【优秀论文】电力牵引的电气化铁路

目次1引言22牵引供电系统221牵引供电系统简介222牵引变电所3221三相牵引变电所3222单相牵引变电所3223三相二相牵引变电所323接触网及其结构33牵引变压器及其接线44电流的短路计算541三相对称短路电流的分析计算542短路的原因643短路的危害及防范措施644短路计算的目的及假设条件75高压电气设备选择及校验1151母线的选择和校验1152高压电气设备选择的原则1453高压断路器的选择和校验1554隔离开关的选择和校验1655高压熔断器的选择和校验1956支柱绝缘子及穿墙套管的选择和校验1957电流互感器的校验2158电压互感器的校验23结论25致谢26参考文献271引言牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网组成。牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网，以供给沿线路行驶的电力机车。很多国家的电气化铁路由专用发电厂来供电。电力牵引按其牵引网供电电流制式不同，分为工频单相交流制、低频单相交流制和直流制。电力牵引按其牵引网供电电流制式不同，分为工频单相交流制、低频单相交流制和直流制。不同制式的电力牵引系统所需的设备也有很大差别。直流制早在19世纪末就开始用于铁路干线的牵引供电，目前在英、法、日、苏等国仍然大量存在。直流制是将电力系统中的三相交流电，降压，整流，滤波，稳压，分压成为直流电供应接触网。接触网所需电压有1200V、1500V、3000V等多种。但由于电力机车电压受直流牵引电动机换相条件限制，所以接触网电压很难大幅度提高，所以直流制须沿接触网输送大量电流，在接触网上会用两根铜接触导线和铜承力索以及平行的铝加强导线来分流，耗费大量有色金属。另外，为了保持接触网的电压水平稳定，沿线路每隔1030公里须设置一个牵引变电所。直流制的这些弱点导致交流制的研究。在20世纪初，工频三相交流制和低频单相交流制都相继出现。工频三相交流制由接触网输送三相中的两相但另一相接地。后来因接触网结构复杂、维护困难被淘汰。低频单相交流制接触网电压一般为15000V，在电力机车上降压,使用单相整流子牵引电动机。交流制的接触网比直流制的简单得多，牵引变电所的设置间距也加长。采用低频是因为整流子牵引电动机换向困难，不宜在工频运转。但低频制需要低频电源，所以须建设专用低频发电厂，或牵引变电所将电力系统送来的工频电流降压并变换成低频电流。单相整流子牵引电动机比直流牵引电动机构造复杂和很难维护。电力牵引的电气化铁路具有一系列优点能多拉快跑，提高运输能力；能综合利用资源，降低燃料消耗；能降低运输成本，提高劳动生产率；能改善劳动条件不污染环境；有利于铁路沿线实现电气化，促进工农业发展。2牵引供电系统21牵引供电系统简介铁路牵引供电系统由牵引变电所、分区所和接触网等组成。牵引变电所内设备主要包括牵引变压器、断路器、电动及手动隔离开关、避雷器、电压及电流互感器、二次保护系统、交直流电源系统等；接触网根据供电方式不同有AT、直供两类方式BT已基本不用），其中AT接触网由供电线、接触线、承力索、吊铉、正馈线、保护线组成。直供接触网由供电线、接触线、承力索、吊铉、回流线组成。牵引供电回路是由牵引变电所经馈电线接触网电力机车钢轨回流线（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧。22牵引变电所直流制牵引变电所用主变压器降压、换相、整流。工频单相交流制主要设备是降压变压器，称为主变压器。牵引变电所按主变压器绕组接线方式可分为三相、单相和三相二相牵引变电所。221三相牵引变电所变压器原边绕组通常为星形连接，副边绕组为三角形连接。三角形的一个连接点接铁路行车轨道，另两个连接点分别接牵引变电所左右两侧的供电分区接触网。由于两侧相位差60,需要分段。三相牵引变电所的优点是主变压器价格低廉，配电设备简单,可在27500伏侧用电力变压器降压至10000伏向邻近地区和铁路的三相负荷供电，变压器副边保持三相，可供变电所本身和地方的三相用电。缺点是主变压器的容量未能充分利用，三相绕组中有一相达不到额定负荷。中国工频单相交流制电气化铁路大都采用三相牵引变电所。222单相牵引变电所采用12台单相变压器。有两种接线方式简单单相接线和V/V接线。V/V接线是将两台主变压器的原边接在高压母线不同的两相间，次边分别以不同的相电压向两边接触网供电。为了检修方便，两供电分区采用相关分段加以隔离。若用两台单相变压器时，其原边绕组分别接到高压三相母线中两对不同的母线上，使三相负载平衡；两个副边绕组按V形接线,公共点接轨道,其余两端分别向两侧的分区供电,并用相关分段。单相变电所的优点是变压器容量利用较充分。但地区负荷需专用变压器；简单的单相接线，还影响三相系统的平衡。法国、英国、印度的工频单相交流制电气化铁路普遍采用单相牵引变电所，而且多采用简单单相接线。中国只在个别线路上采用单相V/V接线。223三相二相牵引变电所变压器原边绕组接成T形，与三相高压母线连接；副边为两相连接，共用端接轨道，另两端分别接供电分区,由于两者相位差90，两分区也需隔开。其优点是,当两边接触网负荷相等时,主变压器从电力系统取用对称三相电流。缺点是要求特制的主变压器。中国早期的牵引变电所大多采用三相牵引变电所，从80年代起出现采用三相两相牵引变电所。三相二相牵引变电所在日本应用最为广泛。23接触网及其结构接触网是沿电气化铁路架空敷设的输电网，它和电力机车受电弓的滑动接触将牵引变电所送来的电流送给电力机车。结构接触网主要由接触悬挂和支柱组成。常用有简单弹性悬挂和单链形悬挂。简单弹性悬挂有一根接触导线，用弹性吊弦挂在支柱上。弹性吊弦可以用来缓和受电弓对悬挂点的冲击。导线材料具有耐磨，耐腐蚀，抗拉强度高和导电性能好等特点。多数采用铜和镉铜导线，中国应用钢铝双金属导线。为了让接触导线有必要的张力，接触网每隔一定长度设置一个锚段，把接触导线一端下锚，把另端吊挂一个载重体，称补偿器。补偿器热胀冷缩引起接触导线自动上下移动，从而使接触导线张力保持不变。单链形悬挂外加一根承力索，将接触导线用吊弦均匀地吊挂在承力索上。这种结构接触导线平直，挂弹性均匀，适用于运行频繁、运行速度较高的线路。直流制采用两根接触导线及单链形悬挂。交流制采用一根接触导线和单链形悬挂或者简单弹性悬挂。复链形双链形、三链形悬挂是在承力索和接触导线之间加一条辅助承力索，再把接触导线挂在辅助承力索上。这种结构弹性更加均匀，可适应更高的运行速度。在日本东海道新干线采用弹性双链形悬挂。供电方式直流制电气化铁路接触网大多采用两边供电方式，将设置分区亭在相邻的两个牵引变电所供电的接触网之间，从而将接触网连通。当其中一座牵引变电所损坏，通过合越区开关来实现大双边供电，减少电能损失。3牵引变压器及其接线牵引变电所不仅是将电力系统送来的高压电变为电力机车所需的电压，还通过采用不同形式的变压器结线，使单相负荷对电力系统的不良影响降低。我国铁路牵引变电所不仅采用单相电力变压器、三相电力变压器，还采用了某些特殊变压器，主要为三相两相平衡变压器，包括斯科特结线变压器，阻抗匹配与非阻抗匹配平衡变压器。根据采用的变压器的类型，牵引变电所通常又分为单相牵引变电所（包括纯单相变电所I，单相V，V结线和三相V，V结线变电所）；三相变电所；三相两相变电所（包括斯科特结线变电所和阻抗匹配与非阻抗匹配结线变电所）。牵引变压器的容量较大，一般为数万KVA或数十MVA，例如容量为20000KVA，即为20MVA。现在常用的额定容量等级有以下9种（MVA）10，（125），16，20，25，315，40，50，63等。因牵引变压器的容量大、数量多，所以牵引变电所运行的重要经济指标是变压器的容量利用率。容量利用率是指变压器的额定输出容量与额定容量之比，即K额定输出容量/额定容量容量利用率低，造成建设投资的浪费，还增加运营成本。因为牵引用电除收取电费外，还按变压器容量收取基本电费。每千伏安的基本电费为20元（人民币）。提高牵引供电的可靠性，牵引变电所一般都安装两台变压器，每台变压器能承担全部负荷。正常运行时，一台工作一台备用。4电流的短路计算41三相对称短路电流的分析计算1、短路的基本概念短路的定义、类型及产生的一般原因电气化铁道供电系统的主要任务是保证安全可靠地向电力机车供电。根据供电系统的运行经验，影响供电系统正常供电的主要原因是短路。所谓短路就是不同电位导电部分之间的短接，例如一切相与想见、在大电流接地系统中相与地间的直接短接等。短路是供电系统中最常见的故障，也是最严重的一种故障。通常，多数短路点都存在一定的过渡电阻，此种短路称为非金属性短路。由于过渡电阻的值受多种因素的影响，为简化分析，都将过渡电阻的值忽略，即按金属性短路考虑。在本书中所讨论的短路，凡无特殊申明者，均指金属性短路。2、短路的类型短路有三相短路、两相短路、单相接地短路、两相短路接地等多种类型。其中三相短路为对称性短路，其余皆为不对称短路。显然，单相接地短路和两相短路接地只会在大电流接地系统中发生。下列表列出了各种短路的表示符号即发生几率。可见单相接地发生的几率最高，三相短路为最少。短路种类示意图符号某电力网故障统计（）三相短路K（3）22两相短路K222单相接地短路K1884两相短路接地K1,167断线0542短路的原因（1）自然灾害引起。例如带点部分遭受雷击，或因风雪引起的倒杆断线等均属于此类。（2）因恶劣的工作环境而引起。例如变电所位于污染严重地区，绝缘子因受污染而击穿。（3）因维护设备不善而引起。例如设备绝缘已老化，而未及时更换造成击穿。（4）由于工作人员违章误操作而引起。例如接触网工带电挂接地线及未撤地线而送电等均属此类。43短路的危害及防范措施当供电系统发生短路时，由于系统的阻抗急剧减小，电流急剧增加、系统电压降压。短路时电流值达额定值的几倍或几十倍，有时电流达几十万安培。如此大的短路电流对电力系统将产生极大的危害。主要的危害有以下几个方面（1）短路的热效应和电动效应。当很大的短路电流通过电器设备和导体时，将使发热增加，并在导体间产生很大的机械应力。如持续时间过长，将引起发热超过允许值，危害设备的绝缘或直接使绝缘损坏。电动力会使导体及其支持装置产生变形，遭受机械破坏。（2）短路时，由于系统电压急剧下降，严重危及用户电气设备的正常运行，造成产品报废及设备损坏。当牵引系统短路时，电压下降到允许最低工作电压（19KV）以下时，供电区内的电力机车就不能起动，而使运输中断。（3）接地短路时，将引起不平衡电流。这一不平衡电流产生的不平衡磁通，将在邻近的平行通讯线路上感应出附加电势，干扰通讯系统。严重时将危及通讯设备及人身安全。（4）电力系统短路的最严重后果是引起系统解列。因为短路后，并列运行的各电厂电压下降程度和功率输出不同，如持续时间不长，则引起失去同步，破坏系统的稳定和正常运行，造成大片地区停电，使工农业生产和人民生活受到严重影响。为了减少短路故障的危害，主要采取以下措施（1）减少短路发生的可能，根除短路危害。通常做法是正确设计、高质量的安装、精心维护、认真检修、定期进行绝缘预防性试验，及时消除设备缺陷、严明操作规程。（2）限制短路电流，减少危害程度。通常的做法是在线路上接电抗器等。（3）限制短路电流的危害时间和范围。通常的做法是在供电系统中装设性能良好的的继电保护装置，能在短路发生时，快速地将短路部分有选择地从系统中切除。将故障部分与正常部分隔离，使非故障部分正常工作，故障部分及时脱离电源。（4）提高发电机的性能，增强系统稳定性。通常的做法是在发电机上装设自动调压装置。44短路计算的目的及假设条件在牵引变电所中，整个供电系统的设计和运行工作中，除了考虑正常的最大长期工作电流与容许电压波动外，还必须以短路条件进行热稳定性和机械稳定性的校验。短路计算的目的就在于为变电所等供电装置的电气主接线及电气设备选择、比较提供必要的数据；为供电系统继电保护与自动装置的设计、动作参数整定，提供必要的数据；为保护接地装置的设计及运行过程中的事故分析提供必要的数据。在分析研究供电系统的短路过程中，通常在保证满足一定精度要求前提下，采用一些基本假设，忽略一些次要因素，突出主要因素。使计算和分析大大简化。在一般情况下，对于各种类型的短路和系统中的电气元件，采用如下的基本假设（1）电力系统中所有发电机电势相角都相同，发电机间无交换电流。（2）电力系统中元件的磁路不饱和，即系统中元件参数恒定不变，为线性电路。在计算机就可以应用迭加原理。（3）一般电气元件的电阻略去不计。对高压网络来说，在整个短路回路中，元件总电阻R与总电抗X的值，一般总能满足R13X，略去电阻后求得的短路电流仅增大5左右。这在实际工程中是允许的。当短路发生的电缆线路或低压网络时，由于总电阻与总电抗之比值大于1/3，则应计及电阻。但为计算方便，不用复阻抗，而用阻抗的绝对值Z（ZR2X2）进行计算。另外，当计算短路电流非周期分量的衰减时间常数时，应计及电阻的影响。（4）电压等级为330KV及以下输电线路的电容略去不计。（5）变压器的激磁电流略去不计。（6）电力系统是对称的三相系统。（7）短路点没有任何阻抗，即发生“金属性短路”。依照假设条件进行短路计算的一般程序是，首先按已知条件、要求和系统接线图，编制计算所必需的等效网络，并变换和化简等效网络，然后根据选定的短路计算方法，进行分析和计算。标幺值及其应用在供电系统的短路故障分析计算中，由于故障点的电压等级和系统各元件所处地点的电压等级不同，使元件参数折算比较麻烦。为了简化计算，通常供电系统的各种参数和物理量均采用标幺值进行计算。（一）标幺值1、标幺值的定义在标幺制中，任何物理量的标幺值是该物理量的实际有名值与一预先选定的同一类物理量的基准值的比值。即同单位）基准值（与实际有名值）实际有名值（任意单位标幺值2、标幺值的表示符号及表示方法标幺值的表示符号，通常是在表示该量文字符号的右下角加标注“”号。例如，电抗的标幺值表示为X，容量的标幺量表示为S。标幺值的数值通常采用两种方法表示。一种是用实际比值表示，这个数可以表示成小数，也可以表示成百分数。例如某同步发电机的次暂态电抗标幺值为0105时，可将此种形式表示为X“K0105或X“K105。另一种是采用百分数值表示，即以比值百分数的分子数表示，如某变压器的短路电压标幺值为005时，用百分值形式表示为UK5显然，同一标幺值，分别表示成以上两种不同的形式，在数值上相差100倍，因而有以下换算关系10FF100式中F任意电气量（可代表电压、电流、电抗）的标幺值；F任意电气量标幺值的百分值。由于标幺值是两个同类量的比值，是一个无量纲的相对量，所以当一个电气量被表示为标幺值时，必须指出其对应的基准值。否则用标幺值表示将无任何意义。2、基准量的选择原则及方法选择基准量的基本原则，应使由其所得的标幺值负符合电路基本定律。为此要求所选择的4个电气量（电压、电流、电容、阻抗）的基准量满足电路基本定律，即对于三相系统DDZIU3S对于单相系统DID式中UD基准电压（V或KV）ID基准电流（A或KA）SD基准容量（KVA）ZD基准阻抗（）1、短路计算侧10KV（1）首先应该取短路点，按照分析可以把所有设备的计算归算到110KV和275KV侧，从发电厂SC到275KV供电臂线路如图所示，因此只取两个短路点进行计算即可。（2）先计算侧统一基准量，取SD100MVA,基准电压取短路计算元件10KV可再电路的电网平均计算电压，即UDUAV,基准电压比可在电路的额定电压UN高出5，UD105UN105110115KV,计算各线路和变压器的阻抗标幺值从到变电所F可以经由两条路线如下图CSSTN115MVASTN215MVA发电机容量30GNSMVA02X110KV侧275KV侧输电线80KM,04欧/KM105KUT2T1发电机1031GNDSX把SC当成无限大容量的电源那么取E1，101XIKAUSIDD502130110KV电网冲击系数8MK冲击电流为KAIICH769120512短路电流最大有效值为CH86MAX2、短路计算侧275KV从发电厂到275KV供电臂，线路等效电路如下图所示1234275KV变压器的阻抗07其中STN为变压器1032DUXTNDS105额定容量（KVA或MVA）E输电线的阻抗（其中UAV为输电64257104204AVDUSLXX线可在电网平均电压（KV）取UDUAV275KV0931214X3609I2099KADIDUS35271KA4890309275KV电网冲击系数取17M冲击电流KAIKIMCH17522短路电流最大有效值为ICH2983046MAX5高压电气设备选择及校验51母线的选择和校验母线的选择和校验一、110KV侧母线采用软母线35KV及以上电压级的屋外配电装置中，为了防止产生电晕，一般采用圆形截面的钢芯铝绞线（软母线）1按最大长期工作电流选择母线截面根据正常工作下持续发热容许温升的限制，应使最大长期工作电流小于，XUI即；最大长期工作电流按变压器过载13倍考虑，则MAXXULIAX150133235EESIAU其中SE变压器额定容量，其作为最大长期工作电流时容量UE变压器额定电压，并为母线额定电压由电力牵引供变电技术附录二附表3查出铝母线（LMR型）153的允许载流量为INU156A（环境温度为0C时），大于最大工作电流ILMAX，故初25选15345MM2截面的铝母线（单条平放）。2校验母线的短路热稳定性2MAX00LSUI母线在最大负荷时的温度C2135274376短路电流计算时间STTAK00短路周期分量电流热效应SKATIIQKTKPKK222222“0415105051非短路周期分量电流热效应SKATIFTZNP222681045短路电流热效应SKAQNPKT265918045由，在电气化铁道供变电技术中查图73中查得铝曲线L437CA0214234210685120451032NPPLKS在电气化铁道供变电技术中查图73可得当，对应铝母线曲线的纵坐标为80，即短路发热最高80200，表明所选KXU截面的母线能满足热稳定性，说明室外母线由于其相间距离较大，不效验动稳定。二、275KV侧母线选用矩形铝母线（室内选硬母线、室外选软母线）1按最大长期工作电流选择母线截面（35KV以下电压级的屋内配电装置中一般采用矩形截面的硬铝母线（硬母线）MAX1501334927ELESIIAU由电力牵引供变电技术附录二附表3查出铝母线404的允许载流量IXU456A（环境温度为时），大于最大工作电流ILMAX，故初选404160MM225截面的铝母线（单条平放）。2校验母线的短路热稳定性2MAX00LLUI母线在最大负荷时的温度2495756176C其中0实际环境温度XU允许发热温度TK02S时SKATIIQKTPK222222“047814890489010TK01S时其中TFI为非SKATIQFIZNP222536周期分量电流的时间常数TFI0050064以QKT表示任意时刻短路电流IK的热效应，短路电流热效应SANPKT2063150478由，在电气化铁道供变电技术中查图73得铝曲线L612C4A042342102015347810620UPLKS在电气化铁道供变电技术中查图73得A0420310时，对应于铝K4母线曲线的纵坐标为，即短时发热最高温度64200，表明所64CXU选截面的母线能满足热稳定性。当导体中通过短路电流时，导体间的电动力将急剧增加。若导体和绝缘子的机械强度不够时，将产生变形或损坏，也可能使闭合状态下的电路触头打开，造成重大事故。为防止这种现象发生，必须研究短路电流电动力的大小和特征，以便选用适当强度的电气设备，使其具有足够的电动力稳定性。载流导体之间电动力的大小和方向，取决于电流的大小和方向、导体的尺寸、形状和相互间的位置及周围介质的特性。3校验母线的机械稳定性冲击电流KAICH1754890271三相短路时相间电动力为NAKIFXCH71204120336272其中ICH实际三相短路冲击电流KX形状修正系数，KX1A,B,H分别为母线轴间距离，宽度，母线高度母线平放及水平排列时，其抗弯模量为22731WBH04106M6由材料力学可知，对于单条矩形母线，当跨距数大于2时，母线的最大弯矩为MFT/10NM式中L支柱绝缘子的跨距，MF母线承受机械力，N母线的计算应力PAWM67108106210在电气化铁道供变电技术中查表74铝母线的允许应力为，67，满足机械稳定性。XU52高压电气设备选择的原则1、按正常工作条件选择电气设备额定电压选择在选择电气设备时，必须使电气装置地点电路的最大工作电压不超过电GU气设备的最高工作电压，才能保证在正常运行情况下电器的绝缘不致破坏。MAXU即MAXGU按额定电流选择在选择电器时，为使发热不超过允许温度，就必须保证电器的额定电流不小于电器所在电路中最大连续工作电流，即MAXLUI式中电气设备的长期允许电流值XUI电路的最大长期工作电流MAXLIMAX13ELESIIU各电路的最大长期工作电流的计算见下表2、按短路情况校验电气设备的稳定短路计算点的选择（见前）短路计算时间的确定短路的计算时间就是短路电流通过所选择电气设备的时间，它等于被校验电气设备所在电路的主保护动作时间TA与该电路内断路器断路时间T0之和，即短路计算时间TKTAT0而T0TGUTHUS断路器的固有动作时间GU电弧持续时间HT空气断路器001002S多油或少油断路器002004SHUTHUT3、短路热稳定校验热稳定条件为XUDQ电器断路时允许的发热量，制造厂常以内允许通过电流所产生XUSTTI的热量来表示，时间T通常定为5S或10S，新断路器为4S2TIR短路电流所产生的热量DQ由于故有2IT2TI4、动稳定校验电器的动稳定度由制造厂规定的极限通过电流峰值表示，它也称为电器GFI的动稳定电流，在运行中，可能通过的最大电流是回路中可能发生的三相短路电流最大冲击值，因此校验电器的动稳定时需满足或3CHI3CHGFICHGFI式中、电器极限通过电流峰值和有效值GFFI、短路冲击电流及其有效值CHI53高压断路器的选择和校验一、110KV侧断路器选用SW4110/1000型户外式少油断路器，其技术数据见表31极限通过电流KA热稳定电流INTKA型号额定电压UNKA额定电流INA额定断流量INKKA有效值峰值5S断流容量SNKMVASW4110/1000110100018432KA55KA213500表31因为该型号断路器UN110KVUW110KV满足要求UW可在电网的额定电压满足要求AIAIL3510210MAX满足要求KKCHG79432满足要求SQSTIQKTRXU22285（QKT短路电流热效应）MVAIUSMVASKTKTNK19370513350N满足要求所以，该型号户外高压断路器满足要求二、275KV侧选用LN1275型的六氟化硫断路器，其技术数据见表32型号额定电压UNKA额定电流INA极限通过电流KA热稳定电流INTKA断流容量SNKMVA有效值峰值4SLN127525600145KA25KA85400表32因为该型号断路器UN25KV满足要求G25KVI600AILMAX4094A满足要求满足要求KAIKACHG943014SKAQSTQKTNXU222289085满足要求SNK400KVASKT2505858253659MVA3KTNIU满足要求所以，该型号户内高压断路器满足要求54隔离开关的选择和校验隔离开关选择隔离开关应根据下列条件选择额定电压、额定电流、安装地点、结构形式，此外还需要校验短路时的动稳定和热稳定。选择的方法和要求与选择断路器相同，但不需校验其断路能力。一、1110KV侧带接地刀闸隔离开关选用GW4110D/600型，技术参数见表33极限通过电流KA5S热稳定电流INTKA型号额定电压UNKA额定电流INA峰值IGGW4110D/60011060050KA14表33因为UN110KV满足要求GU10KVIN满足要求A60AIL35102MAX满足要求KIKICHG485满足要求SKAQSTIQKTNXU222208919所以，该型号高压隔离开关满足要求2110KV侧隔离开关选用GW4110/600型技术参数见表34表34极限通过电流KA5S热稳定电流INTKA型号额定电压UNKA额定电流INA峰值IGGW4110D/60011060050KA14因为UN110KV满足要求GU10KVIN满足要求A60AIL352MAX满足要求KIKICHG4185满足要求SKAQSATIQKTNXU22220891905所以，该型号高压隔离开关满足要求二、1275KV侧带接地刀闸隔离开关选用GW235GD/600型，其技术参数见表36极限通过电流KA5S热稳定电流INTKA型号额定电压UNKA额定电流INA峰值IGGW235GD/6003560050KA14表36因为该型号隔离开关UN35KVUG275KV满足要求IN满足要求A60AIL409MAX满足要求815CHGIKI满足要求SKQSTIQKTNXU22229814所以该型号高压隔离开关满足要求2275KV侧隔离开关选用GN235/600型，其技术数据见表36极限通过电流型号额定电压UN（KV）额定电流IN（A）有效值峰值热稳定电流5SGN235/6003560030KA64KA2S表36因为该型号隔离开关UN35KVUG275KV满足要求IN满足要求A60AIL409MAX满足要求KIKICHG814满足要求SQSIQKTNTXU22223155所以该型号高压隔离开关满足要求55高压熔断器的选择和校验熔断器是用以切断过载电流和短路电流，选择熔断器时首先应根据装置地点和使用条件确定种类和型式；对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需要按额定电压和断流容量两项来进行选择。275KV侧高压熔断器选用RW135Z型户外高压熔断器，其技术数据见表37型号额定电压UN（KV）最大断流容量SNK（MVA）RW135Z35400表37因为满足电压要求EG35KV275K最大断流容量SNK400KVASKT27505858279025MVA满足开断能力所以该型号高压熔断3KTNIU器满足要求56支柱绝缘子及穿墙套管的选择和校验支持绝缘子和穿墙套管用来支持和固定载流裸导体，并使载流裸导体与地绝缘，或使配电装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。因此，支持绝缘子与穿墙套管应具有足够的绝缘强度和机械强度，并能够耐热和不怕潮湿1按安装地点选择绝缘子和穿墙套管一般屋内配电装置中选用屋内是绝缘子，屋外配电装置中选用屋外是绝缘子。根据安装地点的污秽等级决定是否选用防污性绝缘子，并应满足下列条件WN式中屋外支持绝缘子和穿墙套管的额定绝缘泄漏比例，MM/KV；不同污秽等级地区的绝缘泄漏比距，MM/KV2、按电压条件选择支持绝缘子和穿墙套管绝缘子能在超过其额定电压的1015（对35KV及以下的为15，对110220KV的为10）的条件下可靠工作。所以，只要满足下列条件即可式中母线的工作电压；绝缘子、穿墙套管的额定电压。3、按最大长期工作电流选择穿墙套管穿墙套管的额定电流应大于或等于最大长期电流，即由于上式是按40考虑的，当环境温度高于40，但不超过60时，穿墙套管的允许额定电流应按下式计算I4085N式中使用时周围实际环境温度。对于母线型穿墙套管，因本身不带导体，无需按长期工作电流选择，但要保证套管的形式与母线条的形状和尺寸相配合。4、按短路时热稳定校验穿墙套管由于穿墙套管接入电路中，在短路时，它和母线一样将承受短路电流的热效应和点动力效应。为了满足短路时热稳定的要求，只要满足下列条件即可（）T式中短路电流热效应。T为制造厂给定的短路时套管的允许发热量。制造厂通常以TS内允许通过热稳定电流所产生的热量T表示，其值可查附表193获得。5、按短路时动稳定校验支持绝缘子和穿墙套管。短路时，支持绝缘子和穿墙套管所受电动力F不应使绝缘子和套管损坏。MAX即F06FMAXN式中06绝缘子和套管的潜在强度系数；绝缘子和套管的允许抗弯破坏负荷，N1）110KV侧支柱绝缘子选用ZS110/3型，其参数见表38表38支柱绝缘子机械稳定性校验绝缘子受力取L15M,A2MNFNAKIXUXCH18036073910251437717622MAX其中FMAXN2LIB27FXUNALIB12370满足机械稳定性要求2）275KV侧支柱绝缘子选用ZA35Y型，其参数见表39表39支柱绝缘子机械稳定校验由前面计算知275KV三相短路的相间电动力为满足机械稳定要求NFNXU2503760013）275KV侧穿墙套管选用CLB35/400型，其参数见表310支柱绝缘子（型号）额定电压（KV）机械破坏负荷（KN）ZS110/31103支柱绝缘子（型号）额定电压（KV）机械破坏负荷（KN）ZA35Y35375穿墙套管（型号）额定电压（KV）额定电流（A）机械破坏负荷（KN）热稳定电流（KA）5SCLB35/40035400757表310穿墙套管热稳定校验满足热稳定性要求SKAQSKATIQKTRXU2220891457穿墙套管机械稳定性校验由前面计算知275KV三相短路的相间电动力为满足机械稳定性要求NFNXU060157电流互感器的校验一、（1）110KV侧需用LCW110型瓷绝缘户外式电流互感器，电流比为100/5，其具体技术数据见表311型号额定电压额定电流比准确级次1秒热稳定倍数动稳定倍数LCW110110KV100/5A05、175150表311由电力牵引供变电技术附录二表13查得对应的额定容量为30VA，热稳定倍数KU150（2）每相互感器二次负荷列于下表中，据此进行二次负载的计算与校验。电流互感器二次负载统计表见表312二次负荷（VA）仪表名称A相B相C相电流表（ITIA型）有功功率（IDIW）有功瓦时计（DSI）总计314514505051953195表312由最大一相（B相）负载为依据进行计算，取W2W2E30VA则可得导线电阻为RD303/501098铜导线0018MM/M,LL，则其截面SL/RD001850/0980918MM因此，选择截面为15MM的铜导线，可满足要求。（3）校验热稳定性（IIEKL）T017515625KASQD02585KAS满足热稳定性要求（4）按2IIEKUICH的条件校验机械稳定性2IIEKU201150212KAICH252KA校验作用于互感器绝缘瓷瓶帽上的机械应力设相间距离A2M，互感器瓷套帽到最近支柱绝缘子间距离L15M则作用于瓷套帽尚德机械应力为F1/2173L/AICH21071/217315/225201070412N1800N说明互感器对机械力的作用是稳定的，故选择的LCW110型电流互感器能满足要求。二、（1）275KV侧选用LZBJ1275型油浸绝缘电流互感器，电流比为100/5,其具体技术数据见表313型号额定电压额定电流比准确级次1秒热稳定倍数动稳定倍数LZBJ1275275KV400/5A1/10P1100141由电力牵引供变电技术附录二表13查得对应的额定容量为30VA，热稳定倍数KT141（2）每相互感器二次负荷列于下表中，据此进行二次负载的计算与校验。电流互感器二次负载统计表见表314二次负荷（VA）仪表名称A相B相C相电流表（ITIA型）有功功率（IDIW）有功瓦时计（DSI）总计314514505051953195表314由最大一相（B相）负载为依据进行计算，取W2W2E30VA则可得导线内电阻为RD303/501098铜导线0018M/M，LL，则其截SL/RD001850/0980918MM因此，选择截面为15MM2的铜导线，可满足要求。（3）校验热稳定性（IIEKT）2T04100211600KA2SQD05533KA2S满足热稳定性要求（4）按IIEKUICH的条件校验机械稳定性IIEKU041417976KAICH3633KA校验作用于互感器绝缘瓷瓶帽上的机械应力设相间距离A40，互感器瓷套帽到最近支柱绝缘子间距离L120,则作用于瓷套帽上的机械应力为F1/2173L/AICH21071/217312/043633107343N4500N说明互感器对机械力的作用是稳定的，故选择的LZBJ1275型油浸绝缘电流互感器能满足要求。58电压互感器的校验（1）对于户外高压电压互感器选用JCC6110型户外串级电压互感器供继电保护用的电压互感器的选择准确级为115级。其具体技术参数见表315额定电压（KV）额定容量（VA）型号原线圈副线圈1级2级3级最大容量（VA）JCC6110110/301/33005005002000表315由于电压互感器装于110KV侧只是用于电压监视，并不需要起保护作用，因为如果110KV侧发生故障或事故是，其地方的电力系统会启动继电保护装置跳闸，将其故障或事故切除，因此选用JCC611O型标准级1级，额定容量500VA的电压互感器便可以满足要求。（2）275KV侧选用JDJJ35型的单相带接地保护的油浸式电压互感器供继电保护用的电压互感器的选择准确级为3级。供计费用的电压互感器的选择型号同上，但准确级为05级。其具体技术参数见表316额定电压（KV）额定容量（VA）型号原线圈副线圈1级