牵引供变电课设.doc

电力牵引供电系统课程设计专 业：电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 20日1 设计原始资料1.1 题目设计中心牵引变电所A的主接线。牵引变电所的供电系统如图1所示。L1、L2、L3长度分别30km、60km、20km。线路平均正序电抗X1、平均零序电抗X0为0.4/km、1.2/km。选取基准容量Sj为500MVA，在最大和最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.10、0.12 与0.11、0.14。图1 牵引供电系统示意图1.2 题目分析牵引变电所A基本设计数据如表1所示。表1 牵引变电所基本设计数据项目牵引变电所A左臂负荷全日有效值(A)180右臂负荷全日有效值(A)300左臂短时最大负荷(A) 280右臂短时最大负荷(A)420牵引负荷功率因数(感性)0.810kV地区负荷容量(kVA)2200010kV地区负荷功率因数(感性)0.83牵引变压器接线型式YNd11牵引变压器110kV接线型式外桥左、右供电臂27.5kV馈线数目2预计中期牵引负荷增长45电气主接线反映牵引变电所主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的。2 设计规程本次课程设计较系统的阐明了牵引变电所A主接线设计的基本方法和步骤。重点在于对牵引变压器容量的计算，牵引变压器的选择，开关及导线的选择，电压、电流互感器的选择；防雷接地设计电气主接线的设计等1。3 牵引变压器容量计算(1) 正常负荷运行下的计算容量 (1)其中为温度系数，取0.9，为牵引侧电压，为27.5kV，=180A，=300A， 代入可得 (KVA)(2) 紧密运行下的计算容量 (2)将=420A，=300A代入上式得 (KVA)该变压器的校核容量为 (3)代入数据得 (KVA)选择的牵引变压器为。(3) 中期变压器容量估算为了满足铁路运输的发展，牵引变压器要留有一定的余量，预计中期牵引负荷增长了45%则 (KVA) (KVA)选择两者中的较大者则校核容量 (KVA)根据以上计算选择牵引变压器为。综上可得，选择的牵引变压器为。4 主接线设计4.1牵引变压器主接线A变电所采用三相YN，d11牵引变压器，原边绕组接成Y形，低压侧一端联至27.5 kV侧的母线上，公共端接至钢轨。三相双绕组YN，d11接线牵引变电所如图2。图2 三相双绕组YN，d11接线牵引变电所4.2 牵引侧主接线 27.5 kV侧馈线的接线方式按馈线断路器50%备用连接，其连接方式如图3。 图3 27.5KV侧的接线110kV侧的接线如图4所示。图4 110kV 侧的接线牵引变电所的主接线图详见附录A图12。5 设备选型(1) 高压断路器 牵引主变压器高压侧(110kV)我们选择的是户外少油断路器。型号选择如下：,三相短路电流稳态值,最大负荷电流,则断路器型号为：3。 牵引主变压器低压侧(27.5kV)选择的是户外少油断路器。同理可得型号选择为： 。 电力变压器高压侧我们选择的是户内真空断路器。型号选择为：。 电力变压器低压侧我们选择的是户内真空断路器。型号选择为：。(2) 隔离开关 牵引变压器110kV隔离开关型号选择为： 。 牵引主变压器27.5kV隔离开关型号选择为：。 电力变压器27.5kV隔离开关型号选择如下: 。 电力变压器10kV隔离开关型号选择如下: 。(3) 室内外母线选择配电装置中的汇流母线按工作条件分为室内和室外，母线选择如表2所示。表2 室内外母线选择电压等级110kV27.5kV10kV室外LGJ210钢芯铝绞线LGJ400钢芯铝导线LGJ25钢芯铝导线室内LMY垂直放的硬铝母线LMY垂直放的硬铝母线(4) 互感器的选择 110kV电压互感器的选型110kV侧的电压互感器是用于计费，并不需要起保护作用, 选择准确级0.5级的电压互感器,额定电压：原边，副边。 110kV电流互感器的选型选用型电流互感器，电流比为，有两个铁芯，其中准确度0.5级的供仪表用，1级的供保护用。(5) 避雷器的选择变电所的设备相对集中，一旦发生雷电事故，往往导致重要电气设备的损坏，更换修复困难，因此变电所的防雷保护要求十分可靠，避雷针及避雷器的选取见表3。表3 避雷针及避雷器的型号电压等级110kV27.5kV10kV避雷器避雷针两只6 总结牵引供电系统是我国电气化铁路重要的组成部分，本次设计主要对牵引变电所一次设备进行了研究和设计。主要工作是A牵引变电所主接线设计及其绝缘的检验。通过本次设计，完成了对中心牵引变电所A主接线的设计及相关设备选型。参考文献1 李彦哲,胡彦奎,王果,张蕊萍.电气化铁道供电系统与设计M.兰州:兰州大学出版社,2006:89-1052 曹建猷.电气化铁道供电系统M.北京:中国铁道出版社,1983:56-134.3 李爱敏.接触网生产实习