【VX接线牵引变电所主接线设计8700字（论文）】

摘要负荷计算，分别计算两个供电臂的平均电流，有效电流，计算出V/X接线牵引变压器的计算容量，校核容量，确定其安装容量，选择牵引变式。对V/X接线牵引变电所的主接线进行初步设计，绘制电气主接线图和平面图。再根据初步设计的主接线进行短路电流相关的的计算。根据短路电流结果进行变电所中的隔离开关、断路器、电压互感器、电流互摘要 21.1牵引变电所的结构及作用 21.2牵引变电所的发展现状 32.电气主接线 42.1电气主接线的结构 42.2电气主接线的设计 42.2.1电气主接线的设计要求 42.2.2电气主接线设计 53.牵引变压器的容量计算及选择 63.1变压器的选择步骤 63.2变压器容量计算 64.短路计算 2.4.1短路的形成及危害 4.2短路计算 15牵引变电所电气设备选型 5.1电气设备选型原则 5.2断路器的选择和校验 5.3隔离开关的选择和校验 5.4电流互感器的选择和校验 5.5电压互感器的选型校验 5.6防雷及接地 6.结论 参考文献 2电系统最关键最主要的部分。V/X接线牵引变电所中最重要的核心设备是V/X接线牵引变电器，由其与隔离开关、断路器、电压互感器、电流互感器等高压电气设备共同构成V/X接线牵引变电所。由馈线将经过变电所降压的电力输送负责复线区段供电的牵引变电所的作用是把压后通过接触网的接触线将电力输送至变电所两边的铁路方式是在电气化铁路中的接触网的馈线和接触线之间加装设置一个自耦变压器，变压器的中性点与电力机车所行驶的钢轨相连。而RT供电方式是在接触线旁另外再架设一条回流线，使其与钢轨并联。让钢轨中我设计的V/X接线牵引变电所采用AT供电方式。因为其结构相对简单，对通信线路影响较小，其电流的质量也较高，不必设计过的防干扰效果也好。我国电气化铁路系统设计时无特殊情况的话也大多选择AT我国的牵引供电系统历经多年发展，满足RAMS要求，并且我国牵引技术国际领先，具有很高的参考价值。可靠性是牵引牵引供电系统时应选择技术先进的可靠设备，减少设一个设备发生故障时不至于损害其他设备或牵引供电系统的设计过程中还需要考虑它环保能的设备已减少电力损耗变电所选址时也应选择场地费用低且尽量减少破坏农为110KV、220KV和330KV三种电压等级。电力机车的受电弓从接触网上接收的牵引电压都是单相25KV电压。目前我国牵引变电所还没有采用最先进的微机保护和全部自动化保护，但是在各种保护装置动这些方面的研究非常全面精细，被保护的牵引供4牵引变电所的电气主接线是指主变压器、电流器、隔离开关、避雷器、母线、断路器、电力电缆顺序连接而成的牵引变电所电气主电路。表示了各个一(1)分析原始基础资料；(2)设计可能采用的主接线方式；(3)进行容量计算，进行主变压器的选型工作；(4)引接厂用电源；(5)检查是否需要限制短路电流，采取什么措施限制短路电流；(6)选择最适合该地区电力及气候条件的主接线方式；牵引变电所的电气主接线连接着电网电源和铁路线的各种不同连接方式都会对电源和接触网的电力系统产生不同程度的影响，响因素，选择最合适的主接线方案。经过总结，对于主接线的基本要求分为以(1)可靠性对于V/X牵引变电所来说，可靠性就是其变电所的主接线不发生故障运行损失，更严重甚至会威胁到运行中的电力机车上的乘全，造成的各种后果和损失将是不可想象的。所以变电所的可靠性是最重要的(2)灵活性对于V/X牵引变电所，每当有一台变压器发生短路或其他故障时，都需要工作人员进行倒闸操作，所以要求该主接线得满足倒闸操作方便快捷的要除此外变电所工作人员还会经常进行对电气设备进行检查维修，主接线的设计(3)经济性把可靠性、灵活性与经济性一起考虑，保证可靠性和低成本，比如选择合适容量的主变压器避免浪费容量，一定程度上缩减占地面(1)单母线接线线方式安装简单，投资低，成本低，但它不够可靠，发(2)单母线分段接线过断路器分别互不干扰的工作，当一段检修时也不会(3)单母线带旁路母线接线(4)双母线接线6单母线接线虽然经济方便，但是如果母线出现问题或者母线检修时，就会导致相接触网供电中止，采用双母线的方法度大大提高，一路母线故障时和一路母线进行检修工作时不会影响向铁路机车(1)先求出变压器的计算容量，这是所必须的最小容量。(2)再根据列车正常行驶时需要变电所两边的供电臂提供的电流并且考虑(3)最后考虑实际情况，如各地区的环境因素，气候条件，列车运行情况供电臂1:n=3,N=70/d,N非=110对；供电臂2:n=3,N=80/d,N非=115对；其他原始资料如表1所示表1供电臂12上行下行列车用电运行时间∑t₈/min上行下行列车在∑t内的能耗/(kVAh)上行下行(1)先计算供电臂的平均电流供电臂1的计算为：供电臂2的计算为：8供电臂1、2的平均电流为：Ip₁=1.667N∑A×10⁻³=1.667×70×(980+840)×10⁻(2)计算供电臂有效电流供电臂1有效电流：供电臂2有效电流：(3)求变压器的计算容量式中Ie和I₂e为馈线有效电流(4)求变压器的校核容量重负荷供电臂2用电平均概率为：p=P上+P下-P上P下=0.44+0.53-0.44×0.53=0.737所以Imax=3.2I=3.2×119=380.8(A)轻负荷供电臂1用电平均概率为：p=P上+P下-P上P下=0.44+0.4-0.44×0.4=0.664所以Iamax=2.7I=2.7×133=359.1(A)最大容量(5)求变压器的安装容量牵引变压器的安装容量是指实际工程需要在牵引变电所装配上的牵引变压器总容量，不同的备用方式决定不同的安装容量变电所采用V/X接线，所以我选择用4台单相变压器，同时运行两台构成V/X接线，另外的两台起到固定备用的作用。固定备用需要工作的两台变压器容量能够满足最大符合使用条件，使牵计算容量(KVA)校核容量(KVA)安装容量(KVA)变压器允许过负荷50%得：15000KVA>10472KVA。符合使用条件。根据标准短路是指电力系统中电势不同的两点发生接触或者大电流的现象。短路可能的原因有多种：电气设备工作备受到物理因素影响导致绝缘性下降短路，雷击过电(1)短路时故障点会产生巨大的电流和热量，很容易因为电流过大导致的过电流部分的大量发热损坏牵引变电所的电气设备(2)发生短路时会导致电压巨额下降，不能给电力机车的运作提供足够的(3)发生短路后变电所二次回路配备的保护装置会迅速动作来切除发生故(4)过于严重的短路甚至会对一片区域的整个电力系统的正常工作运行造行短路计算然后根据对计算结果的分析以便选择正确高压(KV)低压联结组号空载损耗负载损耗空载电流短路阻抗imp=2.55×I₃=2.55×2.1(2)二次侧短路计算imp=2.55×1₄=2.55×2.8Iimp=1.5×1₄=1.5×2.84短路容量短路计算的结果如表所示牵引变压器短路电流(KA)最大冲击电流短路容量高压侧低压侧牵引变电所的电气设备应满足变电所无论是正常证其可靠性的前提下，还应选择经济性好的设备，也需尽量选择新研发的采用(1)按照正常工作所需要求来选择额定电压、额定电流，也要参考环境影(2)按照短路情况进行校验，校验它的短路热稳定，电动力稳定，是否符所电路出现故障时，断路器自带的灭弧装置可熄灭可能产生的电弧，断路器是变电所最关键，最重要，作用最大，价格最昂我首先考虑六氟化硫断路器作为我设计的变电所断路器。六氟化硫气体应用在断路器上有卓越的绝缘效果和灭弧作用。该断路器开关速度快，安全性体使用寿命长，检修间隔时间长，体积小容易让人简单术要求过高目前制造水平有限，最高只能制造35KV等级。(2)额定电压：断路器的额定电压被要求必须大于等于安装处线路标注的(3)额定电流：额定电流必须高于线路最大连续工作电流。(4)开断电流：断路器的开断电流必须高于电路的短路电流。(5)热稳定校验：满足I²×t≥Qk(6)动稳定校验：满足i≥ish高压侧断路器我选择LW2-220/1250户外柱式六氟化硫断路器，其电气参型号额定电压额定电流额定开断电流(KA)极限通过电流(KA)3s热稳定电流(KA)LW2-额定开断电流31.5KA>2.17KA,符极限通过电流80KA>5.53KA,符合动稳定的使用条件；热稳定校验：31.5²×3=2976(KA)²·s≥Q=2.17²×3=14.1(KA)²·s符合热稳型号额定电压额定电流额定开断电流(KA)极限通过电流(KA)3s热稳定电流(KA)额定电压Uɴ=2×27.5KV符合使用条件；额定电流2000A>763.6A,符合使额定开断电流25KA>2.84KA,符合使用条件；极限通过电流63KA>7.24KA,符合动稳定使用条件；热稳定校验：25²×3=1875(KA)²·s≥Qk=2.84²×3=24.2(KA)²·s符合热稳型号额定电压额定电流额定开断电流(KA)极限通过电流(KA)3s热稳定电流(KA)额定开断电流25KA>2.84KA,符合使用条件；极限通过电流63KA>7.24KA,符合动稳定要求的使用条件；热稳定校验：25²×3=1875(KA)²·s≥Qk=2.84²×3=24.2(KA)²·s符合热稳电流，但是隔离开关可以把电压隔离开，在检修时操作隔离开关把被检修备和电源电压隔开，保证工作人员的安全。也可以与型号额定电压额定电流极限通过电流(KA)额定电压符合使用条件；额定电流1250A>55.1A,符合使用条件；极限通过电流80KA>5.53KA,符合动稳定要求；热稳定校验：31.5²×4=3969(KA)²·s≥Qk=2.17²×4=18.8(KA)²·s符合热稳(2)低压侧隔离开关选择型号额定电压额定电流极限通过电流(KA)4s热稳定电流(KA)额定电压符合使用条件；额定电流2000A>763.6A,符合使用条件；极限通过电流80KA>7.24KA,符合动稳定使用条件；电流互感器是一种变比特别大的特殊的变压器，它将一次侧也就的高压通过过匝数特别少几乎短路的二次侧，将几千安培的大电流变为个位数的小电流，然后将小型测量设备接入即可通过测量和计算得出主电路值。变为小电流可以大大降低测量设备的投资成本，电路，从而保护工作人员的安全，且互感器二次侧必须接地，可以防止意外发(2)额定电压：互感器的额定电压被要求它的高压侧必须大于等于安装处(3)额定电流：额定电流必须高于线路最大连续工作电流(4)准确级和额定容量：互感器的准确级必须大于等于二次回路测量设备的准确级，若二次测量设备准确级不同，互感器应不低于最高准确级的测量设(5)热稳定校验：满足(6)动稳定校验：满足型号额定电压额定电流最大工作额定短时比电压热电流(KA)额定电压符合使用条件；额定电流800A>55.1A,符合使用条件；额定动稳态电流125KA>5.53KA,符合使用条件；热稳定校验：50²×3=7500(KA)²·s≥Qk=2.17²×3=14.1(KA)²·s符合热稳(2)低压电流互感器选择低压侧我选择LZZB7-27.5型电流互感器，其电气参数型号额定电压额定电流比最大工作电压(KV)额定短时热电流额定动稳态电流LZZB7-额定电压符合使用条件；额定电流1500A>763.6A,符合使用条件；额定动稳态电流130KA>7.24KA,符合使用条件；热稳定校验：72²×3=15552(KA)²·s≥Qk=2.84²×3=24.2(KA)²·s符合热稳电压互感器的作用是把一次侧主线路的高额电压通过其巨大匝数比降电压，然后将小型测量设备接入即可通过测量和计路，从而保护工作人员的安全，且互感器二次侧(3)准确级和额定容量：互感器的准确级必须大于等于二次回路测量设备的准确级，若二次测量设备准确级不同，互感器应不低于最高准确级的测互感器的接线方式需要能够使负荷均匀的按要高压侧我选择使用TYD-220型电压互感器，其电气参数如下表型号额定电压(kv)额定容量(VA)型号额定电压(kv)额定容量(1)防雷避雷器是专门用来给主接线电路疏导雷击后产生的巨生的巨大电压，使线路电压水平不至于过高而发生故障的个放电器，把电压导向大地。正常情况下无雷击时它过电压的数值达到该避雷器的动作值时，避雷器工作对避雷器的要求最主要有两方面，一是它的伏秒特性压能量释放完毕，可是工频短路电流仍然存在，所以要求第一次电流降为为零的时候迅速动作切断即将产生的别设置避雷针来保护牵引供电系统。避雷针的高度必(2)接地接地是将金属接地体埋在土中用来降低接地电阻的电流和短路电流时应具有足够的导流能力，即热稳定性。接地装置附近形成的牵引变电所，分区所，AT所设置的接地装置采用水平长孔接地网，该接地装置导流效果显著,材料采用铜材质，尽可能地减少接地电阻。有些特别的需要