【正文】 高壓側(cè)采用外橋接線，兩回進(jìn)線中，一回主供，另一回備用。 第二章 牽引變電所電氣主接線 圖 設(shè)計(jì)說明 某站對(duì)一牽引變電所正常供電時(shí) ，兩回 110kv 線路中，一回為主供電源，另一回備用，所內(nèi)采用 兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。 ，結(jié)合牽引變電所高壓進(jìn)線及其與系統(tǒng)聯(lián)系、進(jìn)線繼電保護(hù)方式、自動(dòng)裝置與監(jiān)控二次系統(tǒng)類 19 型、自用電系統(tǒng)，以及電氣化鐵路當(dāng)前運(yùn)量和發(fā)展規(guī)劃遠(yuǎn)景等因素，并全面考慮對(duì)主接線的基本要求，做出綜合分析和方案比較，以設(shè)計(jì)合理的電氣主接線。 電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則與步驟 ，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策和有關(guān)的技術(shù)政策、技術(shù)規(guī)范和規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合工程具體特點(diǎn)和實(shí)際調(diào)查掌握的各種基礎(chǔ)資料進(jìn)行綜合分析和方案研究。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 電氣主接線的要求 （ 1）運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性，特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。 電氣主接線功能 電氣主接線反映了牽引變電所和鐵路變、配電所（發(fā)電所）的基本結(jié)構(gòu)和功能。它的緊張好處是： （ 1）運(yùn)行調(diào)治機(jī)動(dòng)，正常時(shí)兩條母線和全部斷路器運(yùn)行，成多路環(huán)狀供電； 18 （ 2）檢修時(shí)操作方便，當(dāng)一組母線停支時(shí)，回路不必要切換，任一臺(tái)斷路器檢修，各回路仍按原接線要領(lǐng)霆，不需切換； （ 3）運(yùn)行可靠，每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，母線產(chǎn)生妨礙時(shí)，任何回路都不停電。 母線分段帶旁路接線 雙母線分段帶旁路接線便是在雙母線帶旁路接線的根本上，在母線上增設(shè)分段斷路器，它具有雙母線帶旁路的好處，但投資費(fèi)用較大，占用配置隔絕較多，一樣平常接納此種接線的原則為： （ 1）當(dāng)配置連接的出入線總數(shù)為 12～ 16 回時(shí)，在一組母線上設(shè)置分段斷路器； （ 2）當(dāng)配置連接的出入線總數(shù)為 17回及以上時(shí)，在兩 組母線上設(shè)置分段斷器。 母線帶旁路接線 雙母線帶旁路接線便是在雙母線接線的根本上，增設(shè)旁路母線。檢修方便的好處；其缺點(diǎn)是每一回路都增長(zhǎng)了一組隔離開關(guān)，使配電裝置的構(gòu)架及占地面積。 與單母線相比，它的好處是供電可靠性大，可以輪番檢修母線而不使供電制止，當(dāng)一組母線妨礙時(shí)，只要將妨礙母線上的回路倒換到另一組母 線，就可敏捷光復(fù)供電，別的還具有調(diào)治。 母線接線 雙母線接線便是將事情線。二次回路倒換操作較多。環(huán)中的斷路器數(shù)量越多，開環(huán)檢修的機(jī)遇就越大，所一樣平常只采四角（邊）形接線和五角形接線，同時(shí)為了可靠性，線路和變壓器接納對(duì)角 連接原則。正常環(huán)境下為雙重連接，任何一臺(tái)斷路器檢修都不影響送電，由于沒有母線，在連接的任一部門妨礙時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行影響都較小。 17 多角形接線 多角形接線便是將斷路器和隔離開關(guān)相互連接，且每一臺(tái)斷路器兩側(cè)都有 隔離開關(guān)，由隔離開關(guān)之間送出回路。由于變壓器的可靠性宏大于線路，因此中應(yīng)用較多的為內(nèi)橋接線。也是投資較省的一種接線要領(lǐng)。其較得當(dāng)用于正常二運(yùn)一備的城區(qū)中間變電所，如上海中間城區(qū)就有接納。相應(yīng) 220kV 接納線路變壓器組， 110kV宜接納單母分段接線，正常分段斷路器打開運(yùn)行，對(duì)限定短路電流結(jié)果顯著，較得當(dāng)于 110kV開環(huán)運(yùn)行的網(wǎng)架。 電氣主接線類型 線路變電所組接線 線路變壓器組接線便是線路和變壓器直接相連，是一種最簡(jiǎn)略的接線要領(lǐng)。在擴(kuò)建 時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 電氣主接線基本要求 （ 1）運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性，特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。 (2)牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式 單線區(qū)段 ①一邊供電；②兩邊供電。 ②兩邊供電 就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中兩向的電廠送來。 16 牽引變電所的供電方式 (1)牽引變電所一次側(cè)的供電方式 牽引變電所一次側(cè) （電源側(cè)，通常為 110KV 或 220KV）的供電方式，可分為一邊供電邊供電和環(huán)形供電。但是，經(jīng)過技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的綜合分析比較，上述優(yōu)點(diǎn)是主要的。采用工頻單相交流制的優(yōu)點(diǎn)是，消除了低頻單相交 流制的兩個(gè)主要缺點(diǎn)（與電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率并行的非標(biāo)準(zhǔn)頻率和構(gòu)造復(fù)雜的交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)）；牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備大為簡(jiǎn)化，牽引變電所只要選擇適宜的牽引變壓器，就可以完成降壓、分相、供電的功能；接觸網(wǎng)的額定電壓較高，其中通過的電流相對(duì)較小，從而使接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面減小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化；牽引變電所的間距延長(zhǎng)、數(shù)量減少；工程投資和金屬消耗量降低，電能損失和運(yùn)營費(fèi)用減少；電力機(jī)車采用直流串勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)，也遠(yuǎn)比交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)牽引性能好，運(yùn)行可靠。由于頻率提高，牽引網(wǎng)阻抗加大，牽引網(wǎng)電壓也相應(yīng)提高。從那時(shí)以來，許多國家都相繼采用。 (3) 工頻單相交流制 即牽引網(wǎng)供電電流為工業(yè)頻率單相交流的電力牽引電流制。另外，在美國等國家，還采用牽引網(wǎng)供電電流頻率為 25Hz、電壓為 11～ 13kV 的低頻單相交流制。應(yīng)用低頻的條件，一方面是由于歐洲電力工業(yè)發(fā)展的初期原來就存在低于 50Hz 的頻率；另一方面，交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)因存在變壓器電勢(shì)而對(duì)整流過程造成困難，不適宜在較高的頻率下運(yùn)行。交流容易變壓，因此，可以在牽引網(wǎng)中用高電壓送電．而在電力機(jī)車上降低電壓，供應(yīng)低電 壓的交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)。 (2) 低頻單相交流制 15 即牽引網(wǎng)供電電流為低頻單相交流的電力牽引電流制。牽引變電所的數(shù)量多，并且為完成整流任務(wù)而變得較復(fù)雜。直流制存在的主要問題是，直流牽引電動(dòng)機(jī)額定電壓受到換向條件的限制不能太高，即牽引網(wǎng)電壓很難進(jìn)一步提高，這就要求沿牽引網(wǎng)輸送大量電流來供應(yīng)電力機(jī)車。我國僅工礦、城市電車和地下鐵道采用。電力系統(tǒng)將三相交流電送到牽引變電所一次側(cè)，經(jīng)過牽引變電所降壓并整流變成直流電，再通過牽引網(wǎng)供給電力機(jī)車使用。 牽引變電所 電力牽引的電流制 電力牽引按牽引網(wǎng)供電電流的種類可分為三種電流制，即直流制、低頻單相交流制和工頻單相交流制。在設(shè)計(jì)中，主接線的確定對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置和計(jì)算，自動(dòng)裝置和控制方式選擇有重大影響，此外，電氣主接線對(duì)牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、電能質(zhì)量、運(yùn)行靈活性和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。它不僅 標(biāo) 明了各主要設(shè)備的規(guī)格 、數(shù)量，而且反應(yīng)各設(shè)備的連接方式和各電氣回路的相互關(guān)系，從而構(gòu)成變電所電氣部分主系統(tǒng)。 14 第一章 牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì)原則及要求 概述 牽引 變電所的電氣主接線，是指由主變壓器、高壓電器和設(shè)備等各種電氣元件和連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。 [11] 假定各牽引變電所饋線主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tb= 秒， 母線采用 矩型截面硬鋁母線，母線間距 a=40cm，母線跨距 l=120cm； 10KV 母線采用 矩 型截面硬鋁母線，母線間距 a=25cm；母線跨距 l=100cm。 [9] 各牽引變電所均設(shè)置避雷針三座。 [7] 牽引變電所 A、 C、 E 110kV 側(cè)要求計(jì)費(fèi)，牽引變電所 B、 D、 F 側(cè)要求計(jì)費(fèi) ， 采用低壓側(cè) ( 側(cè) )計(jì)費(fèi)時(shí)， 110kV 側(cè)仍需設(shè)電壓監(jiān)視。 側(cè)設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。 [6] F 所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。 側(cè)不設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。 [5] E 所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。 側(cè)設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。 D 所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。 D、 F 所均可能有系統(tǒng)功率穿越。正常運(yùn)行時(shí)， 110kV 線路在 E 所內(nèi)斷開，不構(gòu)成閉合環(huán)網(wǎng)。 側(cè)設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。設(shè)有電流速斷和接地保護(hù)，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 秒。 C 所內(nèi)設(shè)有 。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。只經(jīng)過 C 所的 110kV 母線轉(zhuǎn)接至某企業(yè) 110kV 變電站。 [3] C 所由丙站送出的兩回 110kV 線 路 供電。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。 B 所提供甲站至 丙站的載波通道。當(dāng)甲站至 B 的輸電線路故障時(shí)， B 所由丙站供電，丙站內(nèi)110kV 母線分段運(yùn)行，輸電線 L L5 分別接入不同的分段母線上。 [2] 甲站對(duì) B 所供電時(shí)， 110kV 線路還需經(jīng) B 所送至丙站。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線。 關(guān)鍵詞：變壓器 牽引供電 電能 電壓 電流 11 電力系統(tǒng)及牽引變電所分布圖 SC= 1 0 0 0 0 M V Ax1= x2= 0 . 0 12 1 2 萬 k V AUd= 1 7 %L1L2L3L5L6L7L8L9L1 0A B C D E F甲乙至 地 方 1 1 0 k V變 電 站2 6 . 3 萬 k V AUd= 1 7 %丙L4 圖例： ： 電力系統(tǒng)，火電為主 ： 地方 220/110kV 區(qū)域變電所 ： 地方 110/35/10kV 變電站 ： 鐵道牽引變電所 —— ： 三相高壓架空輸電線 圖中： L1： 220kV 雙回路 150kM LGJ300 L2： 110kV 雙回路 10kM LGJ120 L3： 110kV 20kM L4： 110kV 40kM L5： 110kV 60kM L6： 110kV 雙回路 20kM L7： 110kV 30kM L8： 110kV 50kM L9： 110kV 60kM L10： 110kV 60kM 12 未標(biāo)注導(dǎo)線型號(hào)者均為 LGJ185，所有導(dǎo)線單位電抗均為 X=牽引變壓器容量如下（所有 Ud%=） ： A： 2 萬 kVA B： 2 萬 kVA C： 2 萬 kVA D： 2 萬 kVA E： 2 萬 kVA F： 2 萬 kVA 電力系統(tǒng)對(duì)各牽引變電所 的供電方式及運(yùn)行條件 [1] 甲站對(duì) A 所正常供電時(shí)，兩回 110kV 線路中，一回為主供電源，另一回備 用。在計(jì)算全能電能損失和電壓損失，最后計(jì)算短路電流、選擇短路器類型。而電能損失的計(jì)算為采取措施減少牽引供電系統(tǒng)電能損失提供了條件。 承諾人（鋼筆填寫）： 解濤濤 2022 年 9 月 20 日 7 目錄 摘 要 ………………………………………………………………… 11 第一章 牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì)原則及要求 、類型與功能 …… 15 概述…………………………………………………………… 15 牽引變電所 ……………………………………………… … 15 電力牽引的電流制 ……………………………………… 15 牽引變電所的供電方式 …………………………………… 17 電氣主接線基本要求………………………………………… 17 電氣主接線類型… …………………………………………… 17 電氣主接線的功能…………………………………………… 19 電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則與步驟………………… 19 第二章 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說明………………………… 20 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說明 ……………………………… 20 牽引變電所主接線圖 ……………………………………… 21 第三章 短路計(jì)算……………………………………………………… 23 短路計(jì)算的相關(guān)概念、內(nèi)容和目的……………… ………… 23 短路點(diǎn)的選取…………………………………………