【正文】 聯(lián)動(dòng)的車站送、排風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥等、消防電源、兼作緊急疏散的自動(dòng)扶梯等。計(jì)算負(fù)荷必須確當(dāng)，如果過(guò)小會(huì)引起變壓器和線路過(guò)熱，加速其絕緣損壞，過(guò)多損耗能量，增加電壓損失從而破壞正常的運(yùn)行條件，甚至引起線路失火，造成重大事故。因?yàn)橛秒娫O(shè)備不可能全部同時(shí)工作，各臺(tái)設(shè)備也不可能全部滿負(fù)荷，每種用電設(shè)備的功率因數(shù)也不可能完全相同。牽引—降壓混合配電網(wǎng)絡(luò)電壓可以為35kV或10kV，因35kV輸電容量大、距離長(zhǎng)，故一般采用35kV級(jí)。對(duì)于牽引—降壓獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，牽引配電網(wǎng)絡(luò)和降壓配電網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)不同，牽引配電網(wǎng)絡(luò)電壓為35kV，降壓配電網(wǎng)絡(luò)電壓為10kV。主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的電源進(jìn)線，進(jìn)線電壓一般為110kV，經(jīng)降壓后變成35可V或10kV，供給牽引變電所與降壓變電所。中壓配電網(wǎng)既為牽引變電所供電（即牽引配電網(wǎng)絡(luò)），也為降壓變電所供電（即降壓配電網(wǎng)絡(luò)）。牽引供電系統(tǒng)由牽引變電所和接觸網(wǎng)系統(tǒng)組成，牽引變電所一般每?jī)勺囌驹O(shè)置一座，向貫通地鐵全線的接觸網(wǎng)供電。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)主要對(duì)牽引降壓混合變電所的一次部分進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。低壓配電室引入為低壓電源，為保障供電方案，進(jìn)線必須采用大截面電纜或密集型母線，增加了工程造價(jià)。低壓配電室配電負(fù)荷的供電距離相對(duì)減小，可在一定程度上減少故障的機(jī)率，提高供電的質(zhì)量及可靠性。與一主所一跟隨所型式不同的是，低壓配電室替代了跟隨所。一主所一跟隨所型式單臺(tái)變壓器容量一般為500、6800kVA幾種規(guī)格，較一所型式規(guī)格為1250、1600kVA的配電變壓器，總安裝容量變化不大，但單臺(tái)安裝容量降低了二至三個(gè)級(jí)別，其運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性會(huì)大為提高。主所、跟隨所的高壓進(jìn)線均為兩路獨(dú)立電源，引自不同的饋線回路，互不干擾，即為并列關(guān)系的兩座降壓變電所。設(shè)備用房數(shù)量少，降低了土建造價(jià)。車站所有重要的一、二級(jí)負(fù)荷及容量較大的三級(jí)負(fù)荷均從所內(nèi)以放射式供電。采用工頻單相交流制的缺點(diǎn)是，對(duì)電力系統(tǒng)引起的撫恤電流分量和高次諧波含量增加以及功率因數(shù)降低；對(duì)沿電氣化鐵路架設(shè)的通信線有干擾。這種電流制在電力機(jī)車上降壓后應(yīng)用整流裝置整流來(lái)供應(yīng)直流牽引電動(dòng)機(jī)。由于電力工業(yè)主要采用50Hz標(biāo)準(zhǔn)頻率后，低頻制電氣化鐵道或者須自建專用的低頻率的發(fā)電廠，或者在牽引變電所變頻后送人牽引網(wǎng)；這就變得復(fù)雜化，于是，其發(fā)展受到了限制。② 低頻單相交流制即牽引網(wǎng)供電電流為低頻單相交流的電力牽引電流制。直流制存在的主要問(wèn)題是，直流牽引電動(dòng)機(jī)額定電壓受到換向條件的限制不能太高，即牽引網(wǎng)電壓很難進(jìn)一步提高，這就要求沿牽引網(wǎng)輸送大量電流來(lái)供應(yīng)電力機(jī)車。電力系統(tǒng)將三相交流電送到牽引變電所一次側(cè)，經(jīng)過(guò)牽引變電所降壓并整流變成直流電，再通過(guò)牽引網(wǎng)供給電力機(jī)車使用。（2）牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式單線區(qū)段①一邊供電；②兩邊供電。（1）牽引變電所一次側(cè)的供電方式牽引變電所一次側(cè) （電源側(cè)，通常為110KV或220KV）的供電方式，可分為一邊供電邊供電和環(huán)形供電。我國(guó)的短期目標(biāo)是既要充分利用原有設(shè)備，又要能夠發(fā)展微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)；既要實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，又要滿足安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。因此，負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確與否，是地鐵變配電系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的前提，負(fù)荷計(jì)算已成為地鐵變配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中遇的首要問(wèn)題。國(guó)外的變電所設(shè)計(jì)做到了節(jié)約型，集約型，高效型。地鐵變電所作為地鐵的心臟，為地鐵系統(tǒng)提供動(dòng)力、照明、通風(fēng)、空調(diào)、排水、通信、信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)扶梯等。地下鐵道簡(jiǎn)稱地鐵，它是一種不受地面道路狀況和天氣情況的影響，能夠按照設(shè)計(jì)的能力正常運(yùn)行，從而快速、安全、舒適地運(yùn)送乘客的獨(dú)立的有軌交通系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：牽引供電 變電所 電氣主接線 變壓器 AbstractPower transformation and distribution system in subway provides all loads electric energy except electric train, has the very important functions to subway’s normal operation. Under the background of accelerating construction of subway’s engineering for resolving the mass transit problems in our country, the research on project design of power transformation and distribution system in subway is very important. The thesis studies the problem of subway’s load calculation, gives out suggestionvalues of subway39。本設(shè)計(jì)以在蘇州建造地鐵牽引降壓混合變電所的實(shí)習(xí)資料作為參考，通過(guò)對(duì)擬建變電所的負(fù)荷參數(shù)和線路系統(tǒng)等方向考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析和安全、經(jīng)濟(jì)、可靠性的考慮，確定了變電所的電氣主接線和所用電的主接線，然后通過(guò)負(fù)荷計(jì)算和供電區(qū)間確定了主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘 要牽引供電系統(tǒng)作為我國(guó)鐵路電氣化的重要組成部分，在地鐵系統(tǒng)中起到動(dòng)力供應(yīng)、照明、通信等關(guān)鍵性的作用。根據(jù)最大持續(xù)電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、高壓熔斷器、母線、絕緣子、電壓互感器、電流互感器等分別進(jìn)行了選型和數(shù)量匯總。s unit target and demand factor for load calculation of subway’spower transformation and distribution system, analyzes and putes the problemsbining with an example. Secondly, this thesis thoroughly studies the characteristics of subway’s power transformation and distribution system, produces the overall power distribution plan of actual project. Based on the characteristics of subway’s power transformation and distribution system and external power plan in city, this article analyzes the functions and formations of the mediumvoltage power distribution network and the substation, gives three kinds design plans respectively. After then, the thesis explains loads division as well as power supply request, discusses the principles of power distribution system design, design of distribution line, choices of low voltage electric appliance and the application of microputer protective device of electric motors. Keyword: distribution substation Power transformation目 錄1 緒論 1 課題的目的和意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 牽引降壓混合變電所 2 牽引變電所 2 降壓變電所 4 設(shè)計(jì)任務(wù) 62 變電所的設(shè)計(jì)方案 7 設(shè)計(jì)方案概述 7 設(shè)計(jì)方案選擇 7 牽引—降壓獨(dú)立配電網(wǎng)絡(luò) 7 牽引—降壓混合配電網(wǎng)絡(luò) 8 本章小結(jié) 93 負(fù)荷計(jì)算 10 地鐵負(fù)荷分類 10 地鐵負(fù)荷計(jì)算方法 10 單位指標(biāo)法 11 需要系數(shù)法 11 二項(xiàng)式系數(shù)法 12 地鐵變配電負(fù)荷計(jì)算 13 動(dòng)力負(fù)荷 13 照明負(fù)荷 16 綜合計(jì)算負(fù)荷 17 無(wú)功功率補(bǔ)償 18 本章小結(jié) 194 變壓器的選擇 205 變電所主接線設(shè)計(jì) 226 短路計(jì)算 24 短路計(jì)算的必要性 24 短路計(jì)算 25 變壓器等值電抗計(jì)算 25 短路點(diǎn)的選擇 267 電氣設(shè)備的選擇 28 配電線路的選擇 28 斷路器的選擇 30 高壓側(cè)斷路器的選取 30 低壓側(cè)斷路器的選取 31 隔離開關(guān)的選擇 32 高壓側(cè)進(jìn)線側(cè)隔離開關(guān)的選擇 32 電流互感器的選擇 33 高壓側(cè)電流互感器的選擇 34 低壓側(cè)電流互感器的選擇 35 電壓互感器的選擇 36 高壓側(cè)電壓互感器的選擇 36 熔斷器的選擇 378 防雷、接地、消防設(shè)施的設(shè)計(jì) 38 防雷設(shè)計(jì) 38 接地設(shè)計(jì) 39 消防設(shè)施的設(shè)計(jì) 409 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 42 地鐵照明分類和設(shè)置 42 地鐵照明控制方式 43 地鐵照明燈具選用和布置 4410 結(jié)論 46致 謝 47參考文獻(xiàn) 48附錄1 電氣主接線圖 49附錄2 平面設(shè)計(jì)圖 501 緒論 課題的目的和意義隨著城市的發(fā)展，城市的交通壓力越來(lái)越大，城市交通存在諸如道路容量不足、交通結(jié)構(gòu)不合理、中心區(qū)高峰小時(shí)機(jī)動(dòng)車車速較低，交通需求仍然有增無(wú)減等主要問(wèn)題。地鐵效率高、速度快、無(wú)污染，能夠?qū)崿F(xiàn)大運(yùn)量的要求，具有良好的社會(huì)效益。根據(jù)用電性質(zhì)的不同，地鐵供電系統(tǒng)可分為兩部分：由牽引變電所為主組成的牽引供電系統(tǒng)和以降壓變電所為主組成的動(dòng)力照明供電系統(tǒng)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)改善優(yōu)化變電站結(jié)構(gòu)，降低變電站功率損耗，提高變電所的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)階段我國(guó)主要是使用常規(guī)變電所。 牽引降壓混合變電所牽引降壓混合變電所是由牽引變電所和降壓變電所組成的。 ①一邊供電就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中一個(gè)方向的電廠送來(lái)。雙線區(qū)段①同相一邊并聯(lián)供電；②同相一邊分開供電；③雙邊扭結(jié)供電。直流制發(fā)展最早，目前有些國(guó)家的電氣化鐵路仍在應(yīng)用。由于牽引電流增大，接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面要隨著增大（一般得使用兩根銅接觸線和銅承力索），牽引網(wǎng)電壓損失也相應(yīng)增大，所以牽引變電所之間的距離要縮短，一般只有15~30 km。這種電流制是繼直流制之后出現(xiàn)的，牽引網(wǎng)供電電流頻率為16Hz，牽引網(wǎng)電壓為15kV或11kV，電力機(jī)車上采用交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)。③ 工頻單相交流制即牽引網(wǎng)供電電流為工業(yè)頻率單相交流的電力牽引電流制。由于頻率提高，牽引網(wǎng)阻抗加大，牽引網(wǎng)電壓也相應(yīng)提高。但是，經(jīng)過(guò)技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的綜合分析比較，上述優(yōu)點(diǎn)是主要的。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)的地下雙層車站，降壓變電所送出回路在80～90個(gè)。② 降壓變電所為一所型式的供電方案的缺點(diǎn)由于供電方案為放射式，勢(shì)必造成供電距離大幅度增加，為保障線路電壓損失限制在規(guī)定范圍內(nèi)，必須增大導(dǎo)線截面；同時(shí)低壓線路的數(shù)量也大幅度增加，出現(xiàn)故障的機(jī)率增大，一定程度上降低了供電的質(zhì)量及可靠性。因此，兩者低壓間亦不存在聯(lián)系，各負(fù)擔(dān)本端的負(fù)荷用電。②降壓變電所為一主所一跟隨所型式供電方案的缺點(diǎn)設(shè)置跟隨所須增加高壓柜、變壓器及低壓柜等設(shè)備，使整個(gè)降壓變電所的投資有較大增加。以車站中心分界，降壓變電所與低壓配電室各負(fù)責(zé)本端的負(fù)荷供電（除單臺(tái)容量較大的設(shè)備外）。低壓配電室房屋面積較跟隨所型式相對(duì)減少，同時(shí)亦減少兩面高壓送出柜，一定程度上降低了設(shè)備投資和土建造價(jià)。(4) 綜合分析比較綜上所述，降壓變電所的設(shè)計(jì)一般采用一所型式、一主所一跟隨所型式或一所一室型式，其性能對(duì)比如表 11所示。通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析計(jì)算得到計(jì)算負(fù)荷；然后確定變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，根據(jù)所算出的參數(shù)選擇合適的變壓器型號(hào)；然后進(jìn)行電氣主接線的設(shè)計(jì)；根據(jù)電氣主接線進(jìn)行短路計(jì)算得出各短路點(diǎn)的短路電流；根據(jù)短路電流等來(lái)選擇一次設(shè)備；最后進(jìn)行防雷、接地、消防等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。變配電系統(tǒng)包括降壓變電所與低壓動(dòng)力、照明配電系統(tǒng)和跟隨變電所。降壓配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是地鐵配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中比較重要的一環(huán)。集中式供電有利于地鐵供電網(wǎng)形成獨(dú)立系統(tǒng)，便于管理和運(yùn)營(yíng)。全線的降壓變電所被分成若干個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)一般不超過(guò)3個(gè)車站；每一個(gè)分區(qū)均從主變電所的35/10kV變壓器，就近引入兩路10kV電源；每座降壓變電所的兩路電源分別由主變電所或相鄰降壓變電所10kV不同母線引入，接至兩段母線，同時(shí)在降壓變電所的每段母線設(shè)一