【正文】 兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變壓器 110kV 側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)一臺(tái)避雷器。45?rh因?yàn)? ，且 D=98 ，所以避雷針35?hm4r )2(?在出線構(gòu)架高度上的水平保護(hù)半徑為 )(.13453)2()2( ???????xrxrx hr而其最遠(yuǎn)點(diǎn)距避雷針 ，可見(jiàn)出線構(gòu)架在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)。雖然發(fā)生雷暴的幾率不屬于高頻地區(qū)，但是雷電過(guò)電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波對(duì)供電系統(tǒng)的危害極大，因此必須對(duì)雷電過(guò)電壓加以防護(hù)。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)33為了保證在下級(jí)線路上發(fā)生故障，上級(jí)線路保護(hù)處的保護(hù)Ⅱ段不至于越級(jí)跳閘，其Ⅱ段的動(dòng)作范圍不應(yīng)該超出保護(hù)2I段的動(dòng)作范圍?！○伨€的保護(hù)(1)距離保護(hù)①距離保護(hù)第一段為無(wú)延時(shí)的速動(dòng)段，它應(yīng)該只反映本線路的故障，下級(jí)線路出口發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)可靠不動(dòng)作。　接地保護(hù)接地保護(hù)在變壓器的保護(hù)裝置中作為反映變壓器一次側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)的保護(hù)，是一種相對(duì)獨(dú)立的保護(hù)，也是縱差保護(hù)的一種輔助保護(hù)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于牽引供電系統(tǒng)為重負(fù)荷供電線路，常采用低電壓?jiǎn)?dòng)方式提高過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作靈敏性，即采用低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)。為保證變壓器縱差保護(hù)的正確靈敏動(dòng)作，必須對(duì)其回路中的不平衡電流進(jìn)行分析，找出產(chǎn)生的原因，采取措施予以消除。差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算： AIKUfI kstnpzaunb 1507)..0()( . ???????? AIubrelactk 96331.. ??靈敏度系數(shù)的校驗(yàn)： ?圖 61　縱差保護(hù)原理接線圖II2I1 I2I2I2I1KT KTA2KTA1石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)31靈敏度系數(shù)一般不應(yīng)低于 2 所以滿足要求縱差保護(hù)是電氣主設(shè)備的主保護(hù)，它靈敏度高、選擇性好，在變壓器保護(hù)上運(yùn)用較為成功。因此必須針對(duì)變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動(dòng)作可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置。(4)靈敏性：是指繼電保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)的反應(yīng)能力?？尚刨囆砸罄^電保護(hù)在異常或故障情況下，能準(zhǔn)確地完成設(shè)計(jì)所要求的動(dòng)作；安全性要求繼電保護(hù)在非設(shè)計(jì)所要求動(dòng)作的所有情況下，能夠可靠地不動(dòng)作。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免誤動(dòng)作。熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：， ， 18,0tIkAts?A??kch18.)3( ?，滿足要求。若絕緣子間跨距和絕緣子管間跨距分別為 L 和 ，則左端絕緣子1l(N)72)3(1max 07.????aiFch(N)1)(2?lLF1max3ax??　支持絕緣子選型及校驗(yàn)(1)110kV 側(cè)母線支持絕緣子選型及校驗(yàn)取 L=1m，a=1m, 則 ?????校驗(yàn)： 306.??選擇則 ZS—110/3 型號(hào)支持絕緣子?！?dǎo)線選型及校驗(yàn)(1)室外 110kV 進(jìn)線側(cè)的軟母線選型及校驗(yàn)室外 110kV 進(jìn)線側(cè)母線為軟母線，母線最大工作電流按變壓器過(guò)載 倍考慮，由前面計(jì)算知 A??? AkIga ???選用 LGJ150 型鋼芯鋁絞線LGJ150 型鋼芯鋁絞線的允許最大電流為 360A 大于 alI石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)26檢驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定性 )3(min ＜???fjxchktCIS由于所選母線實(shí)際截面 ,因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要min210S?求。表 513　架空導(dǎo)線最小截面積架空線路電壓等級(jí) 鋼芯鋁線（mm 2） 鋁及鋁合金（mm 2） 銅（mm 2）35kV 25 35 ――6~10kV 25 35（居民區(qū)）25（非居民區(qū)） 16≤1kV 16 正式 6 8(3)母線、導(dǎo)線熱穩(wěn)定性校驗(yàn) (54)fjxchktCIS)3(min??式中，S min滿足熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)線最小截面積(mm 2)； C熱穩(wěn)定系數(shù)； 三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值(A) ；)3(chI 假想時(shí)間(s)；jxt 集膚效應(yīng)系數(shù)，對(duì)于電纜及小面積導(dǎo)線取 1。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)24表 512　導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)選擇 校驗(yàn)導(dǎo)線名稱 按導(dǎo)線長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定母線及短導(dǎo)線 √ ＿ ＿ √ √普通導(dǎo)線 ＿ ＿ √ ＿ ＿ √室內(nèi)母線:高壓室內(nèi) 硬母線長(zhǎng)度 l=2022mm,相間距 a=600mm； 高壓室內(nèi) 10kV 硬母線長(zhǎng)度 l=1200mm,相間距 a=250mm。溫度修正系數(shù) 由下式求得：?K (51)0139。綜合各種因素，避雷器選擇見(jiàn)表 510 所示：表 510　避雷器的選擇電壓等級(jí) 型號(hào) 額定電壓（ kV）110kV 側(cè) Y10W5100/295 110 側(cè) Y10W542/140 　熔斷器的選擇RN1 型主要用于電力線路和變壓器的過(guò)載和短路保護(hù)；RN 2 型主要用于保護(hù)電壓互感器。jxtt???2)(2設(shè)計(jì)中 110kV 側(cè)牽引變壓器的選擇型號(hào)為(三相 YN,d11)SF1063000/110，最大長(zhǎng)期工作電流可按變壓器過(guò)載 倍考慮： AIg ????石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)20表 52　110kV 高壓斷路器選擇校驗(yàn)裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 型斷路器310SWG?序號(hào)項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論1 gU110kV eU110kV 合格2 max? I1200A 合格3 )3(? 合格4 )( dwikA41合格5 jxt2)3(?????合格表 53　 高壓斷路器選擇校驗(yàn)裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 型真空斷路器序號(hào)項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論1 合格2 max? I2022A 合格3 )3(? ek25A 合格4 )( dwi63kA 合格5 jxt2)3(???tI22504??合格　高壓隔離開(kāi)關(guān)的選型及校驗(yàn)(1)隔離開(kāi)關(guān)選擇和校驗(yàn)原則是：① ；geU?② ；max?I③ ；dwi?(3)ch④ 。?II設(shè) 時(shí)，沖擊系數(shù) ，則沖擊電流8?chKkA86.)3()3(?Ii短路電流最大有效值：石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)16)(21)3()3( ??????IKIchch三相短路容量： .*)3(??XSj(2)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下基準(zhǔn)電流為： % ???jjUSI與 110kV 側(cè)比較多了變壓器 的電抗：.*1?NjdTSX則 側(cè)的總電抗標(biāo)幺值為： ./.)/()( *1*32* ???????? TLSLS XX三相短路電流周期分量有效值為： *)3(??Ij其他三相短路電流：短路穩(wěn)態(tài)電流 1.)3()()3(39。*?SX石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)14基準(zhǔn)電流為： ???jjUSI支路的電抗標(biāo)幺值分別為： ** ???cjLU則 110kV 側(cè)的總電抗標(biāo)幺值為： ./)/()(*32*1*)10( ?? LSLSXX三相短路電流周期分量有效值為： *)10()3(10???Ij其他三相短路電流：短路穩(wěn)態(tài)電流 .)3(10)()3(39。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大得多，對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。 按照向復(fù)線區(qū)段供電的要求，其牽引側(cè)母線的饋線數(shù)目較多，為了保障操作的靈活性和供電的可靠性，我們選用饋線斷路器100%備用接線，這種接線也便于故障斷路器的檢修。由于牽引變壓器為三相YN,d11牽引變壓器且此變電所著重要的牽引負(fù)荷供電任務(wù)，為提高供電的安全可靠性，同時(shí)避免較大的一次性投資，的接線方式。但實(shí)際生活中，往往從兩方面同時(shí)考慮而選擇備用方式。牽引母線用兩臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)分段是為了便于兩段母線輪流檢修。饋線斷路器100%備用的接線圖如圖33所示。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置 [4]。(3)單母線分段接線石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同斷引出兩個(gè)回路由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分開(kāi)母聯(lián)斷路器，自動(dòng)將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。(2)單母線接線單母線接線的特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線，每個(gè)電源線和引出線都經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電器接到同一組母線上。圖 31　內(nèi)橋接線 圖 32　外橋接線②外橋接線外橋接線的特點(diǎn)與內(nèi)橋接線正好相反。因此線路的切除和投入比較方便，而且當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，僅故障線路的斷路器斷開(kāi)，不影響其它回路運(yùn)行。設(shè)計(jì)主接線要考慮倒遠(yuǎn)景規(guī)劃，在需要的時(shí)候可以很方便地改造和擴(kuò)建。由于接觸網(wǎng)事故較多，檢修頻繁，牽引變電所倒閘作業(yè)較多，主接線越簡(jiǎn)單清晰，程序操作越少，操作越方便。(1)可靠性保證對(duì)牽引負(fù)荷和地區(qū)負(fù)荷的供電可靠性和電能質(zhì)量。同時(shí)根據(jù)要求，10KV 側(cè)選用 SF111000/ 型電力變壓器。根據(jù)本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的要求，因此需要進(jìn)行并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償(PRC)，考慮到變壓所的高壓側(cè)的 無(wú)功損耗大于有功損耗，故取 進(jìn)行補(bǔ)償，?? ??然后計(jì)算?！恳儔浩鞯倪x擇三相牽引變壓器的計(jì)算容量是由牽引供電計(jì)算求出的。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。同時(shí)，三相V，v 聯(lián)結(jié)牽引變壓器有兩臺(tái)獨(dú)立的鐵芯和對(duì)應(yīng)繞組通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)行變換和傳遞；兩臺(tái)的容量可以相等，也可以不相等；兩臺(tái)的二次側(cè)電壓可以相同，也可石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4以不相同，有利于實(shí)現(xiàn)分相有載或無(wú)載調(diào)壓。缺點(diǎn)：不能供應(yīng)地區(qū)和牽引變電所三相負(fù)荷用電；對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響最大；對(duì)接觸網(wǎng)的供電不能實(shí)現(xiàn)兩邊供電。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3第 2 章　變壓器的選擇　牽引變壓器作用及類型　牽引變壓器作用(或55kV)的單相交流電能供電力機(jī)車(chē)使用，在牽引變電所中起到降壓分相的作用。在我國(guó)，礦山電力牽引、城市電車(chē)和地下鐵道或輕軌交通都采用直流制，電壓從45V 到 3000V 不等；電氣化鐵路都采用工頻(50Hz)，額定電壓為 或2 的單相交流制?！‰姎饣F路的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀電氣化鐵路對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)鐵路重載、高速起到了至關(guān)重要的作用。電氣化鐵路的牽引負(fù)荷是一級(jí)負(fù)荷，故要求電源有足夠的容量和較高的可靠度。關(guān)鍵詞:主接線　主變壓器　電氣設(shè)備AbstractFreight railway traction substation is an important part of the railway system, playing a role in transformation and distribution of electric energy, which directly affects the security and economic operation of the whole railway system.The design is mainly for traction power supply system and substation engineering. including traction load calculation, the main transformer wiring analysis and parison, the main transformer model and the choice of the number of units, traction line and substation feeder mode choice, short circuit calculations, highvoltage equipment selection and validation, formulation and calculation of relay protection, traction substation lightning protection and grounding device settings. Substation main electrical wiring which is the main part of the design is directly related to the choice of the entire substation electrical equipment, distribution equipment layout, relay protection and automatic device to determine, and is part of the investment size electric traction substation the decisive factor. Shortcircuit current calculation is a critical part of this design, by calculation circuit breakers, disconnectors, voltage transformers, current transformers, fuses, etc. Select the intended protection checksum calculation.The graduation project has successfully