1、電力牽引供電系統課程設計評語：考 勤（10）守 紀（10）設計過程（40）設計報告（30）小組答辯（10）總成績（100）專業：電氣工程及其自動化班級：電氣姓名：學號：20指導教師：蘭州交通大學自動化與電氣工程學院2013年7月 12日目 錄1 設計原始題目11.1 具體題目11.2 要完成的內容12 設計課題的計算與分析12.1 計算的意義12.2 詳細計算13 小結14打印說明15裝訂順序說明11 設計原始題目1.1 具體題目某牽引變電所丙采用直接供電方式向復線區段供電,牽引變壓器類型為110/27.5kV,三相V-v接線,兩供電臂電流歸算到27.5kV側電流如下表所示。牽引變電所供電臂長

2、度km端子平均電流A有效電流A短路電流A穿越電流A丙21.023531591720023.518026210502141.2 要完成的內容根據已知題目,由已知的數據,確定變壓器的安裝容量,備用方式選為固定備用。選定變壓器后,為該型號的變壓器選擇相關設備以及各種設備的接線形式。2 設計課題的計算與分析2.1 計算的意義牽引變壓器是牽引供電系統的重要設備,其容量的大小關系到能否完成國家交給的運輸任務和運營成本。從安全運行和經濟方面來看,容量過小會使牽引變壓器長期過載,將造成其壽命縮短,甚至燒損;反之,如果容量過大,將使變壓器長期不能滿載運行,從而造成其容量浪費,損耗增加,使運營費用增大。因此,變壓

3、器的容量計算是極其必要的,要根據實際運營情況進行仔細運算,從而確定安裝容量。2.2 三相V-v結線的牽引變壓器的接線圖三相V-v結線變壓器的連接如下圖1所示:圖1 三相V-v接線牽引變電所2.3詳細計算(1) 計算容量的計算三相V-v接線變壓器的計算容量公式為:（2-1）:,由此可得計算容量分別為:(2) 校核容量的計算三相V-v接線牽引變壓器的最大負荷容量計算公式為: （2-2）:由此可得最大負荷容量為分別為:考慮到牽引變壓器允許過負荷50%,所以,其校核容量公式為: （2-3）由此可得校核容量分別如下:(3) 安裝容量的確定通過計算容量與校核容量的計算的比較,選擇其中的較大者作為最后的安裝

4、容量。通過比較可知最大值為19250kVA,所以在固定備用形式下,選擇變壓器的容量為作為最后的安裝容量,選擇型號為SFS9-20000/110的變壓器。3母線及儀用設備的選擇3.1 110kV進線側母線的選擇母線的最大長期工作電流可按變壓器過載的1.3倍考慮,則:由附錄中表1，查得LGJ-50型號的母線允許載流量為160A(基準環境溫度為25，允許溫度為70),符合式子其中表示通過導線的最大持續電流,表示對于額定環境溫度的允許電流,表示溫度修正系數?？紤]冗余，110kV進線側的母線選用截面積為35的LGJ35。3.2 電壓互感器的選擇電壓互感器一次側并聯在電力回路中，二次側額定電壓通常為100

5、V（或V），由于負載阻抗很大，相當于空載運行。使用中二次側不允許短路，為安全起見，二次繞組應該接地。選型的兩個重要參量為誤差和準確度，兩者均與功率因數有關。依照以上所述，進行電壓互感器選型，如選擇型號為JSQXF110ZH110kV、JDZX927.5kV的電壓互感器。兩者的相關參數見附錄中的表2。4 牽引變電所主接線4.1 牽引變電所110kV側主接線牽引供電系統為一級負荷,需要兩路獨立電源進線。有題目中所給出的穿越電流可知,系統中有功率穿越,屬于通過式變電所,并考慮到經濟運行,本次采用橋型接線,考慮到變壓器故障率較低,并且采用了固定備用形式,所以,變電所110kV側主接線采用利于線路故障維

6、修及檢修的內橋形式。內橋接線圖見下圖2所示。4.2 牽引變電所饋線側主接線饋線側斷路器的接線分為100%和50%兩種備用形式。其中,100%備用形式3主要用于單線區段,牽引母線不同相的場合,其轉換方便,可靠性高,但一次投資較大,而50%備用主要適用于單線區段,牽引母線同相的場合和復線區段,每相母線只有兩條饋線的場合,牽引母線用兩臺隔離開關分段可以便于兩段母線輪流檢修。本次設計,適用于復線區段,采用50%備用,并采用隔離開關分段。饋線側斷路器采用50%備用的接線形式如下圖3所示。4.3 牽引變電所直供方式下的接線單相V-v接線變壓器有其固有的缺點,即需要在變電所內需設置第三臺同樣的單相牽引變壓器做備