【正文】 圖 21 不分段的單母線接線 單母線接線的特點是： (1)接線簡單、設備少、配電裝置費用低、經(jīng)濟性好并能滿足一定的可靠性。母線發(fā)生故障時，將是全部電源斷開，待修復后才能恢復供電。分段斷路器 MD 正常時閉合，是兩段母線并列運行，電源回路和同一負荷的饋電回路應交錯連接在不同的分段母線上。 (3)對于用分段斷路器 QFD 分段，如果 QFD 處于閉合運行狀態(tài)，當某段母線發(fā)生故障時，繼電保護使 QFD 及故障段電源回路的斷路器自動斷開，只該段停電；如果 QFD 處于斷開運行狀態(tài)，當某段電源回路故障而使其斷路器斷開時，備用電源 牽引供電課程設計 5 自動投入裝置使 QFD 自動閉合，可以保證全部的出線繼續(xù)供電。 (3)采用橋型接線 當牽引變電所只有兩條電源回路和兩臺主變壓器時，常在電源線路間用橫向母線將它們連接起來，即構(gòu)成橋形接線。 外橋接線： 外橋接線的特點與內(nèi)橋接線相反，當變壓器發(fā)生故障或運行中需要斷開時，只需斷開它們前面的斷路器 1QF 或 2QF，而不影響電源線路的正常工作。理由：兩母線可以并列運行也可以分開運行，任一段母線檢修時，只該段母線停電，其 他段可以繼續(xù)運行，具有一定的可靠性和靈活性。 當 L1 線路故障需要由 L2 線路供電時，先閉合 QS2，閉合 QF，故障線路 QF1 跳閘，再斷開 QS1，最后 QF2 閉合即可滿足 L1故障時的供電。但考慮牽引負荷及牽引供電系統(tǒng)的下列特點，有針對性的在電氣接線上采取有效措施，以保證供電系統(tǒng)的可靠性和運行靈活性。 (3)與饋線數(shù)目、電氣化鐵路年運量、單線或復線，以及變電所附近鐵路其他設施如大型樞紐站、電力機車段和地區(qū)負荷等的供電要求有關。斷路器的轉(zhuǎn)換操作方便，供電可靠性高，但一次投 資較大。 (3)帶旁路母線和旁路母線斷路器的接線 帶旁路母線和旁路母線斷路器的接線如圖 26所示。 圖 24 饋線斷路器 100%備 用 牽引供電課程設計 8 圖 25 饋線斷路器 50%備用 圖 26 帶有旁路母線和旁路斷路器的接線 經(jīng)過分析比較，最終選擇饋線斷路器 50%備用的方式，因為這種接線方式簡單、操作方便而且供電可靠性比較高，更重要的是這種方式比 100%備用的方式要更具有經(jīng)濟性。 第 3 章 牽引變壓器選擇 牽引變壓器的備用方式 牽引變壓器的備用方式有移動備用和固定備用 兩種。特殊情況下需作具體比較。由于牽引負荷具有不穩(wěn)定性、短路故障多、諧波含量大等諸多不利因素，運行環(huán)境比一般電力負荷惡劣，因此要求牽引變壓器具有一定的過負荷能力和抗沖擊電流的能力。這是為確保牽引變壓器安全運行所必需的容量。 2 臺并聯(lián)的優(yōu)點是 可以減小牽引變壓器的阻抗，減小了電壓的損失，所選變壓器的型號為 31500/110SF1 ? ，其參數(shù)如表 32所示： 表 32 變壓器參數(shù) 額定容量(kVA) 額定電壓 (kV) 額定電流 (A) 損耗 (kW) 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 高壓 低壓 高壓 低壓 空載 短路 31500 4 110 165 660 148 2 第 4 章 短路計算 短路計算的目的 短路計算的目的如下： (1)在選擇電氣主 接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 短路點選取 電力系統(tǒng)短路中最常見的短路類型是單相接地短路，短路后最不嚴重的短路類型是兩相不接地短路，短路電流最大的 三相接地短路。 線路電抗標幺值 0 . 0 6115100200 . 4X0 . 1 5 ,115100500 . 4X2*L32*L2 ???????? 牽引供電課程設計 12 變壓器的電抗標幺值 3 . 32 M V A100 1 0 0 M V A6 . 5X0 . 3 3 ,3 1 . 5 M V A100 1 0 0 M V A1 0 . 5X *T2*T1 ???????? (3)計算在最大運行方式下的短路電流 短路等效電路圖如圖 43 所示。39。I )3(?I )3(shi )3(shI )3(kS k1 625 k2 303 k3 28 (4)計算在最小運行方式下的短路電流 短路等效電路圖如圖 45 所示。39。I )3(?I )3(shi )3(shI )3(kS k1 217 k2 159 k3 25 第 5 章 電氣設備選擇 斷路器的選擇 對于開斷電路中負荷電流和短路電流的高壓斷路器，首先應按使用環(huán)境、負荷種類及使用技術條件選擇斷路器的類型和型號，及戶外或戶內(nèi)，以及滅弧介質(zhì)的種類。 牽引供電課程設計 16 110/1200SW 6? 的參數(shù)表如表 511所示： 表 511 110/1200SW 6? 的參數(shù) 型號 額定電壓 (kV) 額定電流 (kA) 動穩(wěn)定電流 (kA) 熱穩(wěn)定電流 (kA) 6 110 /1200SW ? 110 1200 41 低壓側(cè)斷路器選擇 牽引主變壓器低壓側(cè)（ ）選擇的是戶外少油斷路器，三相短路電流 (3)k ? ， (3)sh ? 最大負荷電流為： AI 6 6 1 1 5 0 ???? 根據(jù)上面數(shù)據(jù)可選擇的斷路器型號為 110/1200SW 6? 表 512 110/1200SW 6? 的參數(shù) 型號 額定電壓 (kV) 額定電流 (kA) 動穩(wěn)定電流 (kA) 熱穩(wěn)定電流 (kA) 6 110 /1200SW ? 110 1200 41 校驗斷 路器的動穩(wěn)定性： 短路器的動穩(wěn)定電流峰值 41kAimax? ， (3)shmax ii ? 校驗斷路器的熱穩(wěn)定性： 斷路器的熱穩(wěn)定電流 ? ，斷路器的試驗時間 4st? ， ? 3 0. 7 4tI9 98 . 5 6,tI im a2( 3 )k2t ?? , ima2(3)k2t tItI ? ，所選 110/1200SW 6? 滿足要求。 選擇的隔離開關型號如表 524所示： 表 524 10/1000GN2 ? 參數(shù) 型號 額定電壓 (kV) 額定電流 (A) 動穩(wěn)定電流 (kA) 熱穩(wěn)定電 流 (kA) 10/1000GN2 ? 10 1000 50 40 牽引供電課程設計 20 電流互感器 的選擇與校驗 (1)110kV 側(cè)電流互感器選用 110LCWD 2 ? 型電流互感器，其參數(shù)如表 531 所示： 表 531 110kV側(cè)電流互感器技術數(shù)據(jù)表 型號 額定電壓(kV) 額定電流比(A) 動穩(wěn)定系數(shù) 1s 熱穩(wěn)定電流 (kA) LCWD2110 110 2 600/5 35 35 動穩(wěn)定度校驗： ? , ?? 因為 7 . 9 8 k Ai740 . 62352 . 5I2K sh1Nes ???????? ,滿足動穩(wěn)定要求。 熱穩(wěn)定校驗： s3 1 ( k A )0 . 7 66 . 3 6tIQs2 0 2 5 ( k A )11)( 4 5t)I(K 22i m a2kk2221Nt ???????????? 滿足熱穩(wěn)定要求。 牽引供電課程設計 21 (2)根據(jù)用途、負載的性質(zhì)性質(zhì)電壓互感器的類型及接線方式。故矩形截面母線散熱面積大，冷卻效果好。 校驗發(fā)熱條件： 查表可知 LGJ300 的 允許載流量 (環(huán)境溫度為 40 度 ) AIAI al 430566 30 ??? ，因此滿足發(fā)熱條件。以下是對本設計所選擇的的母線的校驗。 上述最大計算應力按下式計算： M/Wσc? M 為母線通過 (3)shi 時，所受到的彎曲力矩，當母線檔數(shù)大于 2 時，10lFM(3)? W 為母線的截面系數(shù)，母線水平放置，6hbW2? )3(F 為發(fā)生三相短路時兩導體之間產(chǎn)生的電動力 272(3 )sh(3 ) N/A10ali3F ???=256N 10lFM (3)? 3522 m101 .6 76 0 .0 10 .16 hbW ?????? 7 0 M P a1 . 4 M P aWMσ c ??? 經(jīng)校驗低壓母線滿足動穩(wěn)定度。繼電保護裝置是指能反應電力系統(tǒng)中電器元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。 繼電保護利用電力系統(tǒng)正常運行狀態(tài)和不正常運行或故障時各物理量的差別來判斷故障和異常，并通過斷路器跳閘將故障切除或發(fā)出信號。電流保 護作為橫聯(lián)方向差動保護的后備保護。 第 7 章 并聯(lián)無功補償 在牽引變電所牽引側(cè)設計和安裝并聯(lián)電容補償裝置，既是減少牽引負荷諧波影響的一項措施，又是提高牽引負荷功率因數(shù)的一種對策。 并聯(lián)電容補償計算 牽引變電所功率因數(shù)取值：補償前，牽引側(cè) ?? ，牽引變壓器高壓側(cè) 1 ?? ；補償后，牽引變壓器高壓側(cè) 2 ?? ；并聯(lián)電容補償裝置的補償度~ ? 。 并聯(lián)電容補償主接線 并聯(lián)電容補償裝置的主接線，用于直接供電方式、帶回流線的直接供電方式和BT 供電方式等牽引變電所，其主接線如下圖 73 所示： 牽引供電課程設計 26 圖 63 無功補償?shù)闹鹘泳€ 主接線的主要設備及其作用： (1)并聯(lián)電容器組 C。 (3)斷路器 QF。 (5)電壓互感器 TV1， TV2（或放電線圈）。 (7)避雷器 F。 第 8 章 防雷保護 雷電過電壓的基本形式 雷電過電壓有兩種基本形式：直接雷擊和間接雷擊。 防雷措施 架空線路的防雷措 施： (1)架設避雷線 (2)提高線路本身的絕緣水平 (3)利用三角形排列的頂線兼作防雷保護線 (4)裝設自動重合裝置 (5)個別絕緣薄弱地點加裝避雷器。 通過這次設計，使得書本中的知識得到了很好的應用。電氣主接線需要使用 CAD 畫圖軟件，經(jīng)過對電氣主接線的繪制更加熟悉了 CAD 的功能，熟練的使用 CAD 換圖軟件是非常有必要的，是一種非常重要的畫