【正文】 饋線數(shù)目很少，只有兩條。電氣主接線從電源系統(tǒng)接受電能，并通過出線或饋電線路分配電能，當(dāng)進(jìn)、出（饋）線數(shù)量較多的時候，常設(shè)置匯流母線為中間環(huán)節(jié)，用以聯(lián)系電源進(jìn)線和出線，并使運(yùn)行轉(zhuǎn)換方便，但也可采用無母線接線形式。在可能和充分論證的條件下，可采取按遠(yuǎn)期規(guī)劃設(shè)計(jì)主接線規(guī)模、分期實(shí)施投資、增加設(shè)備，達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代技術(shù)的自動裝備和監(jiān)控自動化系統(tǒng)的應(yīng)用對提高主接線的運(yùn)行靈活性和可靠性都是很有利的。主接線應(yīng)在變壓器接線方式、諧波無功補(bǔ)償和調(diào)壓方面采取有效的改善電壓質(zhì)量措施。最終結(jié)果見下表：表 31電壓損失/V 最大電壓損失/V超前相 滯后相 超前相 滯后相 110kV 母線電壓不平衡度 % 10kV 母線電壓不平衡度 %全年電能損失/ kWh/a410?9第 4 節(jié) 牽引變電所主接線設(shè)計(jì)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)備等各種電器元件和連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。對于三相雙繞組牽引變壓器，供電系統(tǒng)等值負(fù)序網(wǎng)絡(luò)如下圖所示：電網(wǎng)最小運(yùn)行方式下的負(fù)序電抗：○ 1??2 2**1015ejUsslssSXXLXL???????其中 是牽引變電所相關(guān)電力系統(tǒng)最大電抗標(biāo)幺值，即是*s *?所以： （Ω）???牽引變電所在緊密運(yùn)行工況下注入 110kV 電網(wǎng)的負(fù)序電流：○ 2()22max,max,ax,max,143bbIII?????＋ －計(jì)算可得： ()?相負(fù)序電壓計(jì)算： ○ 3 ()()???110kV 母線電壓不平衡度計(jì)算及校驗(yàn)按下式進(jìn)行：○ 4 ()10%2..510,/3u?????對于三相雙繞組牽引變壓器，10kV 母線電壓不平衡度計(jì)算及校驗(yàn)：○ 58 ()()()max10%,/3sTuXI????????滿足校驗(yàn)。在設(shè)計(jì)中，通常按牽引變電所正常運(yùn)行和緊密運(yùn)行兩種工況分別計(jì)算電壓不平衡度。NS原邊 Y 接相阻抗歸算到 側(cè)對應(yīng) Y 接，并把 Y 接轉(zhuǎn)換成 接，即次邊繞組阻抗為：(10)%..?? ????三相牽引變壓器電壓損失計(jì)算：超前相電壓損失計(jì)算式： ????1 11221223 3cos60sini60T TURIIXII????? ?? ??????????????滯后相電壓損失計(jì)算式： 1 1212 123 3s()cossi()sinT TIIII? ?? ??????????功率因數(shù)為 （感性）則： )?????由于兩側(cè)負(fù)荷的功率因數(shù)是一樣的，并且都是為 ，所以引前相和滯后相得cs?電壓損失如下超前相繞組的電壓損失為：，計(jì)算得：1()abTUIIX???????滯后相繞組的電壓損失為：，計(jì)算得： 2(..)baTII????29.在實(shí)際中需要計(jì)算三相變壓器的最大電壓損失，其計(jì)算條件一般是供電臂電流和牽引網(wǎng)電壓損失計(jì)算條件相對應(yīng)的，當(dāng)功率因數(shù)為 時，其計(jì)算如下所示：??超前相繞組的最大電壓損失為：，計(jì)算得： 1,(0413)bpTUIIX?????1,滯后相繞組的最大電壓損失為：，計(jì)算得： 2,(.)abpTII???2,?滯后相繞組的電壓損失比超前相大，重負(fù)荷設(shè)在超前相，也就是 a 相。 aPI—重負(fù)荷臂平均電流， —輕負(fù)荷臂平均電流， —饋線日有效系數(shù)，取值為bPIk由 可得：PIk??,??兩供電臂電流在 接線形式的牽引變壓器三角形接線繞組中得分配關(guān)系見下：YNd??2221339abcaxabPIII???1abb???22211339abaxabPIII???可得 224965.,3045.,??變壓器 27. 8NSeUkVI側(cè) 額 定 電 流 :則全年實(shí)際負(fù)載電能損失為： ?????4/kWha其中 414825910/dpkWAkh??得 出全年實(shí)際空載電能損失： ??a式中 ,376/Pkk?可 得全年?duì)恳儔浩鞯膶?shí)際總電能損耗為： ?????結(jié)合牽引變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增大牽引變壓器容量而引起的一次投資和相應(yīng)電費(fèi)量的增加，可以在近期內(nèi)減少的牽引變壓器電能損失所支出的費(fèi)用補(bǔ)償回來，所以的選擇是合理以及經(jīng)濟(jì)的。牽引變壓器的運(yùn)行指標(biāo)主要有變壓器功率損失、在短時最大負(fù)荷工況下的電壓損失以及變電所短時最大負(fù)荷工況下的不平衡度等，在這里分別對其做了計(jì)算，以此來評估變壓器選型的合適與否。 牽引變壓器容量計(jì) 牽引變壓器接線方式這里我們采用的是三相 YNd11 的接線方式，其接線原理圖如下： 牽引變壓器的計(jì)算容量正常負(fù)荷運(yùn)行下的計(jì)算容量：○ 1 ??????其中： —重負(fù)荷臂有效電流(A)bI?—輕負(fù)荷臂有效電流(A)4tK—三相變壓器的溫度系數(shù)，一般取 —牽引變電多牽引母線額定電壓，取 將 代入上式得:180,3abIAI???=緊密運(yùn)行下的計(jì)算容量為：○ 2 ??max, bSKII???其中： —重負(fù)荷臂緊密運(yùn)行時有效電流(A),將 代入上式得：,max4203bIAI???=校核容量的確定： =校所以根據(jù)附錄選擇的牽引變壓器為 1F0/? 中期變壓器容量估算為了滿足鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，牽引變壓器要留有一定的余量，預(yù)計(jì)中期牽引負(fù)荷增長了45%則： =,maxax302校核容量為： ,max, k=校 核根據(jù)以上計(jì)算和附錄選擇牽引變壓器為 1SF0/?所以最終選擇的牽引變壓器為 12/5第 3 節(jié) 牽引變壓器運(yùn)行指標(biāo)計(jì)算牽引變壓器是電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的特殊裝置，是牽引變電所的心臟，對牽引變壓器的各種指標(biāo)的計(jì)算和校驗(yàn)有著非常重大的意義。b) 根據(jù)列出緊密運(yùn)行時供電臂的有效電流和充分利用變壓器的過負(fù)載能力，計(jì)算校核容量，這是為確保變壓器安全運(yùn)行所必須的容量。綜合考慮后選擇了 接線形式的牽引變壓器，1YNd并且采用固定備用方式。3第 2 節(jié) 牽引變壓器容量計(jì)算牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重要設(shè)備，擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的 110kV 或者 220kV三相電變換成適合電力機(jī)車使用的 單相電的任務(wù)。基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表 1 所示。圖 1 中，LLL3 長度分別 30km、60km、20km。電力系統(tǒng) 2 均為火電廠，選取基準(zhǔn)容量 Sj 為 500MVA，在最大運(yùn)行方式下，電力系統(tǒng) 2 的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 和 ； 在最小運(yùn)行方式下，電力系統(tǒng) 2 的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 和 。 設(shè)計(jì)原始資料包含有 A、B 兩牽引變電所的供電系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示。關(guān)鍵詞：主接線 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 動穩(wěn)定性校驗(yàn) 防雷接地目 錄第 1 節(jié) 本次設(shè)計(jì)概述 .............................................................................................................................1 設(shè)計(jì)方案概述 ...........................................................................................................................1 設(shè)計(jì)原始資料 ...........................................................................................................................1第 2 節(jié) 牽引變壓器容量計(jì)算 .................................................................................................................3 變壓器容量計(jì)算步驟 ....................................................................................................................3 牽引變壓器容量計(jì) ........................................................................................................................3第 3 節(jié) 牽引變壓器運(yùn)行指標(biāo)計(jì)算 .........................................................................................................5 牽引變壓器全年電能損耗計(jì)算 ....................................................................................................5 牽引變壓器的電壓損失 ................................................................................................................6 牽引變電所電壓不平衡度計(jì)算 ....................................................................................................6第 4 節(jié) 牽引變電所主接線設(shè)計(jì) .............................................................................................................9第 5 節(jié) 短路電流計(jì)算 ...........................................................................................................................10 短路計(jì)算示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù) ......................................................................................................10 短路電流計(jì)算 ..............................................................................................................................11第 6 節(jié) 開關(guān)設(shè)備選型及熱穩(wěn)定性校驗(yàn) ...............................................................................................13 高壓斷路器 ..................................................................................................................................13 隔離開關(guān) ......................................................................................................................................15第 7 節(jié) 室內(nèi)外母線選型及校驗(yàn) ...........................................................................................................18 室外母線選型及校驗(yàn) ..................................................................................................................18 室內(nèi)母線的選型和校驗(yàn) ..............................................................................................................19第 8 節(jié) 支持絕緣子和穿墻套管的選擇和校驗(yàn) ...................................................................................21 穿墻套管的選型和校驗(yàn) ..............................................................................................................21 支持絕緣子的選型和校驗(yàn) ........................................................