【正文】 V? gU 110kV? 滿足要求。1 2 1 2 b 1 b3 3 32 2 2 =2 ( ) ( kA )E E EIX X X X X X X? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? 三相沖擊電流及第一周期短路全電流有效值： s h 5 5 97 10. 7 02( kA )iI? ? ? ? 14 sh 1 1 97 ( kA )II? ? ? ? （ 3） 異相牽引母線短路接地： 3 39。因此，在既能滿足牽引負(fù)荷又能保證變壓器正常運(yùn)行的情況下，選擇容量大一些的主變壓器。? (315) 供電臂 1的有效電流 I1e 為 vaee IKI 139。 (3)在計算容量和校核容量的基礎(chǔ)上，再考慮備用方式，最后按其系列產(chǎn)品確定牽引變壓器的臺數(shù)和容量。 圖 21 帶回流線的直接供電方式示意圖 4 主接線圖方案的設(shè)計 在進(jìn)行主接線圖設(shè)計之前，我參考了有關(guān)牽引變電所設(shè)計方案，爭取把比較完整，比較先進(jìn)的主接線設(shè)計方案運(yùn)用在該設(shè)計中。這兩臺主變壓器之間互為備用。 2 擬采用的設(shè)計方案 首先是對牽引變電所供電方式的了解，由于目前我國電氣化鐵路所采用的 主要是直流式供電，該方式比較簡單實用。電力機(jī)車與蒸汽機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車不同，它本身不能帶能源，必須由外部供應(yīng)電能。 27 第 6 章 結(jié)論與展望 25 母線選擇時所依據(jù)的條件 18 高壓熔斷器的選擇和校驗 9 校核容量 5 供電臂 1， 2平均電流的計算 5 負(fù)荷的計算 之后，按照一定的高壓設(shè)備選擇原則進(jìn)行該設(shè)計中高壓設(shè)備的選擇與校驗，其中包括高低壓側(cè)斷路器的選擇、高低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇、電流互感器的選擇與校驗，高壓熔斷器的選擇與校驗，電壓互感器的選擇，避雷設(shè)備和自用變壓器的選擇。從國內(nèi)外牽引變電所的設(shè)計的成功和失敗的案例中 , 找出其成功的地方并發(fā)現(xiàn)其 問題，以供本次設(shè)計所借鑒。此負(fù)荷是大功率單相整流型負(fù)荷，具有不對稱、非線性和波動性的特點(diǎn)。為了給電力機(jī)車供應(yīng)電能，需要在鐵路沿線架設(shè)一套牽引供電系統(tǒng)，他的供電能力和可靠性必須滿足列車的運(yùn)行要求。 二、基本要求 ，計算說明清晰完整，正確無誤； ； 、新設(shè)備； ： 1 萬字； ：折合 0 號圖紙一張； ： 3000 字以上。 三、主要技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計任務(wù) 。 二、本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 自 1964 年 10 月 1日日本承建開通世 界上第一條高速鐵路以來，經(jīng)過幾十年的實踐和發(fā)展，各國高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)都有了很大改進(jìn)，達(dá)到了很高的水平，而且都各具特色，最具有代表性的是日本、法國和德國高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)。并且，負(fù)荷變化是隨機(jī)的，其平均負(fù)荷可能不很大，但短時負(fù)荷 有可能達(dá)到很大。 :經(jīng)過這個設(shè)計過程以后，可以達(dá)到運(yùn)用于實際情況。最后，結(jié)合設(shè)備和設(shè)計方案對整個設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。 3 供電方案的說明 31 附 錄 為了給電力機(jī)車供應(yīng)電能，需要在鐵路沿線架設(shè)一套牽引供電系統(tǒng)，他的供電能力和可靠性必須滿足列車的運(yùn)行要求。采用直供加回流的供電方式，該方式是在直接供電時回路采用鋼軌和架空回流線，提高回流效率。 主變壓器進(jìn)線是三相 110kV ，出線是每相 (單相供電 ,其中一相回流 )在方案中選擇容量合適的主變壓器是很重要的，容量過小，容易過負(fù)荷；容量過大造成浪費(fèi)，試運(yùn)營成本增加。對該設(shè)計中的主接線圖的說明主要如下：該變電所電氣主接線設(shè)計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì)，選出的一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。 其中，除了考慮計算容量和校核容量外，主要考慮的因素就是備用方式的選擇。1 ? ?? ?? utta 39。綜合考慮，確定變壓器的容量為 所示： 表 32 確定變壓器容量的技術(shù)參數(shù) 計算容量 校核容量 變壓器容量 kVA 31500 kVA 11 這兩臺容量為 31500kVA 的三相變壓器，接線方式為 Yn,d11， 型號是SF131500/110,其技術(shù)參數(shù)如下表： 表 33 變壓器技術(shù)參數(shù) 型號 額定容量（ kVA） 高壓額定電壓（ kV） 低壓額 定電壓（ kV） 高壓 額定電流（ A） 低壓 額定電流（ A） 空載損耗（ kV） 短 路 損耗（ kV） 阻抗 電壓 空載 電流 連接 組別 SF131500/110 31500 110 165 660 148 2 Yn,d11 12 第 4 章 短路電流計算 一次側(cè)短路計算 (1)確定基準(zhǔn)值： 取 Sd=100MV1 1 b 25= 7 . 6 3 ( k A )0 . 7 5 6 2 . 5 2EEI X X X??? ? ??? 三相沖擊電流及第一周期短路全電流有效值： sh 6( kA )iI? ? ? ? sh 1 1 ( kA )II? ? ? ? 將短路計算結(jié)果列于表 41： 表 41 短路計算結(jié)果 一次側(cè)短路 一相母線對軌 異相母線短路 三相短路 短路電流 5 kA kA kA kA 短路沖擊電流 kA kA kA 短路沖擊電流有效值 kA kA kA kA 15 第 5 章 高壓電氣設(shè)備的選擇 選擇原則 (1)按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ① 額定電壓選擇 在選擇電氣設(shè)備時，必須使電氣裝置地點(diǎn)電路的最大工作電壓 Ug 不超過電氣設(shè)備的最高工作電壓 Umax，才能保證在正常運(yùn)行情況下電器的絕緣不致破壞。 ? ?AII ge 1 41 2 5 0 m a x. ??? 滿足要求。 高壓熔斷器的選擇和校驗 熔斷器是用以切斷過載電流和短路電流，選擇熔斷器時首先應(yīng)根據(jù)裝置地點(diǎn)和使用條件確定種類和型式；對于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需要按額定電壓和斷流容量兩項來進(jìn)行選擇。 ③ 校驗熱穩(wěn)定性 ? ? tKI te ?? 2 (510) ? ? ? ? skAQskAtKI dte 2222 ???????? 滿足熱穩(wěn)定性要求。 ② 按一、二次回路電壓選擇 為確保電壓互感器安全可靠長期工作和在規(guī)定的準(zhǔn)確度級別下運(yùn)行，要求電壓互感器所接電網(wǎng)電壓不超過也不低于互感器一次額定電壓的 10%，而電網(wǎng)電壓變動一般不會超出電網(wǎng)額定電壓的 10%，因此可按下式確定電壓互感器一次額定電壓，即： 1NWUU? 式中： 1NU 、 WU — 分別為電壓互感器一次側(cè)額定電壓和互感器安裝處電網(wǎng)的額定電壓； 電壓互感器二 次側(cè)額定電壓應(yīng)符合測量儀表或繼電器的額定電壓，一般為 100V或 3100 。 24 表 513 JCC1110型戶外電壓互感器參數(shù)表 型號 一次額定電壓 （ V） 基本二次額定電壓 （ V） 輔助一次額定電壓 （ V） 一級額定容量（ VA） 三級額定容量（ VA） 最大容量 （ VA） 備注 JCC1110 310110 3? 3100 100/100/3 500 100 2021 中性點(diǎn)直接接地 由于電壓互感器裝于 110kV 側(cè)只是用于電壓監(jiān)視，并不需要起保護(hù)作用，因為如果 110kV 側(cè)發(fā)生故障或事故是，其地方的電力系統(tǒng)會啟動繼電保護(hù)裝置跳閘，將其故障或事故切除，因此選用 JCC1110 型準(zhǔn)確級 1級，額定容量 的電壓互感器便可以滿足要求。 110kV 側(cè)母線的選擇 (1)按最大長期工作電流選擇母線截面 最大長期工作電流按變壓器過載 倍考慮，則： g. m a x e1 .3 1 .3 1 6 5 2 1 4 .5II? ? ? ?(A) 27 查出鋁母線 (25 4 型 )的允許載流量為 292A(環(huán)境溫度為 176。該設(shè)計基本完成了對牽引變電所的整體設(shè)計。帶回流線的直接供電方式有望在回流質(zhì)量和在減少對附近通信線路的干擾方 面進(jìn)行改進(jìn)。但像做這樣一個工作量比較大的畢業(yè)設(shè)計，與老師和同 學(xué)的幫助是分不開的。在主變壓器的選擇中，除了考慮負(fù)荷計算中的參數(shù)意外，還考慮了實際鐵路運(yùn)營中會出現(xiàn)的大運(yùn)量需求，設(shè)計中選用一個 31500kVA 的主變壓器，這樣既滿足了運(yùn)力的要求，又提高了運(yùn)營效率。 (2)校驗?zāi)妇€的短路熱穩(wěn)定性 母線在最大負(fù)荷 時的溫度 : ? ?? ? ???? 9 2 1 425 202m a x0s????????????????????? ????xuxugII 短路電流計算時間 : js b g st t t? ? ? ? ? 短路電流熱效應(yīng)： 2 2 2d 5 0. 2 5 ( kA S )Q I t?? ? ? ? ? ? 由 ? ?? ，查得鋁曲線 ??SA 42 642d ???????? SQAA SZ 查表 可得 ??ZA ，對應(yīng)鋁母 線曲線的縱 坐標(biāo)為 ? ，即?? xu ??? ?? Z ，表明所選截面的母線能滿足熱穩(wěn)定性。 供計費(fèi)用的電壓互感器的選擇：型號同上，但準(zhǔn)確級為 級。 為保證電壓互感器在所要求的準(zhǔn)確級下工作，電壓互感器的額定二次容量 2eW 應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)載容量 2W ，即： 22eWW? 式中： 2eW ` 2W — 分別為每相互感器的額定二次容量和其所承擔(dān)的二次負(fù)荷總?cè)萘?（ VA ） 。 (3) 感器得選擇與校驗 ① LCWD135 電流互感器，電流比為 100/5，其具體技術(shù)參數(shù)： 22 表 511 LCW35型電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 額定 容量 /VA 額定電壓 /kV 額定電流比/A 準(zhǔn)確級次 1 秒熱穩(wěn) 定倍數(shù) 動穩(wěn)定倍數(shù) LCWD35 30 800/5 1/10P1 100 141 ② 每相互感器二次負(fù)荷列于下表中，據(jù)此進(jìn)行二次負(fù)載的計算與校驗。 滿足開斷能力 所以該型號高壓熔斷器滿足要求。 kAIkAI chg ??? 滿足要求。故有： tItI t ???? 22 （ 55） (4)動穩(wěn)定校驗 電氣的動穩(wěn)定度由制造廠規(guī)定的極限通過電流峰值表示，它也稱為電器的動穩(wěn)定電流，在運(yùn)行中，可能通過的最大電流是回路中可能發(fā)生的三相短路電流最大沖擊值3chi ，因此校驗電器的動穩(wěn)定時 需滿足： gfch ii ?3 或 gfch ii ? (56) 式中： gfi 、 gfI — 電器極限通過電流峰值和有效值 chi、chI— 短路沖擊電流及其有效值 [8] 高壓電器設(shè)備的選擇 高壓斷路器的選擇和校驗 (1)110KV 側(cè)斷路器選用 SW5110/1000 型戶外式少油斷路器，