【正文】
斷容量()開斷電流(KA)極限通過電流(KA)固有分閘時(shí)間(S)合閘時(shí)間(S)峰值有效值SW2353510001500短路關(guān)合電流的校驗(yàn),而所以,滿足要求。其主要功能為以下三點(diǎn)。(2),所以就不再配備隔離開關(guān)。(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(qiáng)電系統(tǒng)一般選5A,弱電系統(tǒng)用1A,當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)亦可考慮用1A。其技術(shù)參數(shù)如表77。額定電壓按表78進(jìn)行選擇。當(dāng)短路容量較大時(shí),可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時(shí),避雷器的火花間隙就被擊穿,或由高阻變?yōu)榈妥瑁惯^電壓對(duì)大地放電,從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。(4)雷電沖擊殘壓的選擇,35kV額定雷電沖擊外絕緣峰值耐受電壓為185kV,內(nèi)絕緣耐受電壓為200kV,計(jì)算避雷器標(biāo)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。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體,稱為接地線。 消防設(shè)施的設(shè)計(jì) 火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于人員安全疏散、控制火勢蔓延、減少火災(zāi)損失有十分重要的作用。消防供電電源干線應(yīng)采用耐火配線,水泵電動(dòng)機(jī)配電支線路可采用耐熱配線,條件許可時(shí)也可采用耐火配線。常開防火門配電一般應(yīng)采用耐火配線,以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí),常開防火門能夠可靠關(guān)閉,防止火勢蔓延。我國一些新的電氣設(shè)計(jì)規(guī)范,如 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》也有明確規(guī)定在一些重要的電氣線路或場所宜采用礦物絕緣電纜。在運(yùn)營高峰過后可以停掉一部分支路,以便于節(jié)約照明用電。照明設(shè)置(1) 站廳層、站臺(tái)層公共區(qū)域及出入口通道設(shè)有一般照明、應(yīng)急照明和廣告照明。(4) 安全照明:降壓變電所電纜夾層、采用36V安全電壓,照明變壓器設(shè)于相應(yīng)層照明配電室內(nèi)。(1) 一般照明:分為公共區(qū)域照明和設(shè)備管理用房照明,其中公共區(qū)域照明集中管理、統(tǒng)一控制,車站附屬房間及設(shè)備用房照明就地控制,由單獨(dú)回路供電。由于礦物絕緣電纜可以從根本上解決電氣線路的安全問題,國際上很多國家的有關(guān)建筑物標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)在哪些場合和部位一定要用礦物絕緣電纜,在哪些場合或部位推薦使用都有詳細(xì)明確的規(guī)定。防火卷簾門電源引自同一防火分區(qū)內(nèi)帶雙電源切換的配電箱,分配后向各防火卷簾門專用控制箱(該控制箱設(shè)在防火卷簾門頂部)供電,供電方式采用放射式。(1) 消火栓泵、噴淋泵配電線路 消火栓系統(tǒng)加壓泵、水噴淋系統(tǒng)加壓泵等消防水泵的配電線路包括消防供電電源干線和各水泵電動(dòng)機(jī)配電支線兩部分。由于地鐵的接地包括接地干線、接地支線、接地母排等組成。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體,稱為人工接地體。(2)按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇 ,。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi),以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。 變電所的雷電危害主要來自兩個(gè)方面:一個(gè)是直接雷擊變電所的建筑物、構(gòu)筑物或裝設(shè)在露天的設(shè)備,強(qiáng)大的雷電沖擊電流通過被擊物泄放入地時(shí),引起機(jī)械力破壞和熱破壞;另外一個(gè)是雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓波沿輸電線路侵入變電所內(nèi),使主要電氣設(shè)備對(duì)地絕緣擊穿或燒毀。對(duì)于一般的高壓熔斷器,其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓,額定電流必須大于回路的最大工作持續(xù)電流,開斷電流必須大于或等于短路沖擊電流。 型式的選擇 10kV配電裝置一般采用絕緣結(jié)構(gòu),在高壓開關(guān)柜中,可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu),當(dāng)需要零序電壓時(shí),一般采用三相五柱電壓互感器;35110kV配電裝置一般采用絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性校驗(yàn)就是校驗(yàn)所以,熱穩(wěn)定性滿足要求。320KV室內(nèi)配電裝置的電流互感器,應(yīng)采用瓷絕緣或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu);35KV及以上配電裝置宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器;有條件的安裝于斷路器或者變壓器瓷套管內(nèi),且準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí),應(yīng)采用價(jià)廉且動(dòng)熱穩(wěn)定性好的套管式電流互感器。表75 GN235T/40052型隔離開關(guān)的參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)極限通過電流峰值(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)(5S)GN235T354005251短路關(guān)合電流的校驗(yàn),而所以,動(dòng)穩(wěn)定性滿足要求。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是變電站中常用的開關(guān)電器設(shè)備,一般配有電動(dòng)及手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu),單相或三相操作,它需要與斷路器配套使用。 高壓側(cè)斷路器的選取額定電壓選擇:額定電流選擇:開斷電流選擇: 本次設(shè)計(jì)中,35kV側(cè)采用戶外型的配電裝置,故采用戶外式真空斷路器,參考《變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修》,比較各種35kV的高壓斷路器,采用型號(hào)為SW235/1000型的少油斷路器,該型號(hào)斷路器結(jié)構(gòu)簡單,開斷能力強(qiáng),壽命長,操作功能齊全,無爆炸危險(xiǎn),維修簡便,適用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)配電裝置中電氣設(shè)備的控制和保護(hù),尤其適用于開斷重要負(fù)荷及頻繁操作的場所。(4) 線纜的允許載流量,應(yīng)根據(jù)敷設(shè)處的環(huán)境溫度進(jìn)行校正,溫度校正系數(shù)可按下式計(jì)算: (71)式中,—溫度校正系數(shù) ;—導(dǎo)體最高允許工作溫度(℃),式中為常量;—敷設(shè)處的環(huán)境溫度(℃);—導(dǎo)體載流量標(biāo)準(zhǔn)中所采用的環(huán)境溫度(℃),式中為常量。 (8)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕,便于安裝和檢修。 變壓器等值電抗計(jì)算(1)35KV側(cè)基準(zhǔn)值,標(biāo)幺值計(jì)算取=100MVA =37KV(規(guī)定) (b表示基準(zhǔn)值、n表示額定值)(2),標(biāo)幺值計(jì)算 同樣,取=100MVA = 短路點(diǎn)的選擇在正常接線方式下,通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算 點(diǎn),比較斷路器的前后短路點(diǎn)的計(jì)算值,比較選取計(jì)算值最大處為實(shí)際每段線路上短路點(diǎn)。歐姆法屬于最基本的短路電流計(jì)算法,但標(biāo)么值法在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。電流流過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力與電流的平方成正比。 (3)自然災(zāi)害,如雷電過電壓擊穿設(shè)備絕緣,特大風(fēng),冰雪,地震等引起的線路損壞,斷線等。當(dāng)任一進(jìn)線電源故障導(dǎo)致開關(guān)跳閘或其中一臺(tái)變壓器檢修時(shí),另一臺(tái)變壓器只能提供全部一、二級(jí)負(fù)荷用電而必須切除三級(jí)負(fù)荷,否則會(huì)導(dǎo)致變壓器超負(fù)荷運(yùn)行而跳閘;因此,設(shè)置三級(jí)負(fù)荷總開關(guān),將三級(jí)負(fù)荷均置于該開關(guān)下級(jí),同時(shí)兩臺(tái)進(jìn)線開關(guān)和三級(jí)負(fù)荷總開關(guān)之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),斷開兩段母線上的三級(jí)負(fù)荷總開關(guān)后,開關(guān)才能合閘。降壓變電所35kV側(cè)接線采用單母線分段,設(shè)置斷路器。②還要具有必要的運(yùn)行靈活性,使檢修維護(hù)安全方便。通過使用環(huán)氧樹脂干式變壓器可減少維護(hù)工作量和增強(qiáng)安全性,同時(shí)環(huán)氧樹脂干式變壓器較好的超銘牌運(yùn)行能力和抗短路能力,將給安全供電帶來可靠的保證。在進(jìn)行變壓器容量計(jì)算時(shí),還應(yīng)考慮參差系數(shù),計(jì)算公式如下: (41) (42)式中,—變壓器總的低壓側(cè)有功功率, kW;—變壓器總的低壓側(cè)無功功率,kVar; — 一、二級(jí)計(jì)算有功功率之和,kW;— 一、二級(jí)計(jì)算無功功率之和,kVar;—有功參差系數(shù),~;—無功參差系數(shù),~。 一般在地鐵降壓變電所采用低壓集中自動(dòng)補(bǔ)償方式,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。表34 動(dòng)力計(jì)算負(fù)荷序號(hào)設(shè)備名稱總?cè)萘浚╧W)計(jì)算有功功率(kW)計(jì)算無功功率(kVar)1通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)6072給排水系統(tǒng)1673消防系統(tǒng)61不計(jì)不計(jì)4弱電系統(tǒng)10584635運(yùn)輸系統(tǒng)6安全防護(hù)系統(tǒng)487其他6021負(fù)荷總計(jì)917其中I類負(fù)荷II類負(fù)荷III類負(fù)荷489視在功率1512綜合功率因數(shù) 照明負(fù)荷地鐵照明主要由站廳照明、站臺(tái)照明、區(qū)間照明、事故照明和廣告照明等組成,如表35所示。動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算的方法: (1) 由于消防泵、噴淋泵、氣體滅火等消防負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于火災(zāi)時(shí)予以切除的III類負(fù)荷,因此進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí),可以不考慮消防負(fù)荷。其公式如下: (33)式中,—有功計(jì)算負(fù)荷,kW;—用電設(shè)備總?cè)萘浚琸W;—n臺(tái)最大的設(shè)備容量之和,kW; 、—二項(xiàng)式系數(shù)。需求系數(shù)和用電設(shè)備的工作性質(zhì)、設(shè)備臺(tái)數(shù)、設(shè)備功率及功能的充分利用有關(guān)。二級(jí)負(fù)荷由降壓變電所I段或II段母線提供一路專用電源,在變電所處切換,必要時(shí)可以切除,如污水泵、雨水泵、普通風(fēng)機(jī)、自動(dòng)扶梯、直升電梯、正常照明、區(qū)間維修電源等。因此,地鐵變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。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)一路出線,向相鄰降壓變電所供電;在各分區(qū)設(shè)有網(wǎng)絡(luò)開關(guān),正常運(yùn)行時(shí)該開關(guān)分?jǐn)?,形?0kV開口雙環(huán)網(wǎng)供電形式。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)。通過對(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)。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)。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。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。但是,經(jīng)過技術(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。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。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。 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。一些發(fā)達(dá)國家通過改善優(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。地鐵效率高、速度快、無污染,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)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。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。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。、圖表要求:1)文字通順,語言流暢,書寫字跡工整,打印字體及大小符合要求,無錯(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)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。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。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。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)中遇的首要問題。(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。電力系統(tǒng)將三相交流電送到牽引變電所一次側(cè),經(jīng)過牽引變電所降壓并整流變成直流電,再通過牽引網(wǎng)供給電力機(jī)車使用。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。這種電流制在電力機(jī)車上降壓后應(yīng)用整流裝置整流來供應(yīng)直流牽引電動(dòng)機(jī)。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。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。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。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)。