【正文】 ..................................................22第 9 節(jié) 互感器的選型和校驗 ...............................................................................................................24 110KV 電壓互感器的選型和校驗 ...............................................................................................24 110KV 電流互感器的選型和校驗 ...............................................................................................26第 10 節(jié) 牽引變電所防雷接地保護 .....................................................................................................28 變電所防雷保護設(shè)計 ................................................................................................................28 變電所接地設(shè)計 ........................................................................................................................29第 11 節(jié) 設(shè)備清單 .................................................................................................................................31總結(jié)體會 .................................................................................................................................................32參考文獻 .................................................................................................................................................33附錄 .........................................................................................................................................................341第 1 節(jié) 本次設(shè)計概述 設(shè)計方案概述本次課程設(shè)計較系統(tǒng)的闡明了牽引變電所 A 主接線設(shè)計的基本方法和步驟。絕緣設(shè)備的檢驗主要是關(guān)于電氣設(shè)備的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性、開關(guān) 設(shè)備的選型和校驗，以及 對室內(nèi)外母線，各個支持絕緣子和穿墻套管， 電壓、電流互感器的 選型和校驗。主要工作是對 A 牽引變電所主接線設(shè)計及其絕緣的檢驗。四、參考文獻1. 賀威俊等 編著.《電力牽引供變電技術(shù) 》西南交通大學(xué)出版社，19982. 賀威俊、簡克良 主編.《電氣化鐵道供變電工程》 中國鐵道出版社，19803. 婁和恭等 合編.《發(fā)電廠變電所電氣部分》 水利電力出版社，19874. 李群湛 賀建閩 編著. 《牽引供電系統(tǒng)分析》 西南交通大學(xué)出版社，20225. 曹建猷 著. 《電氣化鐵道供電系統(tǒng)》 中國鐵道出版社，19836. 李群湛 連級三 高仕斌 編著. 《高速鐵路電氣化工程》西南交通大學(xué)出版社，20227. 簡克良 主編.《電力系統(tǒng)分析》.西南交大出版社，19928. 鐵道部電氣工程局電氣化勘測設(shè)計院， 《電氣化鐵道設(shè)計手冊 牽引供電系統(tǒng)》 ，19889. 袁則富，何其光 譯.《電氣化鐵路供電》 西南交通大學(xué)出版社，1989指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任簽名： 年 月 日 摘要：牽引供電系統(tǒng)是我國電氣化鐵路重要的組成部分，它主要由牽引變電所、牽引網(wǎng)、分區(qū)所、開閉所等組成。三、時間安排第 9 周：下達(dá)課程設(shè)計任務(wù)，介紹供變電技術(shù)課程設(shè)計的主要設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法，并明確課程設(shè)計的要求，指出相關(guān)的注意事項。完成兩張圖紙：牽引變電所主接線圖和牽引變電所平面布置圖在每章的結(jié)尾，應(yīng)對所完成的工作做一簡要的總結(jié)，以便后面章節(jié)查閱根據(jù)設(shè)計內(nèi)容的不同，劃分出獨立的章節(jié) 根據(jù)設(shè)計需要，同學(xué)自行選擇每相上的儀表種類、個數(shù)和連接方式，然后決定測量用電壓、電流互感器的連接、選型與校驗（設(shè)計中假設(shè)儀表盤距電壓、電流互感器安裝點 30m） 。硬母線進行選型、熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定校驗。室內(nèi)母線高壓室內(nèi) 硬母線長度 l＝2022mm； 相間距 a＝600mm 。軟母線進行選型、熱穩(wěn)定校驗。（8） 開關(guān)設(shè)備選型及穩(wěn)定性校驗 根據(jù)以上計算結(jié)果，進行 110kV、10kV 所有斷路器以及隔離開關(guān)的選型和動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗，并列出計算、校驗匯總表和設(shè)備清單。圖中應(yīng)列表注明所選設(shè)備的編號、名稱、臺（組）數(shù)、型號（這一部分內(nèi)容待后定） 。對所選初步方案進行技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)比選（如比較變壓器功損、壓損、不平衡度、接線可靠性、接線復(fù)雜程度等） ，選出優(yōu)化設(shè)計方案。根據(jù) 饋線路數(shù)及供電對象的重要程度決定 側(cè)的主接線，如選擇單母線及其分段、雙母線、單母線加旁路母線等。根據(jù)電網(wǎng)布局、牽引變電所類型決定 110kV 側(cè)的主接線，如內(nèi)、外橋，雙 T 接線或線路－變壓器組等，鼓勵同學(xué)們結(jié)合自己工作經(jīng)驗進行設(shè)計。按緊密運行工況進行不平衡度考核。牽引變電所短時最大負(fù)荷工況下的不平衡度計算。牽引變壓器功率損耗及全年電能損耗計算；進行主變壓器過負(fù)荷能力校驗。電氣化鐵道中、遠(yuǎn)期運量估計；確定主變壓器接線型式和備用方式；2 牽引變電所供變電工程設(shè)計內(nèi)容（1） 概述對設(shè)計對象、原始資料（通常論述電網(wǎng)狀況、負(fù)荷等級、負(fù)荷統(tǒng)計資料、地質(zhì)、氣象條件等）、設(shè)計原則及設(shè)計所要完成的任務(wù)作簡要論述。二、要求完成的主要任務(wù)1 設(shè)計分組A 組：1771781790、1796；B 組：1771781791797；C 組：1780、1781791800；D 組：1781781791801；E 組：1781781791802；F 組：1781781791804?；驹O(shè)計數(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 ； 在最小運行方式下，電力系統(tǒng) 2 的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 和 。課 程 設(shè) 計題 目 A 牽引變電所供變電工程設(shè)計專 業(yè) 電氣工程及其自動化班 級學(xué) 號姓 名指導(dǎo)教師電氣工程學(xué)院課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書學(xué)生姓名 學(xué)生專業(yè) 電氣工程及其自動化學(xué)生學(xué)號 學(xué)生班級 指導(dǎo)教師設(shè)計題目 A 牽引變電所供變電工程設(shè)計一、設(shè)計初始條件(已知技術(shù)參數(shù)) 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。圖 1 牽引供電系統(tǒng)示意圖圖 1 中，牽引變電所中的兩臺牽引變壓器為一臺工作，另一臺備用。 對每個牽引變電所而言，110kV 線路為一主一備。線路平均正序電抗 X1 為 , 平均零序電抗 X0 為 。表 1 牽引變電所基本設(shè)計數(shù)據(jù)項目 A 所 B 所 C 所 D 所 E 所 F 所左臂負(fù)荷全日有效值（A） 350 410 210 390 240 180右臂負(fù)荷全日有效值（A） 190 300 290 160 410 300左臂短時最大負(fù)荷（A）[注]510 520 370 550 420 280右臂短時最大負(fù)荷（A） 290 380 400 280 650 420牽引負(fù)荷功率因數(shù)(感性) 10kV 地區(qū)負(fù)荷容量（kVA） 21500 21000 22022 21000 21500 2100010kV 地區(qū)負(fù)荷功率因數(shù)(感性) 牽引變壓器接線型式 Scott Vv YNd11 單相 Vv YNd11牽引變壓器 110kV 接線型 內(nèi)橋 外橋 內(nèi)橋 外橋 內(nèi)橋 外橋式左供電臂 饋線數(shù)目 2 2 2 2 2 2右供電臂 饋線數(shù)目 2 2 2 2 2 2預(yù)計中期牽引負(fù)荷增長 20％ 40％ 40％ 30％ 40％ 45％[注]：供電臂短時最大負(fù)荷即為線路處于緊密運行狀態(tài)下的供電臂負(fù)荷。學(xué)號為單數(shù)的同學(xué)設(shè)計牽引變電所 A；雙數(shù)的同學(xué)設(shè)計牽引變電所 B。（2） 牽引變壓器容量計算分別計算正常負(fù)荷和堅密運行狀態(tài)下的主變壓器計算容量；根據(jù)以上計算，進行單臺主變壓器初步選型；（3） 牽引變壓器運行技術(shù)指標(biāo)計算牽引變壓器在短時最大負(fù)荷工況下的電壓損失計算；（4） 牽引變電所電壓不平衡度計算 在設(shè)計中，通常按牽引變電所正常運行和緊密運行兩種工況分別計算電壓不平衡度。（5） 牽引變電所主接線設(shè)計（用 2 個初步方案進行比選） （6） 繪制有關(guān)圖紙 對所選方案繪出牽引變電所主接線圖及變電所平面布置圖。（7） 短路電流計算為進行所選電氣設(shè)備的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗，必須進行相應(yīng)的短路計算。（9） 室內(nèi)、外母線選型及校驗室外母線110kV 進線側(cè)、進入高壓室的 進線側(cè)、從高壓室出來的 饋線側(cè)、10kV 饋線側(cè)的母線均為軟母線。無需進行動穩(wěn)定校驗。 高壓室內(nèi) 10kV 硬母線長度 l＝1200mm； 相間距 a＝250mm 。（10）選擇并校驗各個支持絕緣子和穿墻套管（11）電壓、電流互感器選型與校驗受課時所限，本次課程設(shè)計只做 110kV 側(cè) A、B、C 三相的儀用電壓、電流互感器選擇與校驗，各相儀表型號由同學(xué)自行確定。（12）牽引變電所防雷接地設(shè)計（參考高電壓技術(shù)教材）（13）開列所選設(shè)備清單（編號、名稱、型號、臺（組）數(shù)）（14）形成完整的設(shè)計計算書及圖紙3 設(shè)計要求： 在每章的開始，應(yīng)對所要完成的任務(wù)、基本的設(shè)計原則及計算方法作一簡要的論述對于關(guān)鍵參數(shù)的計算，要求有完整的計算電路圖、詳細(xì)的計算過程、完整的計算結(jié)果匯總表 撰寫格式需符合學(xué)校相關(guān)的規(guī)定。第 9～16 周：課程設(shè)計進度檢查，指導(dǎo)，答疑。本次 設(shè)計主要對牽 引變電所一次設(shè)備進行了研究和設(shè)計。其中，牽引變壓器的設(shè)計主要包括變壓器的容量計算和技術(shù)指標(biāo)的檢測。另一部分主要內(nèi)容是對牽引變電所的防雷接地設(shè)計，包括避雷針、避雷線、避雷器以及接地系統(tǒng)的設(shè)計。重點在于對牽引變壓器容量的計算、運行技術(shù)指標(biāo)的計算，牽引變電所電壓不平衡度計算，短路電流的計算；牽引變壓器的選擇，開關(guān)及導(dǎo)線的選擇，電壓、電流互感器的選擇；防雷接地設(shè)計電氣主接線的設(shè)計等。圖 1 牽引供電系統(tǒng)示意圖圖 1 中，牽引變電所中的兩臺牽引變壓器為一臺工作，另一臺備用。 對每個牽引變電所而言，110kV 線路為一主一備。線路平均正序電抗 X1 為 , 平均零序電抗 X0 為 。表 11 牽引變電所基本設(shè)計數(shù)據(jù)項目 牽引變電所 A左臂負(fù)荷全日有效值（A） 180右臂負(fù)荷全日有效值（A） 300左臂短時最大負(fù)荷（A）[注] 280右臂短時最大負(fù)荷（A） 420牽引負(fù)荷功率因數(shù)(感性) 10kV 地區(qū)負(fù)荷容量（kVA） 2202210kV 地區(qū)負(fù)荷功率因數(shù)(感性) 牽引變壓器接線型式 YNd11牽引變壓器 110kV 接線型式 外橋2左供電臂 饋線數(shù)目 2右供電臂 饋線數(shù)目 2預(yù)計中期牽引負(fù)荷增長 45％[注]：供電臂短時最大負(fù)荷即為線路處于緊密運行狀態(tài)下的供電臂負(fù)荷。由于牽引負(fù)荷具有不穩(wěn)定性、短路故障多、諧波含量大等特點，運行環(huán)境比一般電力負(fù)荷惡劣，因此要求牽引變壓器具有一定的過負(fù)荷能力和抗沖擊電流的能力。通過查表選擇的是 12SF350/? 變壓器容量計算步驟a) 根據(jù)任務(wù)書中規(guī)定的運量大小確定變壓器的計算容量，這是為供應(yīng)牽引負(fù)荷所必須的容量。c) 根據(jù)計算容量和校核容量，再考慮其他因素，并按照實際變壓器的規(guī)格選定變壓器的數(shù)量和容量稱為安裝容量。它是判斷牽引變壓器選擇是否合理的標(biāo)準(zhǔn)之一。 牽引變壓器全年電能損耗計算在牽引變電所中，牽引變壓器采用的是 YNd11 接線方式，備用方式是固定備用，即運作時一臺變壓器運行一臺備