分接式牵引变电所主接线设计

1、派2010级派派 牵引供电课程设计 派牵引供电课程设计报告书题 目 分接式牵引变电所电气主接线的设计院/系（部）电气工程系班级方1010-6学号姓名指导教师完成时间2013年12月20日变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产 和生活质量中最为重要的能源和动力的今天， 变电所的作用是很重要的当前我国进行 的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。在设计了的分接式牵引变电所电气主接线中，进行了变电所的变压器容量计算， 通过容量计算确定了变压器的型号， 还进行了短路计算，通过短路计算所得的参数进 行了电气设备选型，并进行了无功补偿，做了防雷

2、保护等。关键词：分接式牵引变电所 主接线 电气设备第1章课程设计目的和任务要求 01.1 设计目的01.2 任务要求01.3 任务分析与解决方案 1第2章牵引变压器的选择和容量计算 12.1 牵引变压器的选择12.2 容量计算22.3 备用方式选择3第3章 主接线设计43.1 110kV侧主接线的选择 43.2 27.5kV低压侧主接线53.3 倒闸操作6第4章短路计算7第5章电气设备选择95.1 断路器选择95.2 隔离开关的选择115.3 互感器的选择12第6章并联无功补偿136.1 并联电容补偿作用 136.2 并联电容补偿方案及主接线 136.3 并联电容补偿计算 14第7章防雷保护1

3、67.1 雷电危害167.2 防雷措施17第8章设计结论17参考文献19第1章课程设计目的和任务要求1.1 设计目的本设计中最重要的设备即牵引变压器，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，应用课堂学习的知识，完成对该分接式牵引变电所主接线的 设计。1.2 任务要求(1)确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式

4、，并分析主变压器货 110KV线路故障时运行方式的转换。(2)确定牵引变压器的容量、台数及接线方式。(3)确定牵引负荷侧电气主接线的形式。(4)对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。(5)设置合适的过电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置。(6)用CAD画出整个牵引变电所的电气主接线图。其设计依据如下：(1)该分接式牵引变电所的供电电源电压为110kV,该变电所从系统双回输电线路上取电，电力系统不要求在 110kV侧计费。电力系统容量为3200MVA , 选取基准容量Sj为100MVA,在最大运行方式下，电力系统的电抗标幺值分别 为0.13;在最小运行方式下，电力系统的标幺值为

5、 0.25。(2)该牵引变电所向接触网的供电方式为 BT的供电方式，可以提供变电所 自用电，容量计算为800kVA。(3)牵引变压器的额定电压为110/27.5kV,重负荷臂有效电流和平均电流为 250A和170A,重负荷壁的最大电流为550A;轻负荷臂有效电流和平均电流为 220A 和 145A。(4)环境资料：本牵引变电所地区平均海拔为550m,地层以沙质粘土为主,地下水位为5.5m。该牵引变电所位于电气化铁路的中间位置， 所内不设铁路岔线，外部有公 路直通所内。本变电所地区最高温度为38,年平均温度21 °C,年最热月平均最高气温 为33°C,年雷暴雨日数为25天，土

6、壤冻结深度为1.2m。1.3任务分析与解决方案110kV高压侧的接线方式牵引变压器作为牵引变电所的核心设备， 具接线方 式的选择对主接线有着非常大的影响，其接线形式有单相接线变压器、单相 V, v 接线变压器、三相YNd11接线变压器、斯科特接线变压器等。按照课题要求，本设计采用三相 YNd11接线变压器。因为三相YNd11联结变压器在我国采用的时间长，有比较多的经验，制造 相对简单，价格也比较便宜。一次侧YN联结中性点可以引出接地一次绕组可按 分级绝缘设计制造，与电力系统匹配方便，也可以对接触网的供电实现两边供电。而且本设计要求较为简单，是分接式牵引变电所的电气主接线， 对变压器没 有特殊要

7、求，因此按照通用经济的原则选择三相YNd11接线变压器。第2章牵引变压器的选择和容量计算2.1 牵引变压器的选择牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，担负着将电力系统供给的110kV三相电变换成适合电力机车的27.5kV的单相工频交流电。由于牵引负荷具有极 度不稳定，短路故障多、谐波含量大等特点，运行环境比一般电力负荷恶劣的多， 因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强，故最好用三相YNd11变压器。这种牵引变电所中装设两台三相 YNd11联结牵引变压器，可以两台并联运 行；也可以一台运行，另一台固定备用。三相YNd11联结牵引变电所的优点是：(1)牵引变压器低压侧保持三相，有利于供应牵引

8、变电所自用电和地区三相 电力；(2)能很好的适应当一个供电臂出现很大牵引负荷时， 另一供电臂却没有或 只有很小牵引负荷的不均衡运行情况；(3)三相YNd11联结变压器在我国采用的时间长，有比较多的经验，制造 相对简单，价格也较便宜；(4) 一次侧YN联结中性点可以引出接地，一次绕组可按分级绝缘设计制 造，与电力系统匹配方便。对接触网的供电可实现两边供电。缺点主要是：牵引变压器容量利用率不高。当重负荷相线圈电流达到额定值时，牵引变压 器的输出容量只能达到其额定容量的 75.6%,引入温度系数也只能达到84%。2.2 容量计算根据题目已知条件，可知道两个供电臂：I1e =250A,I2e =220

9、A(2-1)Iiav=170A12av=145A(2-2)Imax=550A(2-3)变压器计算容量为：S 二 KtU J4l!e+12e+2l1avl2av( 2-4)= 0.9 27,5 4 2502 2202 2 170 145 =14594.1kVA变压器的最大容量为：Smax=KtU(2Imax+0,65l2e)(2 5)=0.9 27.5 2 550 0.65 220 ) = 30764.3kVA变压器的校核容量为：S = Sax = 30764.3 =20509.5kVA(2-6)K 1.5由此得出变压器的安装容量为：2 M 31500kVA的变压器。故选择变压器SR -3150

10、0/1102-1变压器的技术考数设备型 号额定容量(kVA)额定电压(kV)额定电流(A)损耗(kV)阻抗 电压空载 电流连接组冷却方式高压 低压高压低压空载短路(%)(%)(%)(%)SF1-31500/10 03150011027.516566038.514810.52YNd11ONAF2.3 备用方式选择牵引变压器在检修或发生故障时，都需要有备用变压器投入，以确保电气化 铁路的正常运输。备用变压器投入的快供，将影响到恢复正常供电的时间，并且 与采用的备用方式有关。备用方式的选择，必须从实际的电气化铁路线路、运量、 牵引变电所的规模、选址、供电方式及外部条件 (如有无公路)等因素，综合考虑

11、 比较后确定。我国的电气化铁路牵引变压器备用方式有以下两种。(1)移动备用采用移动变压器作为备用的方式，称为移动备用。采用移动备用方式的电气 化区段，每个牵引变电所装设两台牵引变压器，正常时两台并联运行。所内设有铁路专用岔线。备用变压器安放在移动变压器车上， 停放于适中位置的牵引变电 所内或供电段段部，以便于需要作为备用变压器投入时， 缩短运输时间。在供电 段所辖的牵引变电所不超过58个的情况下，设一台移动变压器，具额定容量 应与所辖变电所中的最大牵引变压器额定容量相同。当牵引变压器需要检修时，可将移动变压器按计划调入牵引变电所。 但在牵 引变压器发生故障时，移动变压器的调运和投入约需数小时。

12、 此间，靠一台牵引 变压器供电往往不能保证铁路正常运输。 这种影响，在单线区段或运量小的双线 区段可很快恢复正常；但在大运量的双线区段须予以重视。可按牵引变压器一台 故障停电后由另一台单独运行，允许超载 30%,并持续4小时，而能符合计算 容量(满足正常运输)的要求进行检算。采用移动备用方式，除上述影响外，还需要修建铁路专用岔线。这将导致牵 引变电所选址困难、场地面积和土方量增加，相应加大投资。不仅如此，移动变 压器车辆进厂检修时，修要把备用变压器从车上拆卸吊下来；车辆修好出厂后， 又要把备用变压器吊上车安装好。这项工作十分麻烦和困难，非常费时费力费钱。 采用移动备用方式的优点是牵引变压器容量

13、较省。因此，移动备用方式可用于沿 线无公路区段和单线区段。依题目要求，负荷增长率为40%,因而若选择移动备用，则计算得容量为： (1 +40%)S =1.4 父 14594.1 = 20431.7kVA < 31500kVA ,所以满足要求。(2)固定备用采用加大牵引变压器容量或增加台数作为备用的方式，称为固定备用。采用固定备用方式的电气化区段，每个牵引变电所装设两台牵引变压器，一台运行， 一台备用。每台牵引变压器容量应能承担全所最大负荷，满足铁路正常运输的要求。采用固定备用方式的优点是：其投入快速方便，可确保铁路正常运输，又可 不修建铁路专用岔线，牵引变电所选址方便、灵活，场地面积较小

14、，土方量较少， 电气主接线较简单。其缺点是：增加了牵引变压器的安装容量，变电所内设备检修业务要靠公路运输。因此，固定备用方式适用于沿线有公路条件的大运量区段。依题目要求，负荷增长率为40%,因而若选择固定备用，则计算得容量为： (1+40%)S校=1.4x20509.5 =28713.3kVA<31500kVA ,所以满足要求。在当前进行电气化铁路牵引供电系统的设计中， 牵引变压器的备用方式不再 考虑移动备用方式，而是采用固定备用方式。第3章主接线设计牵引变电气主接线是变电所设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定与电力系统整体及变电所本身运行的可靠性，灵活性和经济性是密

15、切相关的，而且对电气设备的选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的 拟定有较大影响。因此必须合理的确定主接线。电气主结线应满足的基本要求(1)首先保证电力牵引负荷，运输用动力，信号负荷安全，可靠供电的需要 和电能质量。(2)具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方便。(3)应有较好的经济性，力求减小投资和运行费用。(4)应力求接线简捷明了，并有发展和扩建的余地。3.1 110kV侧主接线的选择方案一：采用单母线接线。优点：结线简单清晰，使用设备少，经济比较好，而且在远期调整时线路变 换更比较方便。由于结线简单，操作人员发生误操作的可能性就要小。缺点：不够灵活可靠，接到母线上任一元件故障时，均使整

16、个配电装置停电。方案二：采用桥型接线。优点：形结线能满足牵引变电所的可靠性， 具有一定的运行灵活性，使用电 器少，建造费用低，在结构上便于发展为单母线或具有旁路母线的单母线结线。此结线方案适用于有系统功率穿越， 线路检修停电机会较多，主变压器不需经常 切换的牵引变电所。缺点：经济性较单母线要差。方案三：采用双T型接线。优点：所用高压电器更少，配电装置结构更简单，线路继电保护也简单。缺点：可靠性相对桥形结线较差。比较结论：作为牵引变电所，必须保证供电的可靠性和灵敏性， 根据任务书 的依据，采用外桥结线比较合理。图3-1为外桥接线，连接在靠近线路侧，其特点是适用于输电距离较短，线 路故障较少，而变

17、压器需要经常操作的场合，这种接线方式便于变压器的投入以 及切除图3-1外桥接线示意图3.2 27.5kV低压侧主接线低压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 主要用于单线区段，牵引母线不同相的场合，具转换方便，可靠性高，而50%备用主 要适用于复线区段，所以本次设计中采用100%备用以达到设计目的。其示意图如下图3-2所示。A图3-2低压侧主接线3.3 倒闸操作则倒闸操作为一下步骤：正常运行时，QS7、QF、QS8,其他断路器隔离开关均断开，变压器 T1通 过L1得电，使得变压器向27.5kV侧输送电能。当需要检修时，假如仍然需要在 L1得电，先断开QF1,然

18、后断开QS3和 QS5,再闭合QS4,然后合QS6。最后闭合QF,即可满足检修时供电需要。检 修结束时，先断开 QF2,然后断开QS4和QS6,再断QF,后闭合QS3和QS5, 最后闭合QF1,即可恢复正常供电。当L1线路故障需要由L2线路供电时，先闭合 QS2,闭合QF,故障线路 QF1跳闸，再断开QS1,最后QF2闭合即可满足L1故障时的供电。如L1线路 恢复正常，可以先断开 QF2、QF,再断开QS2,闭合QS1,最后闭合QF1即可 恢复正常供电。由此可以看出采用外桥型接线对于线路发生故障时比较有利，可以在停电瞬间通过互感器自动检测跳开故障线路断路器，然后闭合备用线路断路器，保证线路故障

19、时自动转换开关使牵引变压器继续运行，有利于系统供电的可靠性和安全性。3.4 继电保护继电保护是电力系统的重要组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的必不 可少的技术措施之一。继电保护装置是指能反应电力系统中电器元件发生故障或 不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任 务是：(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免 于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。(2)反应电器元件的不正常运行状态，并动作与断路器跳闸、发出信号或减 负荷。由此可见继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范 围来提高系统运行的可靠性，最大限度

20、地保证向用户安全连续供电。继电保护利用电力系统正常运行状态和不正常运行或故障时各物理量的差 别来判断故障和异常，并通过断路器跳闸将故障切除或发出信号。继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏 性和可靠性四个基本要求。该牵引变电所的设计采用了牵引变压器保护和馈线的保护。牵引变压器的保护包括差动保护，低电压启动的过电流保护，过负荷保护，瓦斯保护馈线的保护包括阻抗保护，AI电流增量保护，电流速断保护，自动重合闸。第4章短路计算电力系统中短路最为严重的就是三相接地短路，因而短路计算就是计算三相 接地短路后的最大短路电流等一系列数据，进而根据这些数据来选择各保护装置 等元件。设

21、短路点有两个，分别在变压器之前短路，短路点为k-1,在变压器之后短 路，短路点为k-20其短路电路图如下图4-1所示。图4-1 短路电路图则短路数据计算如下: 根据设计材料可知，Uc1 =115kVC I(4-1)则变压器电抗表幺值:Uc2 =27.5kVC 2Sd F00MVA-*XGmax -0.13一一*一 .XGm i n= 0 . 2 5U 且=3 期=。.33100SN 100 31.5,Sd100 皿Idi = = = 0.5-3Uc11.732 115c I(4-2)(4-3)(4-4)(4-5)(4-6)(4-7)I d2Sd1003Uc2 - 1.732 27.5= 2.1

22、(4-8)画出具等效电路图如下图4-2所示:I d1I"*X*0.130.5一 =3.85kAk-2点的短路电流为:(3)I k _2I d22.1X 0.13 0.33= 4.77kA故k -1点的短路参数:I(3) = I"=I13L =3.85kA点=2.55 3.85 =9.82kAI：3) =1.51 3.85 =5.81kASdX 0.13100 =769.23MVA且k-2点的短路参数:"(3)=Ik3)2 =4.77kAiSh) =1.84 4.77 =8.78kAISh) =1.09 4.77 =5.20kA=1 =10° =217.4

23、MVAX 0.46(4-9)(4-10)(4-11)(4-12)(4-13)(4-14)(4-15)(4-16)(4-17)(4-18)故短路计算参数表如下表4-1所示表4-1 短路计算结果短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA(3) I kI ''(3)I (3)I 二二：(3) ish(3) I shSk3)k-13.853.853.859.825.81769.23k-24.774.774.778.785.20217.40第5章电气设备选择电气选择应满足一定的选择原则，即如下条件：(1)应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展；(2)应满足安装地点

24、和当地环境条件校核；(3)应力求技术先进和经济合理；(4)同类设备应尽量减少品种；(5)与整个工程的建设标准协调一致；(6)选用的新产品种均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格，特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。5.1断路器选择高压断路器(或称高压开关)它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流 和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。而于开断电路中负荷电流和短路电流的高压断路器，首先应按使用地点环境、负荷种类及使用技术条件选择断路器的类型与型号，即户内或户外式，以及灭弧介质的种类。(1)额定电压

25、的选择Un 之Uns(5-1)式中：Un 断路器的额定电压，Uns安装处电网的额定电压。(2)额定电流的选择IN I m a x( 5-2)(3)额定开断电流的选择I Nbr I kp( 5-3)式中：INbr断路器的额定开断电流，由厂家给出Ikp 刚分电流(断路器出头刚分瞬间的回路短路全电流有效值) 短路关合电流的选择i Ncl - ish( 5-4)(5)热稳定校验.2.一，一 、It t >Qk(5-5)(6)动稳定校验ics 之ish(5-6)则110kV侧所选断路器型号为SW6-110/1250，其技术数据见下表5-1表5-1 110kV侧断路器技术数据表额定电压(kV)动稳定

26、电流4s稳定电流型号电流(kA)(A)分闸时间(s)SW6-110/125011015.812504115.80.04Un =110kV =Uns(5-7)IN =1250A - Imax = 550A(5-8)INK =15.8kA_ Ik3)1 =3.85kA(5-9)iNes =41kA _ 13)=5.81kA(5-10)2_ 2_It t =5.811.36 =45.9 <Qk22=15.84 =998.56(kA) s(5-11)均满足条件，所以选择该型号断路器。则27.5kV侧所选断路器型号为SW2-35/1000，其技术数据见下表5-2表5-2 27.5kV 侧断路器技术

27、数据表型号额定电压(kV)额定开断 电流 (kA)额定电流(A)动稳定 电流 (kA)4s稳定 电流 (kA)时间 (s)SW2-35/10003516.510004516.50.04UN =37.5kV _UNS =27.5kV(5-22)I N =1000A _ Imax =300A(5-13)I NK =16.5kA _ I k32 =4.77kA(5-14)iNes -45KA _ IS3) -5.20kA(5-15)22 _2 2It t =5.201.36 =36.8 9=16.54 =1089(kA)s(5-16)均满足条件，所以选择该型号断路器。5.2隔离开关的选择高压隔离开关

28、在配电线路中起隔离电源、 切换电路、接通或断开小电流电路 的作用。选择高压隔离开关的技术参数主要有额定电压、额定电流、动稳定和热 稳定电流、极限通过电流等。而屋外隔离开关的类型很多，它对配电装置的运行和占地面积影响较大，应从使用要求和运行等多方面考虑选择其形式110kV侧隔离开关选用GW4-110DW型户外隔离开关，其技术数据见表5-3。表5-3 110kV 侧隔离开关技术数据表型号额定电压额定电流动稳定电(kA)4s热稳定电流(kA)(kV)(A)GW4-110DW11012508031.5UN =110KV =Uns(5-17)I N -1250A - Imax =550A(5-18)IN

29、K -31.5kA - Ik3)i.-3.85kA(5-19)iNes -80kA _ I：3)-5.81kA(5-20)22_221tt=5.811.36 =45.9 三 Qk =31.54 = 3969( kA) s (5-21)均满足条件，所以选择该型户外隔离开关。27.5kV侧隔离开关选用GW4-35DW型户外隔离开关，其技术数据见表5-4。表5-4 27.5kV侧隔离开关技术数据表额定电压额定电流动稳定电流型号4s热稳定电流(kA)(kV)(A)(kA)GW4-35DW3512508031.5I N =1250A _ Imax =300A(5-23)I NK =31.5kA _ Ik

30、32 =4.77kA(5-24)iNes _80kA _ lS3) =5.20kA(5-25).2 _一2 .一 一_ _._22It t =5.201.36 =36.8 _Qk =31.54 =3969(kA)s(5-26)均满足条件，所以选择该型户外隔离开关。5.3互感器的选择电流互感器又称仪用变流器。电压互感器又称仪用变压器。它们合称仪用五 感器或简称互感器。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊的变压器。互感器的功能主要是：(1)用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。这既可避免主电路的高 电压直接引入仪表、继电气等二次设备，又可防止仪表、继电气等二次设备的故 障影响主电路，提

31、高一、二次电路的安全性与可靠性，并有利于人身安全。(2)用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。110kV侧电流互感器选用LCWD2-110型电流互感器，其技术数据见表 5-5表5-5 110kV电流互感器技术数据表型号(kV)额定电流比(A)动稳定系数1s(kA)LCWD2-1101102 600/52.5 3535UN =110kV =Uns(5-27)I N = 600A 2 1max = 550A(5-28)V2KNINK = V2M2.5M 35M 0.6=74.25kA± Ik3)1 = 3.85kA(5-29)(KtIN)2t =(35父0.6)2父1 =441 之Q

32、k =I2t=5.812M1.36 = 45.9(kA)2s (5-30)27.5kV侧电流互感器选用LCWD1-35型电流互感器，其技术数据见表5-6表5-6 27,5kV 电流互感器技术数据表型号额定电压(kV)额定电流比(A)动稳定系数1s(kA)LCWD1-35351000/52.5 4545UN =3 7.5V_ UNS = 2 7.(5-31)In =1000A _ Imax =300A(5-32)、.2knInk=、2 2.5 45 0.6 =150.1kA_ I132 = 4.77kA(5-33)2_2 _22 2(KtlN)t -(46 0.6) 1 =2025 _Qk -

33、I t=5.20 1.36 =36.8(kA) s (5-34)均满足条件，所以选择该型号电流互感器。第6章弁联无功补偿基于单相工频交流电气化铁道牵引负荷对电力系统造成的不良影响，即引 起负序电流，引起谐波电流，以及使系统功率因数降低等。因而在牵引变电所牵 引侧设计和安装并联电容补偿装置，来减少牵引负荷对电力系统造成的一系列不 良影响。6.1 并联电容补偿作用(1) 提高功率因数。(2) 吸收谐波电流，具有滤波作用。(3) 改善电力系统电压质量，提高牵引侧母线电压。(4) 减少电力系统电能损失。(5) 减少负序，降低系统不对称度。6.2 并联电容补偿方案及主接线为方便运行管理，一般在牵引变电所

34、集中安装并联电容补偿装置。根据技术经济的需要与可能，通常采用不可调的固定并联电容补偿装置(若仍不满足功率 因数的要求，则宜设可调的动态无功补偿装置)。按其在牵引侧两相的安装容量， 可有下列三种补偿方案：(1) 牵引侧滞后相集中补偿(对三相 YN,d11联结牵引变电所而言)(2) 牵引侧两相等容量补偿(3) 牵引侧两相不等容量补偿这三种补偿方案，可在工程设计中，根据电气化铁道的具体情况，经过经济 技术比较后选用。一般进行经济技术比较的内容为：提高功率因数的平衡程度； 滤掉一部分谐波电流的效果；降低牵引变压器电压损失的大小等。BT供电方式本设计采用牵引侧滞后相集中补偿，进行电力系统无功补偿。图6-

35、1表示了用于直接供电方式、带回流线的直接供电方式和等牵引变电所的并联电容补偿。图6-2 并联电容补偿主接线其主接线设备有：(1)并联电容器组Co用于无功补偿，与用联电抗器匹配，滤掉一部分谐波 电流。(2)用联电抗器L。用于限制断路器合闸是的涌流和分闸时的重燃电流；与电容器组匹配，滤掉一部分谐波电流；防止并联电容补偿装置与供电系统发生高 次谐波并联谐振；发生短路故障(例如牵引侧母线短路)时，避免电容器组通过 短路点直接放电，保护电容器不受损坏；还可以抑制牵引母线瞬时电压降低为零。(3)断路器QFo为了投切和保护并联电容补偿装置。(4)隔离开关QSo为了在维护检查并联电容补偿装置时有明显电点。(5

36、)电压互感器TVi, TV2 (或放电线圈)。为了实现电容器组的继电保护, 并联电容器组退出运行时放电。(6)电流互感器TAi, TA2。为了实现并联电容补偿装置的电流测量和继电 保护。(7)避雷器F。作为过电压保护。(8)熔断器FU。作为单台电容器的保护。6.3 并联电容补偿计算选取BWF-10.5-100-1型号的电容器，其参数如表 6-1所示。表6-1 BWF-10.5-100-1电容器参数表型号 额定电压(kV)额定电流(A) 额定容量(kvar)单相/三相BWF-10.5-100-110.5100/10.5100单相牵引变电所负荷平均有功功率PL(7-1)Pl = I avU wn

37、cos中=170 M 25 M 0.82 = 3485 KW需补充无功容量QdU =1.1Uco =1.1 10.5=11.55kV(7-9)1COS2 2安装无功容量Qa-1)=3485 (0.802-0.484)-1108k var(7-2)-UCN 2_33.6 2Qa =(1 -a)( CNfQd =0.88 (一 )2 1108 = 1309k varUwmax29(7-3)电容器组额定电压UcnU i29Ucn -wmaj = = 33.6kV1 -1.15a 1 -1.15 0.12用联电容器单元数n(7-4)并联电容器单元数m二%=336 =3.2取 4Uco 10.5(7-5

38、)QanQ。13094 100= 3.27 取 4(7-6)n 74 _ 1m,O CQmin 一U C1- 一 2.63/33nA4U11.55其中电容器组工作电压U C1U C1 二U wmax29O O 1 , /一一 33kV1 -a1-0.12故障电容器端电压Um应受下列允许值的限制，最小值 mmin(7-7)(7-8)最大允许值mmaxmmax2WpC0U21062 8000Z Z 2 0.003 178002106 =16833(7-10)电容器单元故障瞬间电压U0(7-11)U0 -1.2 2UC0 -1.22 10.5=17.8KV电容器单元额定电容C0C0Q02二爪1002

39、 3.14 50 10.52=0.003F(7-12)实际安装无功容量Qra(7-13)QRA=mnQ0=4 4 100 = 1600kvar第7章防雷保护雷是一种大气中的放电现象，常常损坏有线电视设备。雷击主要有两种：直 击雷和感应 雷。直击雷是带电云层和大地之间放电造成的，可使用避雷针、避 雷线和避雷网防避。感应雷是由静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因引起 的。感应雷约占雷击率的90%,危害范围甚广。7.1 雷电危害雷电是自然界存在的物理现象，打雷是指带正负电荷的雷云之间或是带电荷 的雷云对大地快速放电而产生的声和光。 雷云之间正负电荷放电现象，就是我们 平时看到天空闪光和随之而来的巨大隆隆声。 天空打雷对现代微电子的电气设备 有伤害，但对自然界生物和净化空气十分有好处。 但是天空中带电荷的雷云对大 地放电。这种强烈直击雷，不仅产生刺眼闪光和巨大雷声， 而且打雷所产生的强 大雷电流(几十kA几百kA)、炽热高温(600010000c )。猛烈冲击波，对打雷 附近的人畜生命安全造成严重威胁，使建筑房屋损坏，森林着火，石油、电力、 气象、通信、航空航天建