引供电系统课程设计报告

1、word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.2 2.2.1牵引变压器容量计算及选型.2 2.2.2导线计算及选择.3 2.2.3开关设备的选择.43 小结.54 参考文献.55 附录.word1 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21.923831891720624.7184266105221

2、71.2 要完成的内容首先，进行牵引变压器容量计算，包括：三相V,v接线牵引变压器绕组的有效电流、计算三相V-V接线牵引变压器的计算容量、变压器校核容量、确定三相V,v接线牵引变压器的安装容量及型号选择，其次，绘制电气主结线图，最后，进行开关设备，互感器，导引线的选择。2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义三相V,v结线牵引变电所中装设两台三相V,v结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。三相V,v结线牵引变压器是近年来新研制的产品，它是将两台容量相等的单相变压器器身安装于同一油箱内组成的。原理电路如图1所示。原边绕组接成固定的V结线，V的顶点与连接点为C相，、分别为A相、B相。副边绕组四

3、个端子全部引出在油箱外部，根据牵引供电的要求，即可接成正“V,也可接成反“V。 接成正“V时，与连接为C相,即正“V的顶点；、分别为a相、b相。接成反“V时，与连接为c相，即反“V的顶点；、分别为a相、b相。在牵引变电所中安装时，三相V,v结线牵引变压器原边A、C、B三相分别接入电力系统中的三相；副边c相与轨道、接地网连接，a相、b相分别接到牵引侧两相母线上，然后分别向对应的供电臂牵引网供电，也是60°接线。三相V,v结线牵引变电所不但保持了单相V,v结线牵引变电所的主要优点，而且完全克服了单相V,v结线牵引变电所的缺点。最可取的是解决了单相V,v结线牵引变电所不便于采用固定备用及自

4、动投入的问题。同时，三相V,v结线牵引变电所有两台独立的铁芯和对应绕组通过电磁感应进行变换和传递；两台的容量可以相等，也可以不相等；两台的副边电压可以相同，也可以不相同，有利于实现分相有载或无载调压。为牵引变压器的选型提供了一种新的结线型式。 图1 三相V,v结线牵引变电所2.2 详细计算 牵引变压器容量计算及选型 1三相V,v接线牵引变压器绕组的有效电流三相V,v接线牵引变压器是由两台单相牵引变压器联接而成，每台变压器供应所管辖供电臂的负荷。所以其绕组有效电流即为馈线有效电流，故 式中为绕组电流有效值。根据题意，, 2计算三相V-V接线牵引变压器的计算容量三相V,V接线牵引变压器是由两台单相

5、牵引变压器联接而成，其两台变压器计算容量分别为 3变压器校核容量单相V,v结线牵引变压器的最大容量为 式中为供电臂a的最大电流，为供电臂b的最大电流。在最大容量的根底之上，再考虑牵引变压器的过负荷能力后所确定的容量，就可得到校核容量，即 式中，K为牵引变压器过负荷倍数，取K=1.5。那么可得 4确定三相V,v接线牵引变压器的安装容量及型号选择将三相V,v接线的变压器的计算容量和校核容量进行比拟，并结合采用移动备用方式和系列产品，选用三相V,v变压器的安装容量为2×20000KVA。由变压器允许过电荷50%可知：移动备用方式下。，应选用的安装容量是适宜的。考虑到在采用移动备用方式的情况

6、下，当两台并联运行的牵引变压器一台发生故障停电后，为了使另一台单独运行而不影响铁路正常运输，安装容量选用变压器。因为： 因此选择16000/110型号的变压器。 导线计算及选择室外110KV进线侧母线室外110kV进线侧的母线为软母线,且每段负荷不同,母线截面可采取相同截面，以按最大长期工作电流方式来选择为宜。母线的最大长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑。经计算：由所给资料查出钢芯铝绞线(LGJ-95)的允许载流量为330A(基准环境温度为25,允许温度70时)，符合。式中，-表示通过导线的最大持续电流，-表示对于额定环境温度,允许电流，为温度修正系数。 考虑冗余，110kV进线侧的母线选

7、用截面积为25mm2的钢芯铝绞线(LGJ25)。工程中常采用查表的方法求母线和导体的容许电流(载流量)。 开关设备高压熔断器的选择高压熔断器用以切断过负荷电流和短路电流，选择是首先应考虑装置的种类与型式、是屋内或屋外使用，对于污秽地区的屋外式熔断器还应保证绝缘泄露比距的要求，以加强绝缘，此外，高压熔断器应满足：按工作电流与断路器意义相同。按工作电流式中、-分别为熔断器额定电流和熔件额定电流；-为网络中最大长期工作电流。按断流容量 或式中、分别为熔断器的极限开断电流和额定断流容量。对污秽地区屋外安装的熔断器，其绝缘泄露比距应满足： 因熔断器的熔断时间很短，故采用熔断器保护的导体和电器可不校验短路

8、电流的机械稳定性和热稳定性。此外，高压熔断器熔件的选择还必须与网络中各分段、分支电路的熔断器熔件或与馈电线继电保护之间，从时间特性上保证互相间动作的选择性和时限配合关系。3 小结本次课程设计我完成了复线区段直接供电的牵引变电所。主要完成了变压器容量的计算和选择，局部器件和导线的选择，同时做好了报告的文字编辑和排版工作。 这次的课程设计对我们专业知识，专业学习是一个很好的检测，是我们从大学毕业生走向未来工作的重要一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。我们熟悉了电气手册的使用，根本掌握了VISIO绘图软件的

9、使用，并用它完成了局部接线图的绘制，从一定程度上了解了CAD绘图的过程。在这个过程中我深刻认识到自己很多的缺乏，知道了自己专业知识很欠缺，作为一个面向铁道的专业人士，发现自己的缺少很多的专业素养，以及对专业软件工具使用的陌生。虽然通过学习完成了本次设计，但是距离熟练掌握还相差很远，自己的各种知识储藏还有待提高。通过这次实践，我了解了牵引供电系统的用途及工作原理，熟悉了电气化铁道供电系统牵引变电所的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次课程设计是对我专业知识和专业根底知识一次实际检验和稳固，同时也是走向工作岗位前的一次热身，同时也锻炼了自己把书本上学到的知识怎么灵活运用到

10、实践中。这次实践展示了我们的团队合作能力，是我充分认识到团队合作的重要性，也意识到了未来工作中应该保存的良好品质。这次实践是对自己大学四年所学的一次考验，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己 成为一个对社会有所奉献的人，为祖国铁路事业，为祖国建设事业增光添彩。参考文献1 贺威俊,简克良.电气化铁道供变电工程M.北京：铁道出版社,1983.2 李彦哲,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. 3 铁道部电气化局电气化勘测设计院,电气化铁路设计手册-牵引供电系统M.北京：中国铁道出版社，1987.

11、 4 付家才,李忠勤.电气CAD工程实践技术M.北京：化学工业出版社，2007.word附录一 表1钢芯铝绞线的物理参数及载流量标称截面积/mm2(铝/钢)弹性模量/GPa线胀系数/10-6C-1计算载流量/70809010/2 79.0 19.0 66 78 87 16/3 79.0 19.1 85 100 113 25/4 79.0 19.1 111 131 149 35/6 79.0 19.1 134 158 180 50/8 79.0 19.1 161 191 218 50/30 105.0 15.3 166 195 218 70/10 79.0 19.1 194 232 266 70

12、/40 105.0 15.3 196 230 257 95/15 76.0 18.9 252 306 351 95/20 76.0 18.5 233 277 319 95/55 105.0 15.3 230 270 301 120/7 66.0 21.2 287 350 401 120/20 76.0 18.9 285 348 399 120/25 76.0 18.5 265 315 365 .word 表2 V,v牵引变压器主要技术数据 变压器型号及接线方式原边/次边额定电压kV短路电压百分值额定空载电流额定铜耗kW额定空载损耗kW冷却方式Vv,SF6-QY-16000+10000110/27.510.5%10.5%0.5%13020ONAFVv,SF6-QY-16000+16000110/27.510.5%10.5%0.5%14025ONAFVv,SF6-QY-20000+16000110/27.510.5%