【正文】 ............................... 25 220kV 電壓互感器的選型和校驗 ........................................................................ 25 220kV 電流互感器的選型和校驗 ........................................................................ 27 保護(hù)及自動裝置配置 ............................................................................................ 29 牽引變電所 .................................................................................................. 29 分區(qū)所、 AT 所 ............................................................................................ 29 分區(qū)所兼開閉所 .......................................................................................... 29 第 7 章 諧波分析無功功率補(bǔ)償與越區(qū)供電能力分析 ................................................. 30 諧波分析 ................................................................................................................ 30 無功功率補(bǔ)償分析 ................................................................................................ 30 越區(qū)供電能力分析 ................................................................................................ 31 第 8 章 結(jié)論與展望 ......................................................................................................... 32 結(jié)論 ........................................................................................................................ 32 展望 ........................................................................................................................ 32 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 34 致謝 ..................................................................................................................................... 35 附錄 A 外文資料及翻譯 .................................................................................................... 36 外文原文 .............................................................................................................. 36 中文譯文 .............................................................................................................. 41 附錄 B 相關(guān)設(shè)計圖紙 .................................................................................................... 45 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 設(shè)計背景及意義 鐵路是物資運(yùn)輸以及旅客中運(yùn)輸?shù)闹饕煌üぞ撸鼘瓌訃窠?jīng)濟(jì)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的增長起到積極作用。電力牽引具有高效節(jié)能、運(yùn)輸成本低、運(yùn)輸能力強(qiáng)、運(yùn)輸速度高等特點(diǎn)?！?七五 ” 期間修建了 2764km電氣化鐵道 。并以此來進(jìn)行保護(hù)選擇，以及變電所中的斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等電氣設(shè)備必須依據(jù)短路計算的結(jié)果。安裝兩組隔離開關(guān)的目的是便于它們輪流停電檢修。 AT 供電方式也就是采用自耦變壓器的 供電方式。因此采用AT 供電方式。 靈 活是指用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時停電時間最短，影響范圍盡可能縮減到最小。 (1)單相 V， v 接線牽引變壓器接線 原理電路圖如圖 23 所示。 圖 25 三相 YN,d11 接線牽引變壓器原理圖 這種接線方式的特點(diǎn)： 運(yùn)行可靠方便；能很好的適應(yīng)山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負(fù)載不平衡的特點(diǎn)；制造相對簡單，價格較便宜；牽引變壓器容量不能得到充分利用；與采用單相接線牽引變壓器的牽引變電所相比，主接線要復(fù)雜一些，工程投資較多，檢修維護(hù)工作量也有所增加。按中間橫向橋接母線位置不同可分為：內(nèi)橋形 ,外橋形 。 當(dāng)正在運(yùn)行的自耦變壓器故障時，通過斷路器跳閘，使故障自耦變壓器退出運(yùn)行。陽泉北牽引變電所的大體位置可以確定下來，如圖 27 所示 。 上下供電臂能耗帶電運(yùn)行計算： (31) 式中， gA ——為供電臂帶電運(yùn)行能耗 ? ?kV h ； t? ——計算時間間隔 1min（ ） ； U——牽引網(wǎng)額定電壓 50Hz 25kV、 ； ki ——對應(yīng)區(qū)段上的電流 ； 列車通過上 (下 )行供電臂 的點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)行平均電流為： (32) 式中， gt ——列車區(qū)間帶電運(yùn)行時分 25kV（ ） 供電臂上 (下 )行的總能耗為 (列車自用電能耗暫忽略不計 )： A Ag? (33) 列車計算能耗如表 31 所示： 表 31 計算能耗數(shù)據(jù) 供電臂 1 2 列車全部運(yùn)行時間 /mint? 上行 12 11 下行 10 列車用電運(yùn)行時間 /minut? 上行 8 8 下行 7 列車在utt????????內(nèi)的能耗 ? ?hkVA? 上行 下行 ? ?0kV A h60 1 ngkkn t UAin? ??? ?60 7gggAI tU??石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 ① 雙線區(qū)段上 (下 )行供電臂列車平均電流： ii2 .4t AtI ? ?? 上 （ 下 ）上 （ 下 ）上 （ 下 ） (34) 式中， ?上（下）it —— 列車在供電臂內(nèi)上 (下 )行方向的全部運(yùn)行時間 min（ ） 。e 1 .1 1 1 .1 1 .5 11 1 1 .2 20 .7 1 0 0 .6 2 0K mm? ? ? ?? ? ? ? ???下上 1e 1 .2 2 7 5 9 .3 6 9 2 6 .5 ( A )I ? ? ? 供電臂 2 的有效電流計算： (1 1 1 0 ) ( 8 7 . 5 ) 1 . 3 5 5utt? ? ? ? ? ??? 39。短路計算時電網(wǎng)電源容量按無限大容量考慮；計算短路電流要考慮周期分量衰減時，在三相短路的暫態(tài)過程中，不同時刻短路電流周期分量的有效值的計算，所以用運(yùn)算曲線法計算；計算中取用系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的綜合電抗 [11]。選擇標(biāo)準(zhǔn)見下表所示，根據(jù)表 51 中條件，選擇合理的開關(guān)設(shè)備并校驗。型號選擇如下： 工作點(diǎn)的額定電壓為： ? 三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為： ? 最大負(fù)荷電流為： 根據(jù)上面數(shù)據(jù)和附錄可選擇的斷路器型號為： 6 220 / 1200SW ? 校驗斷路器的動穩(wěn)定性： 短路器的動穩(wěn)定電流峰值 41 kA ?? 滿足要求。 ○ 3 電力變壓器 隔離開關(guān)型號選擇如下： 工作點(diǎn)的線路額定電壓為： ? ,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為： ? 最大負(fù)荷電流為： 根據(jù)上面數(shù)據(jù)和附錄可選擇的隔離開關(guān)型號為： G W 4 2 7 .5 k V / 6 3 0 A? 校驗隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性： 隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流峰值 50kAdwi ? ，所以 50 kA ?? 滿足要求 校驗隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定性： 隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定電流 20kAtI ? ，隔離開關(guān)的試驗時間 =4ts 假想時間 0 . 0 5 0 . 5 0 . 5 6 0 . 0 5 1 . 1 1j x j d st t t? ? ? ? ? ?? 221 6 0 0 , 3 4 .1 1 2t z jxI t I t?? 22t z jxI t I t? 所以，滿足要求。 220kV 側(cè)的電壓互感器是用于計費(fèi)，并不需要起保護(hù)作用，因為如果 220kV側(cè)發(fā)生故障時，其他地方的電力系統(tǒng)會啟動繼電保護(hù)裝置跳閘，將故障切除，所以選擇 JCC 220? 準(zhǔn)確級 級的電壓互感器。 ○ 2 牽引主變壓器 隔離開關(guān)型號選擇如下： 工作點(diǎn)的線路額定電壓為： ? , 三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為： ? 根據(jù)上面數(shù)據(jù)和附錄可選擇的隔離開關(guān)型號為： G W 4 2 7 .5 k V / 1 2 5 0 A? 校驗隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性： 隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流峰值 80 kA ?? 所以 ， 滿足要求 。 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， =4ts 假想時間 ： 0 . 0 5 1 . 5 1 . 5 6 0 . 0 5 3 . 1 1j x j dt t t s? ? ? ? ? ? ? 229 9 8 .5 6 , 3 8 0 .8 3t z jxI t I t?? 22t z jxI t I t? 滿足要求 。 表 41 沖擊系數(shù) 電壓等級 220kV chK 各級繼電保護(hù)時間配合按表 42 選取 。如表 32 所示。ee = IKI 式 中： 39。 主變壓器容量計算相關(guān)的原始資料如下： 供電臂 1—— 2n? 70N? 對 /天， 118N ?非 對 /天 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 供電臂 2—— 2n? 70N? 對 /天， 118N ?非 對 /天 其中， n 表示區(qū)間數(shù)， N 表示計算列車數(shù)， N非 表示最大列車數(shù)。牽引變電所按不設(shè)自耦變壓器， AT 所設(shè)兩臺自耦變壓器，一臺運(yùn)行，一臺備用；分區(qū)所設(shè)四臺自耦變壓器，兩臺投入運(yùn)行，兩臺備用。 分區(qū)所 ： 每個供電臂的上、下行接觸網(wǎng)之間用兩臺斷路器相聯(lián)，正常運(yùn)行時，斷路器閉合，實現(xiàn)供電臂上下行并聯(lián)供電。 當(dāng)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 橋形結(jié)線 。 圖 24 三相 V,v 接線牽引變電所的原理電路圖 (3)三相 YN,d11 接線牽引變壓器接線 這種牽引變電所中裝設(shè)兩臺三相 YN,d11 接線牽引變壓器，一臺運(yùn)行，另一臺石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 固定備用。 總的來說，對主 接線的要求主要是可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩個方面?？煽烤褪侵鹘泳€應(yīng)滿足對不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時不誤動、發(fā)生事故時不拒動，而且能盡可能的縮小停電范圍。能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)車電流由左右兩側(cè)接觸我那個雙邊供電，越區(qū)供電能力大大加強(qiáng)。在正常情況下，上、下行接觸網(wǎng)在 AT 所、分區(qū)所處并聯(lián)，實現(xiàn)上下行接觸網(wǎng)并聯(lián)供電，在分區(qū)所設(shè)置越區(qū)開關(guān)，可實現(xiàn)越區(qū)供電。 如圖 21 所示。 (2)通過既有數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計算，來選擇主變壓器安