【導讀】本次設計主要針對牽引變電所主接線進行了研究和設計。主要工作是對牽引變電。三相聯(lián)接牽引變電所，通過技術比較確定最終方案。線，電流互感器的選型和校驗。其次是對牽引變電所的防雷接地設計，包括避雷針、避雷線、避雷器以及接地系統(tǒng)的設計。本次設計的重點放在了選型、校驗和短路計算。識得到系統(tǒng)性的深化。在設計過程中對牽引變壓器及絕緣設備的選擇存在較大的誤差。導致設備選擇困難，最后經檢驗是問題得到解決。

　　

【正文】 儀表名稱 二次負荷 A 相 B 相 C 相 電流表（ ITI— A 型） — — 有功功率表（ IDI— W）型 — 有功瓦時計（ DSI） — 總計 由最大一相（ B 相）負載為依據(jù)，取 22 30eW W VA?? ，由公式 22 2 122()e e ideW I Z RR I??? ?得導線電阻 2 2 3 0 .1 0 .9 85eWR ?? ? ? ?。 銅導線 /m m m? ? ? ? ， 30lm? ，則其截面積 51dlS mmR??? 。 17 因此，選擇截面積為 22mm 的銅導線，可滿足要求。 熱穩(wěn)定性校驗： 2 2 21( ) ( 0. 3 75 ) 1 50 6. 25etI k t k A s? ? ? ? ? ? 由前面的計算結果可知： 6 5 1jxts? ? ? ?， kAIZ ? 所以 sAI jxZ ?? ， 221()e t z jxI k t I t?? ，滿足要求 動穩(wěn)定性校驗： 12 1 5 0 2 0 .3 6 3 .6 4 0uek I k A? ? ? ? 由前面的計算結果可知： kAich ? ，所以 12u e chk I i? ，滿足要求 校驗作用于互感器絕緣瓷瓶帽上的機械應力： 假設 600 , 2021a m m L m m?? 則 271 1 . 7 3 1 0 2 2 8 . 7 9 02chLF i Na ?? ? ? ? ? ? 滿足動穩(wěn)定性校驗，說明互感器對機械力的作用是穩(wěn)定的。 因此，選擇 LCW 110 D / A??型兩鐵心互感器能滿足要求。 第 7 章 牽引變電所 I 并聯(lián)無功補償?shù)脑O計 并聯(lián)無功補償?shù)淖饔? 第一，提高功率因數(shù)。第二，吸收諧波電流。第三，改善電力系統(tǒng)電壓質量。第四，減小系統(tǒng)的負序。第五，減少電力系統(tǒng)的電能損失。 并聯(lián)無功補償?shù)倪x型 根據(jù)任務書要求，本次設計變電站要求對 10kV側進行無功補償設計。要求 側負荷的功率因數(shù) cos?從 提高到 。 AI 240av ? VUWN ? ?? （ 1）牽引變電所負荷平均有功功率 KW5 2 8 o sav ????? ?WNL UIP （ 2）需補無功容量 18 3 K v a 15 2 8 01c o s11c o s1 222221d????????? ????????????? ??????LPQ （ 3）安裝無功容量 取 ? KV29max ??WU ? ? kv a 22ma x????????????????????? dWCNA QUUQ KVUU WCN m a x ?? ? 取 VUCN k35? 選取電容器型號為 CY1501 的電容器 。 并聯(lián)無功補償?shù)闹鹘泳€ (1)并聯(lián)電容器組 C。用于無功補償，與串聯(lián)電抗器 匹配，濾掉一部分諧波電流。 (2)串聯(lián)電抗器 L。用于限制斷路器合閘是的涌流和分閘時的重燃電流；與電容器組匹配，濾掉一部分諧波電流；防止并聯(lián)電容補償裝置與供電系統(tǒng)發(fā)生高次諧波并聯(lián)諧振；發(fā)生短路故障（例如牽引側母線短路）時，避免電容器組通過短路點直接放電，保護電容器不受損壞；還可以抑制牽引母線瞬時電壓降低為零。 (3)斷路器 QF。為了投切和保護并聯(lián)電容補償裝置。 (4)隔離開關 QS。為了在維護檢查并聯(lián)電容補償裝置時有明顯電點。 (5)電壓互感器 TV1， TV2（或放電線圈） 。為了實現(xiàn)電容器組的繼電保護，并聯(lián)電容器組退出運行時放電。 (6)電流互感器 TA1， TA2。為了實現(xiàn)并聯(lián)電容補償裝置的電流測量和繼電保護。 (7)避雷器 F。作為過電壓保護。 (8)熔斷器 FU。作為單臺電容器的保護。 19 圖 71 并聯(lián)電容補償裝置 第 8 章 牽引變電所 I 防雷接地保護 變電所防雷保護設計 變電所遭受的雷電災害一般來自兩個方面：一方面是雷直擊變電所；另一方面是雷擊輸電線路后產生的雷電波沿該導線侵入變電所。由于雷擊線路比較頻繁，沿線路侵入的雷 電波的危害是變電所雷害事故的主要原因，雷電流的幅值雖然受到線路絕緣的限制，但變電所電氣設備的絕緣水平比線路絕緣低，主要措施是在變電所內安裝合適的避雷器以限制電氣設備上得過電壓峰值，同時設置進線保護段以限制雷電流幅值和侵入波的陡度。 ○ 1 避雷針的選取 取單只避雷針高度為 30hm? ，則根據(jù) ? ?1. 5 2xxr h h p??可知其在 10hm? 處的保護范圍為： (1. 5 30 2 10 ) 1 25rm? ? ? ? ? ?，在地面上的保護范圍為：0 30 45rm? ? ? 取兩只避雷針的高度也為 30hm? ，兩針外側的保護范圍按單只避雷針的計算方法確定，兩針間的保護范圍由于相互屏蔽而使保護范圍增大，假設兩避雷針間 的 距離 為 ： 60Dm? ， 那么 兩 針保 護 范圍 上部 邊 緣最 低高 度 為 ：600 773 0 2 1 .4 2 9Dph h m? ? ? ? ?，兩針間在高度為 10m 處水平面上一側保護范圍最小寬度為： ( 10) 17. 143b h m? ? ?，在地面上一側保護范圍最小寬度為：0 9 4bm? ? ? 所以選擇兩只高度為 30m 的避雷針滿足要求。 ○ 2 避雷器的選擇 避雷器是專門用以限制線路傳來的雷過電壓或操作過電壓的一種防雷裝置，它與被保護用得電氣設備并聯(lián)連接。 20 對于主變壓器中性點的保護采用磁吹閥式避雷器 110FCZ? 型號， 對于 110kV 交流電氣設備的過電壓保護采用 5 5 126 / 439YW ? , 側的避雷器選用普通的閥式避雷器 30FZ J? ， 10 側的避雷器選用普通的閥式避雷器15FZ? 。 變電所接地設計 電力系統(tǒng)中一般的做法是：除自然接地極以外，根據(jù)保護接地和工作接地要求敷設一個統(tǒng)一的接地網，然后在避雷針、避雷器安裝處增加 35 根集中接地極以滿足防雷接地的要求。 接地網以水平接 地極為主，應埋于地表以下 到 ，以免受到機械損壞，并可減少冬季土壤表面凍結和夏季水分蒸發(fā)對接地電阻的影響，網內鋪設水平均壓帶做成方孔接地網。接地網中兩水平接地帶之間的距離一般可取 3 到 10m，接地網的外緣應圍繞設備區(qū)域連成閉合環(huán)形，入口處鋪設成帽檐式均壓帶。 21 總結體會 通過對本次的課程設計，加深了我對牽引供變電技術這門課的認識，使我對上學期所學到的知識得到了鞏固和進一步的加深學習了解，使我基本掌握了牽引變電所設計的步驟和原則、原理接線圖、短路計算，也對設備的選型有了一定的了解，為將來從事這方面的 工作打下了基礎；同時，在設計的過程中也感到了自己的很多不足，還需要進一步的深入了解和學習。在此，也非常感謝老師在這次設計中對我的指導。其次，課程設計是對所學知識的綜合與運用，這次課程設計讓我對《牽引供電技術》中的設備選型、校驗，絕緣接地等原理都有了更具體的認識；鞏固了對《牽引供電技術》中的變壓器選型、過負載校驗，變電所中電壓、功率損失等知識的理解和記憶。最后，通過這次的課程設計，我充分的認識到自己所學的局限性和缺乏經驗性，也更加的明白了，不把所學運用到實際中去，是很難發(fā)現(xiàn)問題的，同時也很難提高自己。在完成本 次課程設計中，我遇到了很多不解和難題，就連平時覺得學得不錯的東西也出現(xiàn)了偏差，因此走了很多彎路。不過在老師和同學的幫助下這些難題都一一解決。就這樣在不斷遇到問題、解決問題的過程中，我完成了本次設計，也加深對以前所學知識的理解和鞏固，同時也學到了不少其它的東西。由衷的感謝老師提供的這次機會和同學老師的幫助。 22 參考文獻 【 1】 賀威俊等 編著 .《電力牽引供變電技術 》西南交通大學出版社， 1998 【 2】 李群湛 賀建閩 編著 . 《牽引供電系統(tǒng)分析》 西南交通大學出版社， 2021 【 3】 鐵道部電化工程局電氣化勘測 設計處主編 《電氣化鐵道設計手冊 —— 接觸網》 中國鐵道出版社 【 5】譚秀炳 主編《交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)》西南交通大學出版社， 2021 【 6】張保會 尹項根 主編《電力系統(tǒng)繼電保護》中國電力出版社， 2021 23 附錄 牽引變電所主接線 鋼軌鋼軌25 kV110 kV110