電力牽引變電所設(shè)置與運(yùn)行分析趙丹(編輯修改稿)
2025-07-13 14:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 真模擬計(jì)算，動(dòng)車組正常運(yùn)營(yíng)時(shí)牽引網(wǎng)電壓在23 kV以上，滿足正常運(yùn)營(yíng)最低電壓水平的要求。當(dāng)出現(xiàn)相鄰牽引變電所解列時(shí)本牽引變電所可實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電支援，牽引網(wǎng)最低電壓水平不應(yīng)低于19kV。動(dòng)車組維持速度250km/h不變，則允許最小追蹤間隔為6min；動(dòng)車速度降至160km/h，牽引供電系統(tǒng)可滿足4min追蹤間隔運(yùn)行的要求。旅客列車維持160km/h 速度不變，則允許最小追蹤間隔為10min。該牽引變電所，由XX 220kV地區(qū)變電站出雙回220kV架空線供電。新建線路全長(zhǎng)約2，導(dǎo)線擬采用2LGJ240鋼芯鋁絞線； 架空電源進(jìn)線、饋出線上網(wǎng)走廊暢通；盡量少占農(nóng)田，不占良田，公路便于引入所內(nèi)，且力求短捷，便于設(shè)備運(yùn)輸；避免設(shè)在有嚴(yán)重污穢的地區(qū)；盡量避開高填方、拆遷大量建筑物、隧道及高架橋處、名勝古跡以及有地下設(shè)施的地區(qū)；牽引變電所的所址高程應(yīng)在百年一遇的洪水位之上；其余所的所址高程應(yīng)在五十年一遇的洪水位以上；確定所址時(shí)，考慮與電臺(tái)、雷達(dá)站、機(jī)場(chǎng)、弱電線路以及地下管道、電纜、儲(chǔ)油設(shè)施等鄰近設(shè)施和周圍環(huán)境的相互影響。第3章電氣主結(jié)線設(shè)計(jì)牽引變電所的電氣主結(jié)線，是指由主變壓器、高壓電器和設(shè)備等各種電器元件和連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。電氣主結(jié)反映了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。在運(yùn)行中，它能表明與高壓電網(wǎng)的連接方式、電能輸送和分配的關(guān)系以及變電所一次設(shè)備的運(yùn)行方式，是實(shí)際運(yùn)行操作的依據(jù)。牽引變電所主接線根據(jù)鐵路線的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)、運(yùn)行工況、所處地方電力系統(tǒng)條件等確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便、易于維護(hù)檢修、利于遠(yuǎn)方監(jiān)控、節(jié)約投資、便于擴(kuò)建等要求。牽引變電所的主結(jié)線由四部分組成，即高壓側(cè)接線、主變壓器、低壓側(cè)饋電線、電容補(bǔ)償裝置及自用電變壓器。 220kV高壓側(cè)接線該新建牽引變電所引入兩路220kV三相電源，無(wú)穿越功率通過(guò)，因此采用雙T形結(jié)線，兩路電源之間設(shè)置帶隔離開關(guān)分段的跨條；設(shè)置高壓側(cè)計(jì)費(fèi)及測(cè)量、保護(hù)使用的電流互感器和電壓互感器；牽引變壓器采用固定備用方式，牽引變電所設(shè)4臺(tái)主變壓器，變壓器接線型式為單相AT接線，兩臺(tái)單相AT變壓器構(gòu)成V/x接線。其余2臺(tái)備用。這種結(jié)線方式需用高壓電器少，配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分支線路進(jìn)線不設(shè)繼電保護(hù)。任一電源線路故障，則由輸電線路兩側(cè)的繼電保護(hù)動(dòng)作。按照供電部門的要求，兩回電源線路不能并聯(lián)，因而不允許在一次側(cè)或牽引負(fù)荷側(cè)并聯(lián)工作，將兩路電源中的一路作為主供電源，為單臺(tái)變壓器供電，另一電源線路為備用電源，平時(shí)用隔離開關(guān)將其斷開。當(dāng)主供電源故障中斷供電時(shí)，則轉(zhuǎn)換到由備用電源對(duì)任一變壓器供電。為使進(jìn)線和任一主變壓器供電組合更加靈活，將跨條隔離開關(guān)中設(shè)兩架，一架為電動(dòng)隔離開關(guān)，便于遠(yuǎn)動(dòng)及自動(dòng)操作；一架為手動(dòng)隔離開關(guān)，便于檢修。 ，接觸網(wǎng)的檢修方式為垂停天窗檢修，因此采用單母線隔離開關(guān)分段接線型式，饋線采用上、下行饋線斷路器互相備用的方式。應(yīng)能滿足上、下行分別供電和并聯(lián)供電的要求?？紤]客運(yùn)列車牽引類型有動(dòng)車組之外的韶山型機(jī)車，設(shè)置兩組并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。本線200km/h客車采用交—直—交動(dòng)車組，160km/h客車采用SS9型機(jī)車，客車SS9比例較小，因此牽引變電所可不設(shè)置無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。但是，為了減少這種交直型電力機(jī)車對(duì)系統(tǒng)的諧波、無(wú)功影響，增強(qiáng)本線對(duì)電力系統(tǒng)的適應(yīng)能力，在牽引變電所設(shè)計(jì)以濾除三次諧波電流為主要目的的固定式并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，在補(bǔ)償裝置回路中串接適當(dāng)容量的電抗器構(gòu)成濾波回路，可濾除大部分三次諧波，其他高次諧波影響還可進(jìn)一步降低。圖31客專變電所主接線圖第4章 主要設(shè)備選型牽引變電所高壓電氣設(shè)備一般分為以下4種：，如主變壓器、所用變壓器、自耦變壓器等。，如斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器等。，如電容器組、電抗器、避雷器、放電間隙等。，如電流互感器、電壓互感器等。變壓器是將某一數(shù)值的交流電壓、電流轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的另一數(shù)值交流電壓、電流，使電能傳輸、分配和使用，做到安全經(jīng)濟(jì)。牽引變壓器是將高壓（110KV或220KV）。是牽引變電所最重要的設(shè)備。根據(jù)各供電臂靠近牽引變電所端最大有效電流A相供電臂T線:468 A F線:353A B相供電臂 T線:611 A F線:461AS1=UIe1=27500*(468+353)=(kVA)S2=UIe2=27500*(611+461)=29480(kVA)牽引變壓器校核容量是按其最大容量的要求來(lái)計(jì)算的。列車緊密運(yùn)行時(shí)，列車數(shù)最多，要求牽引變電所容量最大。S1max=2UI1max=2*27500*468=25740(kVA)S2max=2UI2max=2*27500*611=33605(kVA)S1校= S1max/=17160(kVA)S2校= S2max/=22403(kVA)選擇牽引變壓器的計(jì)算容量和校核容量?jī)烧咧休^大者，即S1 =(kVA)S2= 29480(kVA)。因此確定主變?nèi)萘繛椋?5000 +31500）kVA高壓斷路器是牽引變電所的重要設(shè)備，不僅可以切斷和閉合高壓電路的空載電流和負(fù)載電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置相配合，迅速地切斷故障電流，以減少停電范圍，防止事故擴(kuò)大，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。斷路器的作用：正常情況下可靠的接通和開斷電流；改變運(yùn)行方式時(shí)，可以靈活地進(jìn)行切換操作；在電路發(fā)生故障情況或不正常工作狀態(tài)時(shí)，可以迅速的切斷故障電流。將故障范圍限制在局部地區(qū)內(nèi)，并使未故障部分繼續(xù)運(yùn)行。以提高供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性；在檢修設(shè)備時(shí)，隔離帶電部分，保證工作人員的安全等。六氟化硫（SF6）斷路器以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的斷路器，因SF6氣體良好的絕緣性能和滅弧能力， SF6斷路器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本牽引變電所220kV斷路器采用GL314六氟化硫斷路器?；緟?shù)見(jiàn)表41。表41名稱GL314Ur額定（）kV245242標(biāo)準(zhǔn)IECANSIIr額定標(biāo)準(zhǔn)電流A31503150Fr額定頻率Hz506060Ip額定承受電流（峰值）kA100108108Ik短時(shí)間承受電流（）KA40Ud額定隔離水平（海平面）額定短時(shí)間 電源頻率 承受電壓（）l 相與接地和相與相l(xiāng) 穿過(guò)打開觸點(diǎn)額定閃電脈沖承受電壓（峰值）l 相與接地和相與相l(xiāng) 穿過(guò)打開觸點(diǎn)kVkVkVkV460
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