【正文】 ......................... 15 斷路器的選擇 .................................................. 15 高壓側(cè)斷路器選擇 ........................................ 15 低壓側(cè)斷路器選擇 ........................................ 16 高壓側(cè)戶內(nèi)斷路器選擇 .................................... 16 低壓側(cè)戶內(nèi)斷路器選擇 .................................... 17 隔離開關(guān)的選擇 ................................................ 18 電流互感器的選擇與校驗(yàn) ........................................ 20 導(dǎo)線的選擇 .................................................... 21 側(cè)母線的選擇和校驗(yàn) ..................................... 22 第 6章 繼電保護(hù) ...................................................... 23 導(dǎo)線繼電保護(hù)配置 .............................................. 23 主變壓器繼電保護(hù)裝置配置 ...................................... 23 第 7章 并聯(lián)無功補(bǔ)償 .................................................. 24 并聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)淖饔? ............................................ 24 并聯(lián)電容補(bǔ)償計(jì)算 .............................................. 24 第 8章 防雷 .......................................................... 26 雷電過電壓的基本形式 .......................................... 26 防雷措施 ...................................................... 27 防雷設(shè)施 ...................................................... 27 第 9章 結(jié)論 .......................................................... 27 牽引供電課程設(shè)計(jì) 1 第 1 章 設(shè)計(jì)目的和任務(wù)要求 設(shè)計(jì)目的 本次的課題是牽引變電所 G電氣主接線的設(shè)計(jì)，目的是為了將所學(xué)習(xí)的知識(shí)更好地應(yīng)用于實(shí)踐之中。變壓器的容量確定要合理，如果選擇容量偏大則會(huì)造成損耗增加。更重的是此課題的設(shè)計(jì)使自己更加了解鐵路供電系統(tǒng)，為以后的工作打下了基礎(chǔ)。 (4)對(duì)變電所進(jìn)行短路計(jì)算，并進(jìn)行電氣設(shè)備選擇。 圖 21 中，牽引變電所中的兩臺(tái)牽引變壓器為一臺(tái)工作，另一臺(tái)備用。線路平均正序電抗 X1 為 /km，平均零序電抗 X0為 /km。分析牽引變電所的短路點(diǎn)，計(jì)算出短路電流，通過短路電流來選擇高低壓側(cè)設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置。電氣主接線要滿足下列基本要求： (1) 首先應(yīng)保證電力牽引負(fù)荷，運(yùn)輸用動(dòng)力、信號(hào)負(fù)荷安全、可靠供電的 需求和電能質(zhì)量。 (3) 應(yīng)有較好的經(jīng)濟(jì)性，力求減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。采用不同形式的匯流母線即構(gòu)成不同的接線方式。具有很高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，并能達(dá)到可靠性要求。如圖 21所示。 (3)檢修母線和與母線相連的隔離開關(guān)時(shí)，將造成全部停電。 (2)單母線分段接線 用斷路器分段的單母線分段接線圖。 (2)任意一段母線或母線隔離開關(guān)檢修，只該段停電，其他段可以繼續(xù)供電，減小了停電范圍。 適用范圍：廣泛應(yīng)用于 1035kV 地區(qū)負(fù)荷、城市電牽引各種變電所和 110kV 電源進(jìn)線回路較 少的 110kV 接線系統(tǒng)。能滿足牽引變電所的可靠性，具有一定的運(yùn)行靈活性，使用電器少，建造費(fèi)用低，接構(gòu)上便于發(fā)展為單母線或帶旁路母線的單母線接線。 主接線的確定 110kV 側(cè)接線選用單母線分段接線。檢修結(jié)束時(shí)，先斷開 QF2，然后斷開 QS6 和 QS4，再斷 QF,后閉合 QS3 和 QS5，最后閉合 QF1，即可恢復(fù) 正常供電。 牽引 側(cè)電氣主接線 牽引負(fù)荷是牽 引變電所基本的重要負(fù)荷，上述電氣主接線基本形式多數(shù)對(duì)牽引負(fù)荷側(cè)電氣接線也是適用的。 (2)牽引側(cè)電氣接線與牽引變壓器的類型（單相或三相）和接線方式以及主變壓器的備用方式有關(guān) ，在采用移動(dòng)式變壓器做備用的情況下，與移動(dòng)變壓器接入電路的方式有關(guān)。即由備用斷路器代替。當(dāng)每相母線的饋出現(xiàn)叔模具較多時(shí)一般很少采用此種方法。這種接線方式適用于每相牽引母線饋線數(shù)目較多的場(chǎng)合，以減少備用斷路器的數(shù)量。綜合考慮之后，選擇單母線接線方式。 牽引供電課程設(shè)計(jì) 9 根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的全面比較，在一般牽引變電所設(shè)有或不設(shè)專用鐵路岔線作為變壓器搬運(yùn)、檢修的情況下，對(duì)于三相牽引變壓器采用固定全備用的方式都是有利和可取的。 牽引變壓器的接線型式 牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的核心部分，擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的 110kV 三相電變換成適合電力機(jī)車使用的 的單相電的任務(wù)。 其次，按列車緊密運(yùn)行時(shí)供電臂的有效電流與充分利用牽引變壓器的過負(fù)荷能力，求出所需要的容量，稱為校核容量。 牽引供電課程設(shè)計(jì) 10 (2)牽引變壓器的校核容量： )0 . 6 5 IU ( 2 IKS 2e1 m a xtm a x ?? 其中： 1maxI — 重負(fù)荷供電臂緊密運(yùn)行時(shí)有效電流（ A） 將 980AI1max? ， 700AI2e? 代入上式得 59771kVASm ax ? 3 9 8 4 8 k V A1 . 559771KSS m a x校 ??? (3)中期變壓器容量估算 為了滿足鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，牽引變壓器要留有一定的余量，預(yù)計(jì)中期牽引負(fù)荷增長(zhǎng) 30%，則： 7 7 7 0 2 k V A5 9 7 7 11 . 3S1 . 3S m a xy . m a x ????? 5 1 8 0 2 k V A1 .57 7 7 0 2KSS y . m a xy. 校 ??? 由于牽引變壓器容量計(jì)算數(shù)值較大，綜合考慮之后選擇 4臺(tái)較小容量的變壓器進(jìn)行并聯(lián)， 2臺(tái)運(yùn)行， 2臺(tái)備用。 (4)在 選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需要短路電流提供依據(jù)。 42 短路計(jì)算示意圖 短路電流計(jì)算 (1)確定基準(zhǔn)值 取 1 0 . 5 k VU2 7 . 5 k V ,U1 1 5 k V ,U1 0 0 M V A ,S d3d2d1d ???? 則由 得U3SI ddd ? 5 . 5 0 k AI2 . 1 0 k A ,I0 . 5 0 k A ,I d3d2d1 ??? (2)計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值。????????? ?? 三相短路容量 6 2 5 M V A0 . 1 6100X SS * 1)(Kd( 3) 1k ???? ?? 在短路點(diǎn) k2處： 總電抗標(biāo)幺值 0 . 3 30 . 1 70 . 1 6X21XX *T1* 1)(K* 2)(k ??????? ?? 三相短路電流周期分量有效值 6 . 3 6 k AX II * 2)(Kd2( 3 ) 2)(k ??? ?? 其他三相短路電流 牽引供電課程設(shè)計(jì) 13 ..I..i)(sh)(sh)(k)()39。????????? ?? 三相短路容量 2 8 M V A3 . 6 3100X SS * 3)(Kd( 3 ) 3k ???? ?? 最大運(yùn)行方式下短路計(jì)算表如表 44所示： 表 44 最大運(yùn)行方式短路計(jì)算表 計(jì)短路算點(diǎn) 三相短路電流 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。(651091511782091552091333133????????? ?? 三相短路計(jì)算容量 M V A.X SS * )(Kd)(k 2 1 74601 0 013 1 ???? ?? 63017046021 112 ...XXX *T* )(K* )(k ??????? ?? 三相短路電流周期有效值 kA.X II * )(kd)( )(k 333223 2 ??? ?? 其他三相短路電流 ..I..i)(sh)(sh)(k)()39。(531401091582401841401333333????????? ?? 三相短路容量 牽引供電課程設(shè)計(jì) 15 M V SS *)(Kd)(k 259331 0 033 3 ???? ?? 最小運(yùn)行方式下短路計(jì)算表如表 46所示： 表 46 最小運(yùn)行方式短路計(jì)算表 計(jì)短路算點(diǎn) 三 相短路電流 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。 三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為 (3)k ? , (3)sh ? 最大負(fù)荷電流為： AI 215 ???? 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)可選擇的斷路器型號(hào)為： 110/1200SW 6? 校驗(yàn)斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性： 斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 41kAimax? ， (3)shmax ii ? 校驗(yàn)斷路器的熱穩(wěn)定性： 斷路器的熱穩(wěn)定電流 ? ， 4st? , ? 7 . 4 5tI，9 9 8 . 5 6tI im a2( 3 )k2t ?? , ima2(3)k2t tItI ? ，因此選擇 110/1200SW 6? 滿足要求。 ?ZN 的參數(shù)表如 表 514 所示： 表 514 ?ZN 的參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 (kV) 額定電流 (kA) 動(dòng)穩(wěn)定電流 (kA) 熱穩(wěn)定電流 (kA) ?ZN 600 25 10 牽引供電