【文章內(nèi)容簡介】 1QS 和 2QS 合閘，故障線路的斷路器 1QF 跳閘，其他三個元件（另一線路和兩臺主變壓器）仍可繼續(xù)工作。內(nèi)橋結線當任一線路故 障或檢修時不影響變壓器的并列工作。由于線路故障遠比變壓器故障多，故這種界限在牽引變電所獲得了較廣泛的應用。當內(nèi)橋結線的兩回電源線路接入系統(tǒng)的環(huán)形電網(wǎng)中，并有系統(tǒng)功率穿越橋接母線時，橋斷路器（ QF）的檢修或故障將造成環(huán)網(wǎng)斷開。為避免這一缺陷，可在線路短路器外側安裝一組跨條，如圖中的虛線所示，正常工作時隔離開關將跨條斷開，安裝兩組隔離開關的目的是便于它們輪流停電檢修。 圖中外橋形結線的特點與內(nèi)橋剛好相反，當變壓器發(fā)生故障或運行中需要斷開時，只要斷開它們前面的斷路器 1QF 或 2QF，而不影響線路的正常工作。但線路故 障2 S L1 S L1 Q S1 Q F9 Q S5 Q FQ FQ S2 M1 M 西南交通大學課程設計 第 5 頁 或檢修時，將是與該線路連接的變壓器短時中斷運行，須經(jīng)轉換操作后才能恢復工作。因而外僑形結線適用于電源線路較短、負荷不穩(wěn)定、變壓器需要經(jīng)常切換（例如兩臺主變中一臺要經(jīng)常斷開或投入）的場合，也可用在有穿越功率通過的與喚醒電網(wǎng)連接的變電所中。 (a) 內(nèi)橋形 (b) 外橋形 圖 23 內(nèi)橋和外橋結線圖 橋型結線能滿足牽引變電所的可靠性，具有一定的運行靈活性，使用電器少，建造費用低，在結構上便于發(fā)展成單母線或具有旁路母線得到那母線結線。即在 初期按橋形結線，將來有可能增加電源線路數(shù)時再擴展為其他結線形式。 電氣主結線方案的分析 （ 1） 110kV側結線的選擇 方案一：采用單母線結線 優(yōu)點：結線簡單清晰，使用設備少，經(jīng)濟比較好，而且在遠期調(diào)整時線路變換更比較方便。由于結線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性就要小。 缺點：不夠靈活可靠，接到母線上任一元件故障時，均使整個配電裝置停電。 方案二：采用內(nèi)橋結線 優(yōu)點：形結線能滿足牽引變電所的可靠性，具有一定的運行靈活性，使用電器少，建造費用低，在結構上便于發(fā)展為單母線或具有旁路母線的單母線結線。此結線 方案適用于有系統(tǒng)功率穿越，線路檢修停電機會較多，主變壓器不需經(jīng)常切換的牽引變電所。 缺點：經(jīng)濟性較單母線要差。 比較結論：作為牽引變電所，必須保證供電的可靠性和靈敏性，根據(jù)任務書的依1 SL 2 SL1 QS 2 QS1 QFQF1 B 2 B2 QF2 SL1 SLQF1 QF 2 QF2 B1 B 西南交通大學課程設計 第 6 頁 據(jù)，采用內(nèi)橋結線比較合理 （ 2） 25kV側結線的選擇 牽引負荷側一般采用單母線結線。 小結 電氣主結線是牽引變電所的主體部分，本章主要介紹了牽引變電所單母線結線、單母線分段結線、橋形結線、等幾種結線形式及特點，并根據(jù)設計任務書要求確定高壓側采用內(nèi)橋形結線，牽引負荷側采用單母線結線。 西南交通大學課程設計 第 7 頁 第二章牽引變電所電氣主接線圖設計說明 ? 中心變電所：有 4 路以上進線并有系統(tǒng)功率穿越 ? 中間通過式變電所：有兩路進線并有系統(tǒng)功率穿越 ? 中間式變電所：有兩路進線，無系統(tǒng)功率穿越 不同類型的牽引變電所釆取不同型式的電氣主接線。 根據(jù)原始資料易知， C所由丙站送出的兩回 110kV 線 路 供電。但正常運行時，由甲站送至丙站（ L5）再由丙站送至 C所的一回 110kV線路（ L6）平時不向牽引負荷供電。只經(jīng)過 C所的 110kV 母線轉接至某企業(yè) 110kV變電站。 C 所內(nèi)采用兩臺變壓器，固定全備用。所內(nèi)不設鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。牽引側除向兩個方向的牽引網(wǎng)供電外，還要向電力機務段供電（兩回）和地區(qū) 10kV 負荷供電（一回）。 C 所內(nèi)設有 。 10kV 高壓間內(nèi)設有 4路饋線，每路饋線設有：電流表、電壓表、有功電度表、無功電度表。設有電流速斷和接地保護，繼電保護動作時間 秒。 10kV高壓間設在 ，單獨開門。 ，每相饋線接電容補償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。 該主結線圖高壓側采用雙母線結線，兩回進線，一回出線，一路進線為主供，另一回為備用。變壓 器采用兩臺 YNd11 變壓器，二次繞組有一相接地并與鋼軌連接。由于該變電所的供電方式是左邊為復線雙邊供電，右邊為單線供電，饋線有三條，考慮到經(jīng)濟性，牽引負荷母線采用單母線直供方式，為了保證饋線供電的可靠性，采用100%備用斷路器饋線接線方式，每回饋線接兩臺斷路器，一臺運行，另一臺備用。每相母線都設有單相電壓互感器和避雷器 該牽引變電所的運行方式如下： 3． 一次側 兩路 110KV 進線，一路出線。一路進線工作，一路備用，變壓器相同， 1B 工作，2B 全備用。當 110KV 進線 1 發(fā)生故障時，斷路器自動切換至另一路母線由 進線 2 提供電源。進線二發(fā)生故障，則切換為進線 1 為 110KV 出線提供電源。 西南交通大學課程設計 第 8 頁 第三章 短路計算 短路計算的相關概念、內(nèi)容和目的 1． 短路 ,是指供電系統(tǒng)正常運行情況外的，導電相與相或相與地之間負荷支路被旁路的直接短路或經(jīng)過一個很小的故障點阻抗短接。 2． 短路計算的主要內(nèi)容是確定短路電流的大小，即最大短路電流的大小。 3． 短路計算的目的，是通過短路過程的研究及計算短路電流的量值，從而達到供電系統(tǒng)合理設計和安全可靠運行的重要因素。 短路點的選取 因短路計算的主要內(nèi)容是確定最大短路電流的大小，所以對一次側設備的選取一般 選取 110KV 高壓母線短路點作為短路計算點；對二次側設備和牽引饋線斷路器的選取一般選取 低壓母線短路點作為短路計算點。 短路計算 電路簡化圖如圖所示 萬K VAU d %= 17220 /110 KV 5萬 KVAU d %= 11 0/ 100 0KVAU d %= 27. 5/10 KV所用變壓器d2d3d1d4 d512345678 額定電壓與平均電壓之間的關系如表所示： 短路計算用電網(wǎng)平均電壓 額定電壓 Ue(Kv) 220 110 35 25 10 6 平均電壓 Up(Kv) 230 115 37 Ⅰ、上圖系統(tǒng)電力變壓器的總容量為： 12 00 00 2 31 50 0 2 30 30 00S K VA? ? ? ? ?降 西南交通大學課程設計 第 9 頁 系統(tǒng)供電電源容量： 10000S MVA?系 303000 1 0 0 % 3 . 0 3 % 5 %10000000SS ? ? ? ?降系 因此，在降壓變壓器低壓側發(fā)生短路時，供電電源視為無限大容量供電狀態(tài)。 Ⅱ、在上述前提條件下，周期分量電流有效值的標幺值* *1ZI X??,其中 *X? 為線路總阻抗的標幺值，與 線路的長度成正比， *ZI 與線路的長度成反比，因此選取線路L L6，與 L L4無區(qū)別。 Ⅲ、取 100jS MVA? , jX X PUU? ? ① 發(fā)電機： 41 * 1 1000 . 0 1 1 1 010000jFeSXX S ?? ? ? ? ? ?(可忽略 ) ② 220/110KV 變壓器：3* % 1 7 1 0 0 0 . 1 4 1 71 0 0 1 0 0 1 2 0jd beSUX S? ? ? ? ? ③ 220/110KV 變壓器：4* % 1 7 1 0 0 0 . 1 4 1 71 0 0 1 0 0 1 2 0jd beSUX S? ? ? ? ? ④ 110KV 輸電線 ：5* 22 1000 . 4 8 0 0 . 2 4 1 9115jPSX X L U? ? ? ? ? ? ? ⑤ 110/ 變壓器：6* 39。% 1 0 . 5 1 0 0 0 . 3 3 3 31 0 0 1 0 0 3 1 . 5jd beSUX S? ? ? ? ? ⑥ 110/ 變壓器： 7* 39。% 1 0 . 5 1 0 0 0 . 3 3 3 31 0 0 1 0 0 3 1 . 5jd beSUX S? ? ? ? ? ⑦ ： 8* 39。% 1 0 .5 1 0 0 1 0 .51 0 0 1 0 0 1jd beSUX S? ? ? ? ? ⑧ 由于其次邊 230V 處接有一熔斷器，因此其次邊短路時會自動熔斷，且其次邊并未與變壓器構成環(huán)網(wǎng)，于是計算時可以不予考慮。 Ⅳ、計算 西南交通大學課程設計 第 10 頁 VAU d %=17220/110KV KVAU d %=110/ 1000KVAU d %=所用變壓器d2d3d1d4 d512345678 (一 ) d1 處發(fā)生三相短路時， ① * 110 . 1 4 1 7 0 . 2 4 1 9 0 . 3 3 3 3 0 . 4 7 9 422X ? ? ? ? ? ? ? ② 周期分量電流有效值的標幺值：* *11 2 .0 8 60 .4 7 9 4ZI X ?? ? ? ③ 周期分量電流有名值：* 1002 .0 8 6 4 .3 8 03 2 7 .5Z Z jI I I K A? ? ? ? ?? ④ 取 ? ，則有： 沖擊電流 1 .0 5 1 .8 1 .0 5 1 .8 2 1 1 .7 0 6c h Z m Zi I I KA? ? ? ? ? ? ? 39。39。1. 61 1. 61 1. 61 4. 38 0 7. 05 2c h Z ZI I I KA? ? ? ? ? (二 ) d d d4 處 發(fā)生三相短路時，由于 d d d4 都是直接在 110KV 側短路，且屬于并聯(lián)運行，于是此三處短路電流值相同 (此處計算 d2) 。 ① * 1 0 .1 4 1 7 0 .2 4 1 9 0 .3 1 2 82X ? ? ? ? ? ? ② 周期分量電流有效值的標幺值：* *11 3 .1 9 70 .3 1 2 8ZI X ?? ? ? ③ 周期分量電流有名值：* 1003 .1 9 7 1 .6 0 53 1 1 5Z Z jI I I K A? ? ? ? ?? 西南交通大學課程設計 第 11 頁 取 ? ，則有： 沖擊電流 1. 05 1. 8 1. 05 1. 8 2 4. 29c h Zm Zi I I KA? ? ? ? ? ? ? 39。39。1. 61 1. 61 1. 61 1. 60 5 2. 58 4c h Z ZI I I KA? ? ? ? ? (三 ) d5 處發(fā)生三相短路時， ① * 1 0 .1 4 1 7 0 .2 4 1 9 1 0 .5 1 0 .8 1 32X ? ? ? ? ? ? ② 周期分量電流有效值的標幺值：* *11 0 .0 9 31 0 .8 1 3ZI X ?? ? ? ③ 周期分量電流有名值：* 1000 . 0 9 3 0 . 5 3 73 1 0Z Z jI I I K A? ? ? ? ?? ④ 取 ? ，則有： 沖擊電流 1. 05 1. 8 1. 05 1. 8 2 1. 43 5c h Zm Zi I I KA? ? ? ? ? ? ? 39。39。1. 61 1. 61 1. 61 0. 53 7 0. 86 5c h Z ZI I I KA? ? ? ? ? (四 ) 對牽引變電所 主變壓器： 110KV 側額定電流：1 1 31500 1 6 5 .3 33 3 1 1 0ee eSIAU? ? ?? 側額定電流：2 2 31500 6 6 1 .3 33 3 2 7 .5ee eSU? ? ?? 側額定電流：3 3 1000 5 5 . 03 3 1 0 . 5ee eSIAU? ? ?? 短路計算值一覽表見表 數(shù)據(jù) 額定電流 各短路點的短路電流值 eI (A) ZI (KA) chi (KA) chI (KA) 10Kv 110Kv 西南交通大學課程設計 第 12 頁 第四章 設備及選型 母線的選擇及校驗 110KV 側母線采用軟母線 1． 按最大長期工作電流選擇母線截面 根據(jù)正常工作下持續(xù) 發(fā)熱容許溫升的限制，應使最大長期工作電流小于 xuI ，即.maxxu gII? ；最大長期工