【正文】 200kV，計算避雷器標稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為選擇氧化鋅避雷器雷電沖擊電流下殘壓（峰值）為134kV。氧化鋅避雷器與閥型避雷器相比，具有殘壓低、無續(xù)流、通流容量大、性能穩(wěn)定和動作迅速等優(yōu)點。當線路上出現(xiàn)危及設備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電，從而保護了設備的絕緣。接閃的金屬帶稱為避雷帶。防雷的設備主要有接閃器和避雷器。 防雷設計雷電引起的大氣過電壓將會對電器設備和變電所的建筑物產生嚴重的危害，因此，在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電器設備的安全。當短路容量較大時，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。 熔斷器的選擇熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設備免受過載和短路電流的損害。額定電壓按表78進行選擇。其工作原理與變壓器相同，基本結構也是鐵心和原、副繞組。其技術參數(shù)如表77。其技術參數(shù)如表76。（3） 二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，強電系統(tǒng)一般選5A，弱電系統(tǒng)用1A，當配電裝置距離控制室較遠時亦可考慮用1A。（2） 電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。（2），所以就不再配備隔離開關。 高壓側進線側隔離開關的選擇：額定電壓選擇：額定電流選擇：開斷電流選擇：極限通過電流的選擇：根據(jù)參考《變電設備合理選擇與運行檢修》，比較各種35KV隔離開關，采用型號為GN235T/40052型隔離開關。其主要功能為以下三點。表74 LN10/2000型斷路器的參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電流（A)開斷電流（KA）極限通過電流（KA)固有分閘時間(S)合閘時間（S)峰值有效值LN1010200040110短路關合電流的校驗，而所以，動穩(wěn)定性滿足要求。表73 SW235/1000型斷路器的參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電流（A)開斷容量（)開斷電流（KA）極限通過電流（KA)固有分閘時間(S)合閘時間（S)峰值有效值SW2353510001500短路關合電流的校驗，而所以，滿足要求。斷路器選擇和校驗的原則就是：按正常工作狀態(tài)選擇，按短路狀態(tài)校驗。表72 PE線最小截面相線截面面積S（mm2）PE線最小截面（mm2）S≤16mS16＜L≤35m16S＞35S／2(6) 地鐵車站采用的電纜要特別注意對電纜材料性能的要求，必須是低煙無鹵電纜。(2) 選擇導體截面，應符合下列要求：①線路電壓損失應滿足用電設備正常工作及起動時端電壓的要求；②按敷設方式及環(huán)境條件確定的導體載流量，不應小于計算電流；③導體應滿足動態(tài)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求；④導體最小截面應滿足機械強度的要求，固定敷設的導線最小芯線截面應符合表71的規(guī)定。 配電線路的選擇 由于地鐵處于地下這一特殊環(huán)境，地鐵普遍采用電纜進行配電。（3）應力求技術先進和經濟合理（4）選擇異體時應盡量減少品種（5）擴建工程應盡量使新老電器型號一致（6）選用新產品，均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經正式鑒定合格。如圖61所示。由于用標么值法計算短路計算可以使計算簡便，且結果明顯，便于迅速及時地判斷計算結果的正確性。這涉及到短路計算的目的。（5）確定電力線路對通信線路的影響等。（3）在設計和選擇電力系統(tǒng)和電氣主接線時，在比較各種不同的方案的接線圖，確定是否采用限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路計算。如果導體和它的固定支架不夠堅韌，可能遭到破壞。由于短路電流很大，即使流過的時間很短也會使這些元件引起不能允許的過熱，而招致?lián)p壞。在大的電力系統(tǒng)中，短路電流可達到幾萬安甚至幾十萬安。造成短路的原因主要有：（1）電氣設備存在隱患，如設備的絕緣材料自然老化，絕緣材料機械損傷，設備缺陷未被發(fā)現(xiàn)和消除，設計安裝有誤等。其主接線圖如下。當一臺配電變壓器退出運行時，可自動或手動投入開關，由另一臺變壓器提供全部一、二級負荷用電。35kV開關柜內設過電壓保護。因為地鐵動力、照明負荷大多為一、二級負荷，所以降壓變電所必須按兩路獨立電源供電設計。③應有較好的經濟性，力求減少投資和運行費用。電氣主接線應該滿足以下要求： ①首先應保證電力牽引負荷，運輸用動力、信號負荷安全、可靠供電的需求和電能質量。5 變電所主接線設計牽引變電所（含開閉所、降壓變電所）的電氣主結線，是由主變壓器、高壓電器和設備等各種電器元件和連接導線所組成的接受和分配電能的電路。地鐵降壓變電所配電變壓器首選SC型環(huán)氧樹脂干式變壓器。 上面選擇變壓器容量時未考慮三級負荷，因此還需根據(jù)三級負荷對變壓器容量進行校驗如下： 正常運行過程中，兩臺配電變壓器同時運行，共同承擔一、二、三級負荷。4 變壓器的選擇我國地鐵設計規(guī)定：配電變壓器的容量選擇應滿足一臺配電變壓器退出運行時，另一臺配電變壓器能負擔供電范圍內遠期的一、二級負荷。 圖31 無功功率補償原理圖 圖32 無功補償矢量圖補償容量可按下式求得： （38）式中，—補償容量，kVar；—有功功率之和，kW；—補償前功率因數(shù)角正切值；—補償后功率因數(shù)角正切值；、均為已知，經計算=300kVar。按國家供電規(guī)則要求。根據(jù)式34～37照明計算負荷，如表36所示。④計算綜合功率因數(shù) （37）式中，—綜合功率因數(shù)。計算公式如下：①計算有功功率 ... （34）式中，—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第一個用電設備有功負荷，kW；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第二個用電設備有功負荷，kW；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第n個用電設備有功負荷，kW；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第一個的需要系數(shù)；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第二個的需要系數(shù)；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第n個的需要系數(shù)；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第一個的設備總容量，kW；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第二個的設備總容量，kW；—通風空調系統(tǒng)等七個系統(tǒng)下的第n個的設備總容量，kW。各個設備負荷的需要系數(shù)參照民用建筑電氣設計手冊的值選取。所以此法只適用于設備臺數(shù)較少而且容量相差較大的低壓分支線及干線的負荷計算。(2) 各類建筑物的需要系數(shù)一般民用建筑的需要系數(shù)一般可從現(xiàn)有的電氣設計手冊中查到，如表32所示。因此，在取值中包含一定份量的經驗數(shù)據(jù)成分，各國的值不相同，即使在同一個國家的不同時期和地區(qū)，值也會有所變化。表31 各類建筑物單位指標建筑類別 單位（W/m2）建筑類別單位指標（W/m2）辦公40～80 中小學12～20公寓30～50醫(yī)院40～70旅館40～70高校20～40商業(yè)一般：40～80展覽館50～80大中型：70～130體育40～70演播室250～500劇場50～80汽車庫5～18 需要系數(shù)法(1) 需要系數(shù)法的計算公式需要系數(shù)法是用設備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷[4]。 地鐵負荷計算方法在地鐵變電所負荷計算常用的方法有三種，即單位指標法、需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法。 地鐵負荷分類地鐵動力、照明負荷按其重要性，分為一、二級及三級負荷。按照等效負荷，從滿足用電設備發(fā)熱條件來選擇各種用電設備，而計算的負荷功率或負荷電流稱為“計算負荷”。3 負荷計算地鐵變電所的實際負荷并不等于所有用電設備的額定功率總和。當中壓網(wǎng)絡采用牽引—降壓混合配電網(wǎng)絡時，在有牽引變電所的車站，可以把牽引變電所和降壓變電所建成牽引—降壓混合變電所。 牽引—降壓獨立配電網(wǎng)絡牽引—降壓獨立配電網(wǎng)絡即牽引配電網(wǎng)絡和降壓配電網(wǎng)絡相互獨立的中壓網(wǎng)絡形式。根據(jù)用電容量和線路長短，在地鐵沿線設置專用的主變電所，這種由主變電所構成的供電方案，稱為集中式供電。地鐵中壓配電網(wǎng)絡是通過中壓電纜，縱向上把主變電所和牽引變電所、降壓變電所連接起來，橫向上把全線的各個牽引變電所、降壓變電所連接起來而形成的配電網(wǎng)絡。外部電源來自城市電網(wǎng)，大多采用集中式、分散式、混合式等形式，外部電源的電壓等級通常為110kV或10kV。故選用一主所一跟隨所方式。由于單機大容量設備還須從降壓變電所直接供電，所以仍存在一所型式的供電可靠性差的缺陷。① 降壓變電所為一所一室型式的優(yōu)點遠離降壓變電所端的大部分設備從低壓配電室送出，供電負荷較一所型式有明顯地降低，從而減少了貫穿車站低壓電纜的數(shù)量。(3) 一所一室型式在車站一端設一座降壓變電所，另一端設一座低壓配電室。兩所間采用高壓聯(lián)系，在供電質量、可靠性和安全性上有了根本提高，尤其突出體現(xiàn)在單機大容量設備的供電上。(2) 一主所一跟隨所型式在車站一端設一座主降壓變電所，另一端設一座跟隨式降壓變電所（跟隨所電源引自設在主降壓變電所的高壓開關室）。① 降壓變電所為一所型式的供電方案的優(yōu)點整個車站的變配電設備集中設置在一處，減少了降壓變電所的設備投資。 降壓變電所降壓變電所一般的設置和形式有以下幾種：(1) 一所型式車站只設一座降壓變電所，位于重負荷一端。采用工頻單相交流制的優(yōu)點是，消除了低頻單相交流制的兩個主要缺點（與電力工業(yè)標準頻率并行的非標準頻率和構造復雜的交流整流子式牽引電動機）；牽引供電系統(tǒng)的結構和設備大為簡化，牽引變電所只要選擇適宜的牽引變壓器，就可以完成降壓、分相、供電的功能；接觸網(wǎng)的額定電壓較高，其中通過的電流相對較小，從而使接觸網(wǎng)導線截面減小、結構簡化；牽引變電所的間距延長、數(shù)量減少；工程投資和金屬消耗量降低，電能損失和運營費用減少；電力機車采用直流串勵牽引電動機，也遠比交流整流子式牽引電動機牽引性能好，運行可靠。從那時以來，許多國家都相繼采用。低頻單相交流制的出現(xiàn)，與力圖提高牽引網(wǎng)電壓以降低接觸網(wǎng)中的有色金屬用量有關。由于這些緣故，許多國家已逐漸停止發(fā)展直流制。牽引網(wǎng)電壓有1200V，1500V，3000V和600V，750V等，后兩種分別用于城市電車、地下鐵道。 ① 直流制即牽引網(wǎng)供電電流為直流的電力牽引電流制。 ③環(huán)形供電 是指若干個發(fā)電廠、地區(qū)變電站通過高壓輸電線連接成環(huán)形的電力系統(tǒng)，牽引變電所處于環(huán)形電力系統(tǒng)的一個環(huán)路中。牽引變電所把區(qū)域電力系統(tǒng)送來的電能，根據(jù)電力牽引對電流和電壓的不同要求，轉變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，然后分別送到沿鐵路線上空架設的接觸網(wǎng)，為電力機車供電，或者送到地下鐵道等城市交通所需的供電系統(tǒng)，為地鐵電動車輛或電車供電。繼電保護為電磁型，不具備四遙、遠方操作功能，需要一支專業(yè)的運行與檢修隊伍和一整套相應的管理機構、制度進行管理，才可以滿足安全運行的要求。目前，我國針對地鐵負荷計算的單位容量指標和需要系數(shù)還未頒布，往往需借鑒其它民用建筑（如寫字樓、辦公樓等）的指標和系數(shù)。 國內外研究現(xiàn)狀在國外,一些發(fā)達國家為了滿足國內的需求，減少在網(wǎng)路中的損耗，這些發(fā)達國家已經形成了完善的變電設計理論。進入上世紀90年代中后期，隨著國家經濟和技術實力的增長，我國加快了城市軌道交通的建設步伐，北京、上海、天津、廣州、深圳、南京、武漢、重慶、沈陽等各大城市紛紛開工建設多條地鐵線路或輕軌線路，僅上海市的軌道交通規(guī)劃就有17條線路，總里程達800多公里，地鐵正日益成為人們日常生活出行中密不可分的一部分。而地鐵作為城市交通的骨干渠道，自然越來越受到城市規(guī)劃者的青睞。最后是對擬建變電所的平面布置設計，從而完成了本次設計。本次設計主要對牽引降壓混合變電所的一次部分進行研究和設計。：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項（論文）的內容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式