【導(dǎo)讀】送來的電能，根據(jù)電力牽引對(duì)電流和電壓的不同要求，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，市交通所需的供電系統(tǒng)。償；最后對(duì)牽引變電所進(jìn)行防雷保護(hù)。經(jīng)過上述步驟的分析和計(jì)算，最終完成了課題要求。選出各種設(shè)備的接線方式，變壓器等設(shè)備的型號(hào)，完成整個(gè)線路并用CAD繪制了最終圖紙。

　　

【正文】 ）（）（ SAKI ????? 82te SAQ ??? 6d d2te t QKI ??? ）（ 滿足熱穩(wěn)定性。 （ 3）短路動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) AKI 0 3 3 015014322 ue1 ????? A6200ich ? 故動(dòng)穩(wěn)定性也滿足。 （ 4） 同 110kV 電流互感器的選取方法一樣，經(jīng)計(jì)算和校驗(yàn)，選取 LCW35 的電流互感器可以滿足短路動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 綜上選擇教研最終選擇的電壓互感器的型號(hào)及參數(shù)如表 67。 牽引供電課程設(shè)計(jì) 18 表 67 電流互感器型校驗(yàn) UN IN 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 安裝點(diǎn) 87 LCW35 35 100 校驗(yàn)結(jié)果 合格 合格 合格 合格 第 7 章 繼電保護(hù) 繼電保 護(hù)基本要求 繼電保護(hù)的基本要求主要有四個(gè)方面，第一， 選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)使距離故障點(diǎn)的斷路器動(dòng)作，將故障部分切除，縮小停電范圍，保障無故障部分運(yùn)行 ；第二， 快速性 ： 快速切斷短路故障可以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的破壞程度，可以迅速恢復(fù)供電正常的過程，減小對(duì)用戶的影響 ；第三， 靈敏性：靈敏性是指對(duì)被保護(hù)電氣設(shè)備可能發(fā)射的故障和不正常運(yùn)行發(fā)生的反應(yīng)能力。為了起保護(hù)作用，要求裝置由一定的保護(hù)靈敏性 ；第四， 可靠性：當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置動(dòng)作可靠，即在應(yīng)動(dòng)作時(shí)不能拒動(dòng)，而在不動(dòng)作時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作 。 電力變壓器繼電保護(hù)的選擇 (1) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：對(duì)于牽引變電所內(nèi)的牽引變壓器，均應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。電流縱差動(dòng)保護(hù)不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)區(qū)外故障，而且不需要與其他元件的保護(hù)配合，可以無延時(shí)地切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地用作變壓器的主保護(hù)。 (2) 瓦斯保護(hù)：利用變壓器油箱故障時(shí)，在故障電流和故障點(diǎn)電弧的作用下，變壓器和其他絕緣材料會(huì)因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置成為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障，但像變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外面的故障，瓦斯保護(hù)不能反應(yīng)。 主變壓器繼電保護(hù)的配置：本設(shè)計(jì)主變壓器容量為 20210kVA，通過《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》可知該容量的變壓器首先應(yīng)裝設(shè) 瓦斯保護(hù)（包括輕瓦斯和重瓦斯）、縱差動(dòng)保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、零序方向過電流保護(hù)。 線路繼電保護(hù)的配置： 線路保護(hù)有縱聯(lián)保護(hù)、距離三段式保護(hù)、電流三段式保護(hù)、零序保護(hù)等，對(duì)于本次設(shè)計(jì)的 110kV 線路，輸送距離為 15km，采用縱聯(lián)保護(hù)投資大，且該線路電壓等級(jí)也不高，應(yīng)多考慮經(jīng)濟(jì)性，采用距離三段式保證可靠性、靈敏性。 牽引供電課程設(shè)計(jì) 19 第 8 章 并聯(lián)無功補(bǔ)償 功率因數(shù)低的原因 (1) 整流型機(jī)車由于交流側(cè) 電流波形畸變及整流換相過程中重疊導(dǎo)通角的影響。 (2) 牽引網(wǎng)阻抗影響。 (3) 牽引變壓器影響。 并聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)淖饔? (1) 提高功率因數(shù)。 (2) 吸收濾波電流，具有濾波作用。 (3) 改善電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量，提高牽引變電所牽引側(cè)母線電壓。 (4) 減少電力系統(tǒng)電能損失。并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置提供的容性電流，不僅提高了牽引負(fù)荷的功率因數(shù)，而且使流經(jīng)電力系統(tǒng)和牽引變壓器的電流值小于未補(bǔ)償時(shí)的電流值。根據(jù)電能損失與電流值的二次方成正比的關(guān)系，顯然并聯(lián)電容補(bǔ)償后可以減少電力系統(tǒng)的電能損失。 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置 如圖 81。 圖 81 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置 主接線的主要設(shè)備及其作用： (1)并聯(lián)電容器組 C。用于無功補(bǔ)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(shí)的重燃電流；與電容牽引供電課程設(shè)計(jì) 20 器組匹配，濾掉 一部分諧波電流；防止并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置與供電系統(tǒng)發(fā)生高次諧波并聯(lián)諧振。 (3)斷路器 QF。為了投切和保護(hù)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。 (4)隔離開關(guān) QS。為了在維護(hù)檢查并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置時(shí)有明顯電點(diǎn)。 (5)電壓互感器 TV1， TV2（或放電線圈）。為了實(shí)現(xiàn)電容器組的繼電保護(hù)，并聯(lián)電容器組退出運(yùn)行時(shí)放電。 (6)電流互感器 TA1， TA2。為了實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電流測(cè)量和繼電保護(hù)。 (7)避雷器 F。作為過電壓保護(hù)。 (8)熔斷器 FU。作為單臺(tái)電容器的保護(hù)。 并聯(lián)電容補(bǔ)償 如 選 擇型 號(hào) CY1201 型電 容器 ，已 知 VUCN 1000? ， vark20?CNQ ， VKvU 8 8 % ???? 。 ）（ ???? 5010 32CNCNCN QUX , ）（ AUQI CNCNCN 20? 并聯(lián)電容器數(shù)： 7 ??? CNI Im ，取 m=9。 串聯(lián)電容器數(shù)： i n ????? ?CNU Un ，取 n=5 電容器組總?cè)萘亢涂傋杩篂椋? v a r9002059 KQnmQ CNC ??????? ?????? CNC XmX 校驗(yàn)： AAXUI CC 10005m a x ????? VVXIU C i n ????????? ? v a rk1 0 0 9 2 7 7 ???????? CXIU 所以補(bǔ)償容量滿足要求。 牽引供電課程設(shè)計(jì) 21 第 9 章 防雷保護(hù) 凡是有雷電活動(dòng)的日子，包括看到雷閃和聽到雷聲，都稱為雷暴日。由當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站統(tǒng)計(jì)的多年雷暴日的年平均值，稱為年平均雷暴日數(shù)。年平均雷暴日數(shù)不超過15 天的地區(qū)稱為少雷區(qū)。年平均雷暴日數(shù)超過 40 天的地區(qū)稱為多雷區(qū)。年平均雷暴日數(shù)超過 90 的地區(qū)及雷害特別嚴(yán)重的地區(qū)稱為雷電活動(dòng)特別強(qiáng)烈的地區(qū)，可以歸為多雷區(qū)。本次設(shè)計(jì)的雷暴數(shù)為 25 天。應(yīng)該按照多雷區(qū)來計(jì)算。 牽引變電所是 牽引供電系統(tǒng)的重要的電力樞紐，電力負(fù)荷屬于國(guó)家一級(jí)。如果發(fā)生雷擊事故會(huì)導(dǎo)致地區(qū)大范圍的停電，導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸?shù)耐Ｖ箯亩斐删薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。同時(shí)一些重要的電氣設(shè)備也可能因?yàn)槔讚舳獾綋p壞。牽引變電所的雷害事故主要包括兩方面：一是直接雷擊，二是間接雷擊，三是雷擊輸電線路產(chǎn)生雷電波沿線路入侵。 對(duì)于直接雷擊一般采用避雷針或者避雷線。對(duì)于雷電波侵入組要措施是閥式避雷器限制電壓幅值，同時(shí)加以其他相應(yīng)的輔助措施，避雷器應(yīng)該與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，且安裝在被保護(hù)裝置的電源側(cè)。 110kV電力系統(tǒng)中要使避雷器能可靠的保護(hù)電氣設(shè)備，必須 設(shè)法使避雷器電流幅值不超過 5kA，但對(duì) 110kV 無避雷線線路來說，如果當(dāng)雷擊于變電所附近的導(dǎo)線時(shí)，流過避雷線的電流顯然可能超過 5kA，而且陡度也會(huì)超過允許值。因此，必須在靠近變電所的一段進(jìn)線上采取可靠的防直擊雷保護(hù)措施，進(jìn)線段保護(hù)是對(duì)雷電侵入波保護(hù)的一個(gè)重要輔助手段。避雷器是用來防止雷電過電壓波沿線路侵入變配電所內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣，或防止雷電對(duì)系統(tǒng)的電磁干擾。變壓器二次側(cè)接地即設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地，防止觸電。 第 10 章 結(jié)論 根據(jù)題目要求 選擇了合理的主接線形式，確定了變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)以 及聯(lián)結(jié)組別， 采用了三相 Vv 接線型式的變壓器并在 110kV 進(jìn)線側(cè)采用單母線分段接線。在饋線較少的情況下，饋線采用斷路器 50%的備用型式，操作轉(zhuǎn)換靈活簡(jiǎn)便。在確定接線形式后對(duì)變壓器容量進(jìn)行計(jì)算，包括計(jì)算容量、校核容量，并最終確定變壓器的容量選擇；。最后 進(jìn)行短路計(jì)算，然后根據(jù)短路計(jì)算的結(jié)果對(duì)隔離開關(guān)、斷路器和避雷器進(jìn)行了選型， 對(duì)主要電氣設(shè)備做了校驗(yàn)。 選擇了合理的繼電保護(hù)裝置，并且為了提高牽引變壓器的功率因數(shù)增設(shè)了并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，從而完成了該課題。 牽引供電課程設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) [1] 賀威俊 ,簡(jiǎn)克良 .電氣化鐵道共變電工程 [M].北 京 :鐵道出版社 ,1983. [2] 張保會(huì) ,尹項(xiàng)根 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù) [M].北京 :中國(guó)電力出版社 ,2021. [3] 李彥哲 ,胡彥奎 ,王果等 .電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì) [M].蘭州 :蘭州大學(xué)出版社 ,2021. [4] 劉國(guó)亭 . 電力工程 CAD[M].北京 :中國(guó)水利水電出版社 ,2021. [5] 湯蘊(yùn)繆 ,史乃 .電機(jī)學(xué) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021.