电力牵引供电课程设计

1、电力牵引供电系统课程设计评语：考 勤（10）守 纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专 业：电气工程及其自动化班 级： 电气 姓 名： 学 号： 20 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月 12日目 录1 设计原始题目11.1 具体题目11.2 要完成的内容12 设计课题的计算与分析12.1 计算的意义12.2 详细计算13 小结14打印说明15装订顺序说明11 设计原始题目1.1 具体题目某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电,牵引变压器类型为110/27.5kV,三相V-v接线,两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所

2、示。牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A穿越电流A丙21.023531591720023.518026210502141.2 要完成的内容根据已知题目,由已知的数据,确定变压器的安装容量,备用方式选为固定备用。选定变压器后,为该型号的变压器选择相关设备以及各种设备的接线形式。2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义牵引变压器是牵引供电系统的重要设备,其容量的大小关系到能否完成国家交给的运输任务和运营成本。从安全运行和经济方面来看,容量过小会使牵引变压器长期过载,将造成其寿命缩短,甚至烧损;反之,如果容量过大,将使变压器长期不能满载运行,从而造成其容量浪费,损耗增加,使运

3、营费用增大。因此,变压器的容量计算是极其必要的,要根据实际运营情况进行仔细运算,从而确定安装容量。2.2 三相V-v结线的牵引变压器的接线图三相V-v结线变压器的连接如下图1所示:图1 三相V-v接线牵引变电所2.3 详细计算(1) 计算容量的计算三相V-v接线变压器的计算容量公式为: （2-1）:,由此可得计算容量分别为:(2) 校核容量的计算三相V-v接线牵引变压器的最大负荷容量计算公式为: （2-2）:由此可得最大负荷容量为分别为:考虑到牵引变压器允许过负荷50%,所以,其校核容量公式为: （2-3）由此可得校核容量分别如下:(3) 安装容量的确定通过计算容量与校核容量的计算的比较,选择

4、其中的较大者作为最后的安装容量。通过比较可知最大值为19250kVA,所以在固定备用形式下,选择变压器的容量为作为最后的安装容量,选择型号为SFS9-20000/110的变压器。3母线及仪用设备的选择3.1 110kV进线侧母线的选择母线的最大长期工作电流可按变压器过载的1.3倍考虑,则:由附录中表1，查得LGJ-50型号的母线允许载流量为160A(基准环境温度为25，允许温度为70),符合式子其中表示通过导线的最大持续电流,表示对于额定环境温度的允许电流,表示温度修正系数。考虑冗余，110kV进线侧的母线选用截面积为35的LGJ35。3.2 电压互感器的选择电压互感器一次侧并联在电力回路中，

5、二次侧额定电压通常为100V（或V），由于负载阻抗很大，相当于空载运行。使用中二次侧不允许短路，为安全起见，二次绕组应该接地。选型的两个重要参量为误差和准确度，两者均与功率因数有关。依照以上所述，进行电压互感器选型，如选择型号为JSQXF110ZH110kV、JDZX927.5kV的电压互感器。两者的相关参数见附录中的表2。4 牵引变电所主接线4.1 牵引变电所110kV侧主接线牵引供电系统为一级负荷,需要两路独立电源进线。有题目中所给出的穿越电流可知,系统中有功率穿越,属于通过式变电所,并考虑到经济运行,本次采用桥型接线,考虑到变压器故障率较低,并且采用了固定备用形式,所以,变电所110kV

6、侧主接线采用利于线路故障维修及检修的内桥形式。内桥接线图见下图2所示。4.2 牵引变电所馈线侧主接线馈线侧断路器的接线分为100%和50%两种备用形式。其中,100%备用形式3主要用于单线区段,牵引母线不同相的场合,其转换方便,可靠性高,但一次投资较大,而50%备用主要适用于单线区段,牵引母线同相的场合和复线区段,每相母线只有两条馈线的场合,牵引母线用两台隔离开关分段可以便于两段母线轮流检修。本次设计,适用于复线区段,采用50%备用,并采用隔离开关分段。馈线侧断路器采用50%备用的接线形式如下图3所示。 4.3 牵引变电所直供方式下的接线单相V-v接线变压器有其固有的缺点,即需要在变电所内需设置第三台同样的单相牵引变压器做