【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒。上，針對鐵路供電的實際進行電氣系統(tǒng)設計。其選題具有一定的實際價值。較好，達到本科畢業(yè)論文應有的學術(shù)水平。

　　

【正文】 經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應經(jīng)上級批準。 技術(shù)條件 選擇的高壓電器應能在能長期工作條件下和發(fā)生過電壓，過電流的情況下，保持正常運行。 各種高壓電器原一般技術(shù)條件如下表： 序號 電器 名稱 額定 電壓 （ KV） 額定 電流 （ A） 額定 容量 （ KVA 機械 荷載 （ W） 額事實上開斷電流（ KA） 短路穩(wěn)定性 絕緣水平 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 1 主變 √ √ √ √ √ 2 高壓斷路器 √ √ √ √ √ √ √ 3 隔離開關(guān) √ √ √ √ √ √ 4 負荷開關(guān) √ √ √ √ √ √ √ 5 熔斷器 √ √ √ √ √ 6 電壓互感器 √ √ √ √ √ 7 電流互感器 √ √ √ √ √ √ √ 8 隔流電抗器 √ √ √ √ √ √ 9 避雷器 √ √ √ √ 10 穿墻套管 √ √ √ √ √ 11 絕緣子 √ √ √ √ √ 長期工作條件： ① 電壓：選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運行電壓 Ug，即：Umax≥ Ug ② 電流：選用的電器額定電流 Ige 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即： Ie≥ Ig 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。 高壓電器高有明確原過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 ③ 機械荷載：所選電器端子的允許荷載大于電器引線在正常運行和短路時最大作用力。各種電器的荷載能力、廠家出廠時已做考慮，本設計不再考慮。 短路穩(wěn)定條件： 1 （ 1）校驗的一般原則： ① 電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn) 定校驗。 ② 校驗的電流（短路電流）一般取之相短路時的電流，若有其他更為嚴重的情況，則應另行校驗。 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 （ 2）短路的熱穩(wěn)定條件： It2t＞θ dt 式中：θ dt—— 在計算時間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應， （ kA2S ） It —— t秒內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ KA）； t —— 設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ S） 校驗適中熱穩(wěn)定所用的計算時間 tjs按下式計算： tjs=tb+td 式中 tb—— 繼電保護裝 置后備保護動作時間（ S） td—— 斷路器的全分閘時間（ S）。 采用無延時保護時， tjs 相應數(shù)據(jù)為繼電保護裝置的起動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)的動作時間斷路器的固有分閘時間以及斷路器觸頭電弧的持續(xù)時間總和： （ 3）短路的動穩(wěn)定條件： ich≤ idf； Ich≤ Idf 式中： ich—— 短路電流（沖擊）峰值（ KA） Ich—— 短路全電流有效值（ KA） idf—— 電器允許的極限通過電流峰值（ KA） Idf—— 電器允許的極限通過電流有效值（ KA） 絕緣水平： 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應保證必要的可靠 性。 電器的絕緣水平，應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定當選電器的絕緣水平小于國家規(guī)定的標準數(shù)值時，應通過絕緣配合計算，選用適當?shù)倪^電壓保護設備。 環(huán)境條件 溫度：按《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時允許按額定電流長期工作，當電器安裝點的環(huán)境溫度高于 +40℃但不高于+60℃時，每增高 1℃，建議額定電流減少 %，當?shù)陀?+40℃時，每降低 1℃，建議額定電流增加 %。 普通高壓電器一般可在環(huán)境最低溫度為 30℃時正常運行 ，在高寒地區(qū)應選擇能適應環(huán)境最低溫度為 40℃的高寒電器。 日照：戶外高壓電器設備在日照下將產(chǎn)生附加溫升。如果設備制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量的下降數(shù)據(jù)，在設計中可按電器額定電流的 80%選擇設備。 風速：一般高壓電器呆在風速不大于 35m/s 的環(huán)境下使用。 選擇電器時用的最大風速，可取離地 10 米高、 30 年一遇的 10m/s平均最大風速。陣風對戶外電器及電瓷產(chǎn)品的影響，已由制造廠考慮，不作為選擇條件。 對于臺風經(jīng)常侵襲或最大風速超過 35m/s的地區(qū)，除向制造部門提出特殊定貨處，在設計布置時應采取 有效防護措施。如降低安裝高度，加強基礎固定等。 冰雪：在積雪和覆冰嚴重地區(qū)，就采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對地閃絡。 隔離開關(guān)的破冰厚度一般為 10mm，在冰雪區(qū)，所選擇隔離開關(guān)的破冰厚度，應大于安裝場所的最大覆冰厚度。 濕度：選擇電器用的濕度、應采用當?shù)叵鄬穸茸罡咴路莸钠骄鄬穸?。對濕度較高的場所，應采用該處實際相對濕度。 一般高壓電器可使用在 20℃，相對濕度為 90%（電流互感器為 85%）的環(huán)境中。 1 污穢：在距海岸 12km 或鹽場附近的鹽霧場所在火電廠、煉油廠和水泥廠等附近含有由工廠排出的二 氧化硫、硫化氫、氨、氯等成份煙氣、粉塵等場所，在濕氣候下將形成腐蝕性或?qū)щ姷奈镔|(zhì)取決于污穢物質(zhì)的導電性，吸水性，附著力數(shù)量，比重及距污物源的距離和氣象條件，在工程設計中，應根據(jù)污穢的距離和氣象條件，在工程設計中，應根據(jù)污穢情況選用下列措施： ① 增大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或選用有利于防污的電瓷造型，如果用半導體，大小傘、大傾角、鐘罩式等制造絕緣子。 ② 采用屋內(nèi)配電裝置，二極以上污穢區(qū)的 66110KV 配電裝置采用屋內(nèi)型。當技術(shù)經(jīng)濟合理時，污穢區(qū) 200KV 配電裝置也可采用屋內(nèi)型。 海拔：電器的一般使用 條件為海拔不超過 1000 米，海拔超過 1000 米地區(qū)稱為高原地區(qū)。 本設計變電所不屬高原地區(qū)，因而不考慮此項因素。 地震：地震對電器的影響主要是地震波的頻率和地震振動的加速度。 選擇電器時，應根據(jù)當?shù)氐牡卣鹆叶冗x用能夠滿足地震需求的產(chǎn)品。電器的輔助設備應具有與主設備相同的抗震能力。一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度 8 度的地震力。在安裝時，應考慮到支架對地震力的放大作用，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，地震基本烈度為 7 度及以下地區(qū)的電器可不采用防震措施。 環(huán)境保護 選用電器尚應注意電器對周圍環(huán)境的影響，根據(jù)周圍環(huán)境的 控制標準，要對制造部門提出必要的技術(shù)要求。 電磁干擾：頻率大于 10KHZ的無線電干擾主要來自電器的電流，電壓突變和電暈放電，它會損害或破壞電磁信號的正常接收及電子設備的正常運行。因此，電器及金具的最高工作電壓下，晴天的夜晚不應出現(xiàn)可見電暈， 110KV 及以上電器戶外晴天無線電干擾電壓不應大于 2500μ V。 根據(jù)運行經(jīng)驗和現(xiàn)場實測結(jié)果，對于 110KV 以下的電器一般可不校驗無線電干擾電壓。 噪音：為了減少噪音對工作場所和附近居民區(qū)的影響，所選高壓電器在運行中或操作時產(chǎn)生的噪音，在距電器 2 米處不應大于下列水 平： 連續(xù)性噪音水平： 85dB 非連續(xù)性噪音水平： 屋內(nèi)： 90dB 屋外： 110dB 主變壓器的選擇 變壓器臺數(shù)的確定 主變壓器在滿足用戶負荷容量的條件下，還要考慮檢修，故障情況下的容量備用。 因此，對大城區(qū)的重要變電所，以裝設兩臺為宜。 本設計選兩臺主變壓器并列運行。 主變壓器容量的確定 主變壓器容量一般按變電所建成后鐵路電力系統(tǒng) 510 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期的負荷發(fā)展。 根據(jù)變電所所帶用戶負荷的性 質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力 后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級、二級負荷，對一般性變電所，當一臺主變停運時，剩余變壓 1 器容量應能保證全部負荷的 70%。 本設計中用戶全部負荷為 40000KW，且為一般性變電所，因而單臺變壓器容量保證全部負荷的 70%： 即 S1=40000KW?70%=28000KW 查設計手冊并考慮預留容量滿足一定的擴建需要選擇： SFZ931500/66 型變壓器兩臺。 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器， 是高壓系統(tǒng)中最重要的電氣設備之一。高壓斷路器能在有負荷的情況下接通或斷開電路，在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時能迅速切斷短路電流。 高壓斷路器分為多油和少油斷路器，按其斷開時間可分為低速斷路器和高速斷路器。 斷路器的選擇方法除上節(jié)敘述之外為了保證斷路器可靠地工作，還需滿足以下條件： ： Idn? I?(或 ) 式中： Idn— 斷路器的額定電壓下切除電流 I?— 安裝地點發(fā)生三相短路時的次暫態(tài)短路電流。 ： Sdn? ??(或 ) 式中： Sdn— 斷路器的額定電壓下切斷容量 ??— 短路容量：當斷路器安裝在低于額定電壓的電路中時，其斷流容量可按下式換算： UeUSdnUSdn ?)( 選擇戶外少油斷路器為： SW266/1000 型 參數(shù)如下： 實際參數(shù) Ue:66KV? Un:66KV Ie:1000A? Igmax:457A ich:67KA? ich: Sdn:2500MA? Sd:2232WA Id(3)n:? Id(3): 動 穩(wěn)定校驗： ich=67KA? 合格 熱穩(wěn)定校驗 ： I2t?t=?4=2323 而 Id(3)2?teq=?(+)=? I2t?t 合格 高壓隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)俗稱刀閘，它的主要用途是保證在檢修高壓電器設備時的安全。隔離開關(guān)是為了可以保證將高壓電氣設備中需要檢修的設備與其他帶電部分可靠地分離，并構(gòu)成明顯的斷開點。 隔離開關(guān)無需滅弧裝置，所以不允許切斷負荷電流和短路電流，否則會發(fā)生嚴重后果。因此操作規(guī)程規(guī)定： 接通電源時：先合隔離開關(guān)，再合斷路器；停電時：光斷開斷路器，再斷開隔離開關(guān)。 一般隔 離開關(guān)應根據(jù)其額定電壓，額定電流，安裝地點環(huán)境進行選擇。并按短路電流進行動穩(wěn)定及熱穩(wěn)定校驗。 所以：選擇隔離開關(guān)為： GW566G/1000 額定： 參數(shù)如下： 實際參數(shù) Ue:66KV? Un:66KV Ie:1000A? Igmax:457A ich:50KA? ich: Id(3)n:29KA? Id(3): 動 穩(wěn)定： ich=50KA? 合格 熱穩(wěn)定： I2t?t=292?4=3364 1 而 Id(3)2?teq=?=833? I2t?t 合格 電流互感器選擇 電流互感器用于交流低壓或高壓裝置中原線圈接于被測電流的電路中，副線圈接測量儀表或繼電器電流線圈。電流互感器副邊線圈額定電流為 Ie2 電流互感器的選擇條件為： ①額定電壓： Ue?Ug Ue — 電流互感器額定電壓 Ug— 工作電壓 ②額定電流： IeL?Ig IeL— 電流互感器原線圈額定電流 Ig— 工作電壓 ③安裝地點：戶外 ④準確等級：按一般要求選 級 ⑤短路時動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定校驗： 按上述參數(shù)選擇： LCW60 型： 1000/5A 電流互感器，參數(shù)如下 ： Ue=66KV ? Ug=66KV Ie=1000A ? Ig=457A 動穩(wěn)定校驗： 應滿足在短路狀態(tài)下： mpiIeKem?2 Kem=80 倍 KAAK e mIe 1 1 3801 0 0 022 ??????? 而： iimp= 合格 熱 穩(wěn)定校驗：應滿足在短路狀態(tài)下 1600)401000()(40)(2222???????? ?AK thIeKteqIKIethth 22 ?????? te qI 合格 高壓側(cè)避雷器選擇 避雷器是一種保 護電器，用來限制電氣設備上承受的過電壓。 選擇避雷器應考慮： 系統(tǒng)額定電壓： Ue 系統(tǒng)最高運行電壓： Um，避雷器額定電壓： UN 避雷器在 5KA 8/20?s沖擊電壓下的殘壓： Ur 本設計選用新型氧化鋅避雷器： Y5W90/220 Y5W90/220 型 ZnO避雷器參數(shù)如下： Ue=66KV Um= UN =90KV Ur=220KV 均合乎要求 附：氧化鋅避雷器較普通碳化硅閥型避雷器的優(yōu)點： 不存在串聯(lián)放電間隙。由于 ZnO 閥片的伏安特性優(yōu)良，因而工頻續(xù)流在 1mA 以下，而 不是 SiC 避雷器的 400A 左右，無需滅弧間隙。放電壓不隨氣壓變化而使放電線壓變化。 1 由于不需來弧，從而解決了直流輸電系統(tǒng)電壓無過零點又有來弧的問題。 在 SF6 全封閉組合電器中放電電壓穩(wěn)定是其理想的保護設備。 陡波下保護特性得到改善。 10KV 主要設備選擇 主要二次主開關(guān)、母線聯(lián)絡開關(guān) 主要二次 Ie=1653A Ue=