畢業(yè)設(shè)計(jì)--牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文 任 務(wù) 書</p><p>　　題 目 牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì) </p><p>　　本論文的目的、意義 通過(guò)該設(shè)計(jì),可以初步掌握電氣化鐵道牽引變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)步驟和方

2、法.基本掌握變電所主接線圖的繪制方法,鍛煉自己綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用,為現(xiàn)在從事的牽引變電所奠定良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ).確保鐵路供電系統(tǒng)安全. </p><p>　　學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù)

3、 </p><p>　　論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共 周）</p><p>　　第一部分 ( 周)

4、 </p><p>　　第二部分 ( 周) </p><p>　　第三部分 ( 周)

5、 </p><p>　　第 部分 ( 周) </p><p&

6、gt;　　第 部分 ( 周) </p><p>　　評(píng)閱或答辯 ( 周)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　1. 江文 供配電技術(shù)。機(jī)械工業(yè)出版社。</p>

7、<p>　　2. 林秀海.電氣化鐵道供變電工程.中國(guó)鐵道出版社</p><p>　　3. 李群湛，連級(jí)三，高仕斌 .高速鐵路電氣化工程.西南交通大學(xué)出版社</p><p>　　4. 楊保出 高電壓技術(shù)。重慶大學(xué)出版社。</p><p>　　5. 馮仁杰 電氣化鐵道供電系統(tǒng)。中國(guó)鐵道出版社。</p><p>　　6. 賀威俊 電

8、力牽引供變電技術(shù)。西南交通大學(xué)出版社。2004</p><p>　　7. 何其光 牽引變電所。北京：中國(guó)鐵道出版社。</p><p>　　8. 鐵道部電氣化局電氣化設(shè)計(jì)院。牽引供電系統(tǒng)。中國(guó)鐵道出版社。</p><p>　　9. 簡(jiǎn)克良.電力系統(tǒng)分析.成都:西南交通大學(xué)出版社.1993</p><p>　　備 注

9、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 年 月 日</p><p>　　審 批 人： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p>&l

10、t;p>　　摘 要 …………………………………………………………………11</p><p>　　第一章 牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì)原則及要求、類型與功能……15</p><p>　　1.1 概述……………………………………………………………15</p><p>　　1.2 牽引變電所…………………………………………………15 1.2.1電力牽引的電流制……

11、…………………………………15 1.2.2 牽引變電所的供電方式…………………………………… 17</p><p>　　1.3 電氣主接線基本要求…………………………………………17</p><p>　　1.4 電氣主接線類型………………………………………………17</p><p>　　1.5 電氣主接線的功能……………………………………………19</p

12、><p>　　1.6 電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則與步驟…………………19</p><p>　　第二章 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說(shuō)明…………………………20</p><p>　　2.1 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說(shuō)明………………………………20</p><p>　　2.2 牽引變電所主接線圖……………………………………… 21<

13、;/p><p>　　第三章 短路計(jì)算………………………………………………………23</p><p>　　3.1 短路計(jì)算的相關(guān)概念、內(nèi)容和目的…………………………23</p><p>　　3.2 短路點(diǎn)的選取…………………………………………………23</p><p>　　3.3 短路計(jì)算………………………………………………………23<

14、/p><p>　　第四章 設(shè)備及選項(xiàng)……………………………………………………29</p><p>　　4.1 母線的選擇及校驗(yàn)……………………………………………29</p><p>　　4.1.1 110KV側(cè)母線采用軟母線……………………………29</p><p>　　4.1.2 27.5KV側(cè)母線采用矩形鋁母線……………………30&l

15、t;/p><p>　　4.2 4.2 支柱絕緣子及套管的選取………………………………32</p><p>　　4.2.1 110KV側(cè)支柱絕緣子選取………………………………32</p><p>　　4.2.2 27.5KV側(cè)支柱絕緣子選取……………………………32</p><p>　　4.2.3 27KV側(cè)穿墻套管選取…………………………

16、………33</p><p>　　4.3 高壓斷路器選取及校驗(yàn)……………………………………33</p><p>　　4.3.1 110KV側(cè)斷路器選取……………………………………34</p><p>　　4.3.2 27.5KV側(cè)斷路器選取……………………………………34</p><p>　　4.4 高壓熔斷器的選取及校驗(yàn)……………

17、……………………35</p><p>　　4.4.1 27.5KV側(cè)高壓熔斷器選用………………………………35</p><p>　　4.5 隔離開(kāi)關(guān)的選取及校驗(yàn)…………………………………………36</p><p>　　45.1 110KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選取…………………………………36</p><p>　　4.5.2 27.5KV側(cè)隔離

18、開(kāi)關(guān)的選取…………………………………37</p><p>　　4.6 電壓互感器的選取…………………………………………38</p><p>　　4.6.1 110Kv側(cè)電壓互感器選取…………………………………38</p><p>　　4.6.2 27.5KV側(cè)電壓互感器選取…………………………………38</p><p>　　4.7 電

19、流互感器的選擇…………………………………………38</p><p>　　4.7.1 110Kv側(cè)電流互感器選取…………………………………39</p><p>　　4.7.2 27.5KV側(cè)電流互感器選取…………………………………39</p><p>　　4.8 牽引變電所變壓器的選擇………………………………… 40</p><p>　　4

20、.8..1 牽引變壓器的分類……………………………………40</p><p>　　4.8.2牽引變壓器選擇的分析……………………………………42</p><p>　　4.9 避雷器的選取……………………………………………45</p><p>　　4.10 避雷針的選取………………………………………………46</p><p>　　4.1

21、0.1 避雷針位置的確定……………………………………46</p><p>　　4.10.2避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算…………………………………46</p><p>　　第5章 無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇…………………………………… 49</p><p>　　5.1概述………………………………………………………… 49</p><p>　　5.2補(bǔ)償裝

22、置的確定……………………………………………… 49</p><p>　　5.3補(bǔ)償裝置容量的選擇………………………………………………50</p><p>　　第6章 牽引變電所保護(hù)配置………………………………………51</p><p>　　6.1牽引變壓器………………………………………………………51</p><p>　　6.2饋線…………

23、…………………………………………………51</p><p>　　電氣設(shè)備一覽表………………………………………………………53</p><p>　　致謝……………………………………………………………………54</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………55</p><p><b>　　摘要</b

24、></p><p>　　牽引變電所變壓器采用Yn,d11接線，通過(guò)對(duì)計(jì)算容量校核容量安裝容量等的計(jì)算，選擇變壓器的類型。為了保證電力牽引列車的正常運(yùn)行，牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行電壓損失計(jì)算。而電能損失的計(jì)算為采取措施減少牽引供電系統(tǒng)電能損失提供了條件。</p><p>　　先通過(guò)計(jì)算容量，校核容量、確定安裝容量、選擇變壓器類型。在計(jì)算全能電能損失和電壓損失，最后計(jì)算短路電流、選擇

25、短路器類型。</p><p>　　所計(jì)算的電壓損失校核供電臂末端區(qū)間電力機(jī)車受電弓上的短時(shí)最低電壓，并滿足要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變壓器 牽引供電 電能 電壓 電流</p><p>　　1、電力系統(tǒng)及牽引變電所分布圖 </p><p><b>　　圖例： </b></p><p>

26、　?。弘娏ο到y(tǒng)，火電為主</p><p>　?。旱胤?20/110kV區(qū)域變電所</p><p>　?。旱胤?10/35/10kV變電站</p><p><b>　?。鸿F道牽引變電所</b></p><p>　　—— ：三相高壓架空輸電線</p><p><b>　　圖中： </

27、b></p><p>　　L1：220kV 雙回路 150kM LGJ-300 </p><p>　　L2：110kV 雙回路 10kM LGJ-120</p><p>　　L3：110kV 20kM</p><p>　　L4：110kV 40kM </p><p>　　L5：1

28、10kV 60kM</p><p>　　L6：110kV 雙回路 20kM </p><p>　　L7：110kV 30kM </p><p>　　L8：110kV 50kM</p><p>　　L9：110kV 60kM</p><p>　　L10：110kV 60kM </p><

29、p>　　未標(biāo)注導(dǎo)線型號(hào)者均為L(zhǎng)GJ-185，所有導(dǎo)線單位電抗均為X=0.4Ω/kM</p><p>　　牽引變壓器容量如下（所有Ud%=10.5）：</p><p>　　A：2×3.15萬(wàn)kVA B：2×3.15萬(wàn)kVA </p><p>　　C：2×3.15萬(wàn)kVA D：2×1.5萬(wàn)kVA

30、 </p><p>　　E：2×1.5萬(wàn)kVA F：2×1.5萬(wàn)kVA</p><p>　　2、電力系統(tǒng)對(duì)各牽引變電所的供電方式及運(yùn)行條件</p><p>　　[1] 甲站對(duì)A所正常供電時(shí)，兩回110kV線路中，一回為主供電源，另一回備用。A所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線。27.5kV側(cè)需設(shè)室外輔助母線，每相

31、饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。</p><p>　　[2] 甲站對(duì)B所供電時(shí)，110kV線路還需經(jīng)B所送至丙站。正常運(yùn)行時(shí)B所內(nèi)有系統(tǒng)功率穿越。當(dāng)甲站至B的輸電線路故障時(shí)，B所由丙站供電，丙站內(nèi)110kV母線分段運(yùn)行，輸電線L4、L5分別接入不同的分段母線上。正常運(yùn)行時(shí)，丙站內(nèi)110kV母線分段斷路器斷開(kāi)。B所提供甲站至丙站的載波通道。</p><p>　　B所內(nèi)采用兩臺(tái)

32、牽引變壓器固定全備用。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。27.5kV側(cè)需設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。</p><p>　　[3] C所由丙站送出的兩回110kV線路供電。但正常運(yùn)行時(shí)，由甲站送至丙站（L5）再由丙站送至C所的一回110kV線路（L6）平時(shí)不向牽引負(fù)荷供電。只經(jīng)過(guò)C所的110kV母線轉(zhuǎn)接至某企業(yè)110kV變電站。</p><p>　

33、　C所內(nèi)采用兩臺(tái)變壓器，固定全備用。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。牽引側(cè)除向兩個(gè)方向的牽引網(wǎng)供電外，還要向電力機(jī)務(wù)段供電（兩回）和地區(qū)10kV 負(fù)荷供電（一回）。C所內(nèi)設(shè)有27.5/10kV 1000kVA動(dòng)力變壓器一臺(tái)。10kV高壓間內(nèi)設(shè)有4路饋線，每路饋線設(shè)有：電流表、電壓表、有功電度表、無(wú)功電度表。設(shè)有電流速斷和接地保護(hù)，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.1秒。10kV高壓間設(shè)在27.5kV高壓室一端，單獨(dú)開(kāi)門。27.5kV側(cè)設(shè)室外輔助

34、母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。</p><p>　　[4] 牽引變電所D、E、F由乙站供電。正常運(yùn)行時(shí)，110kV線路在E所內(nèi)斷開(kāi)，不構(gòu)成閉合環(huán)網(wǎng)。E所內(nèi)的牽引變壓器正常運(yùn)行時(shí)，接入由D所送來(lái)的電源線L8上，L8故障時(shí)可轉(zhuǎn)接至F所由L9供電。D、F所均可能有系統(tǒng)功率穿越。但正常運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)所無(wú)系統(tǒng)功率穿越。</p><p>　　D所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。

35、所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線。27.5kV側(cè)設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。所用電有地方10kV可靠電源。</p><p>　　[5] E所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，有公路引入所內(nèi)。27.5kV側(cè)不設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。所用電采用在110kV進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)側(cè)接入（）/0.23kV單相變壓器，以提高向硅整流裝置供電的可靠性

36、。</p><p>　　[6] F所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線。27.5kV側(cè)設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。該地區(qū)無(wú)地方10kV電源。</p><p>　　[7] 牽引變電所A、C、E 110kV側(cè)要求計(jì)費(fèi)，牽引變電所B、D、F 27.5kV側(cè)要求計(jì)費(fèi)，采用低壓側(cè)(27.5kV側(cè))計(jì)費(fèi)時(shí)，110kV側(cè)仍需設(shè)電壓監(jiān)視。</p&

37、gt;<p>　　[8] 各變電所設(shè)計(jì)時(shí)，一律按海拔h≤1000m，I級(jí)污穢地區(qū)，鹽密δ≤0.1毫克/厘米2，最高環(huán)境溫度+40℃考慮。</p><p>　　[9] 各牽引變電所均設(shè)置避雷針三座。</p><p>　　[10] 牽引變電所B、D 110kV線路采用縱向平行引入方式；C、E 110kV線路采用橫向相對(duì)引入方式；A、F 110kV線路采用T字型引入方式。</

38、p><p>　　[11] 假定各牽引變電所饋線主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tb=0.1秒，27.5kV母線采用矩型截面硬鋁母線，母線間距a=40cm，母線跨距l(xiāng)=120cm；10KV母線采用矩型截面硬鋁母線，母線間距a=25cm；母線跨距l(xiāng)=100cm。</p><p>　　[12] 各牽引變電所主控制室均采用一對(duì)一集中控制方式，直流電源電壓均為220V。</p><p>　　牽引變

39、電所電氣主接線設(shè)計(jì)原則及要求</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　牽引變電所的電氣主接線，是指由主變壓器、高壓電器和設(shè)備等各種電氣元件和連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。用規(guī)定的設(shè)備文字符號(hào)和圖形代表上述電氣設(shè)備、導(dǎo)線，并根據(jù)他們的作用和運(yùn)行操作順序，按一定要求連接的單線或三線接線圖，稱為電氣主接線。它不僅標(biāo)明了各主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量，而

40、且反應(yīng)各設(shè)備的連接方式和各電氣回路的相互關(guān)系，從而構(gòu)成變電所電氣部分主系統(tǒng)。電氣主接線反應(yīng)了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能，在運(yùn)行中，它能表明與高壓電網(wǎng)的連接方式，電能輸送和分配的關(guān)系，以及變電所一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為實(shí)際運(yùn)行操作的依據(jù)。在設(shè)計(jì)中，主接線的確定對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置和計(jì)算，自動(dòng)裝置和控制方式選擇有重大影響，此外，電氣主接線對(duì)牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、電能質(zhì)量、運(yùn)行靈活性和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。

41、此外，電氣主接線及組成的電氣設(shè)備，是牽引變電所的主體部分。</p><p><b>　　1.2 牽引變電所</b></p><p>　　1.2.1 電力牽引的電流制 </p><p>　　電力牽引按牽引網(wǎng)供電電流的種類可分為三種電流制，即直流制、低頻單相交流制和工頻單相交流制。 </p><p><b>　　

42、(1) 直流制</b></p><p>　　即牽引網(wǎng)供電電流為直流的電力牽引電流制。電力系統(tǒng)將三相交流電送到牽引變電所一次側(cè)，經(jīng)過(guò)牽引變電所降壓并整流變成直流電，再通過(guò)牽引網(wǎng)供給電力機(jī)車使用。直流制發(fā)展最早，目前有些國(guó)家的電氣化鐵路仍在應(yīng)用。我國(guó)僅工礦、城市電車和地下鐵道采用。牽引網(wǎng)電壓有1200V，1500V，3000V和600V，750V等，后兩種分別用于城市電車、地下鐵道。直流制存在的主要問(wèn)題是

43、，直流牽引電動(dòng)機(jī)額定電壓受到換向條件的限制不能太高，即牽引網(wǎng)電壓很難進(jìn)一步提高，這就要求沿牽引網(wǎng)輸送大量電流來(lái)供應(yīng)電力機(jī)車。由于牽引電流增大，接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面要隨著增大（一般得使用兩根銅接觸線和銅承力索），牽引網(wǎng)電壓損失也相應(yīng)增大，所以牽引變電所之間的距離要縮短，一般只有15~30 km。牽引變電所的數(shù)量多，并且為完成整流任務(wù)而變得較復(fù)雜。由于這些緣故，許多國(guó)家已逐漸停止發(fā)展直流制。</p><p>　　(2) 低

44、頻單相交流制</p><p>　　即牽引網(wǎng)供電電流為低頻單相交流的電力牽引電流制。這種電流制是繼直流制之后出現(xiàn)的，牽引網(wǎng)供電電流頻率為16Hz，牽引網(wǎng)電壓為15kV或11kV，電力機(jī)車上采用交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)。交流容易變壓，因此，可以在牽引網(wǎng)中用高電壓送電．而在電力機(jī)車上降低電壓，供應(yīng)低電壓的交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)。低頻單相交流制的出現(xiàn)，與力圖提高牽引網(wǎng)電壓以降低接觸網(wǎng)中的有色金屬用量有關(guān)。應(yīng)用低頻的條件，一

45、方面是由于歐洲電力工業(yè)發(fā)展的初期原來(lái)就存在低于50Hz的頻率；另一方面，交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)因存在變壓器電勢(shì)而對(duì)整流過(guò)程造成困難，不適宜在較高的頻率下運(yùn)行。因此，在歐洲，低頻單相交流制于20世紀(jì)50年代前得到較大發(fā)展，目前在一些歐洲國(guó)家仍在應(yīng)用。另外，在美國(guó)等國(guó)家，還采用牽引網(wǎng)供電電流頻率為25Hz、電壓為11～13kV的低頻單相交流制。電力工業(yè)主要采用50Hz標(biāo)準(zhǔn)頻率后，低頻制電氣化鐵道或者須自建專用的低頻率的發(fā)電廠，或者在牽引變電

46、所變頻后送人牽引網(wǎng)；這就變得復(fù)雜化，于是，其發(fā)展受到了限制。</p><p>　　(3) 工頻單相交流制</p><p>　　即牽引網(wǎng)供電電流為工業(yè)頻率單相交流的電力牽引電流制。它是在20世紀(jì)50年代中期法國(guó)電氣化鐵路應(yīng)用整流式交流電力機(jī)車獲得成功之后開(kāi)始推廣的。從那時(shí)以來(lái)，許多國(guó)家都相繼采用。這種電流制在電力機(jī)車上降壓后應(yīng)用整流裝置整流來(lái)供應(yīng)直流牽引電動(dòng)機(jī)。由于頻率提高，牽引網(wǎng)阻抗加大，

47、牽引網(wǎng)電壓也相應(yīng)提高。目前，較普遍應(yīng)用的接觸網(wǎng)額定電壓是25kV。采用工頻單相交流制的優(yōu)點(diǎn)是，消除了低頻單相交流制的兩個(gè)主要缺點(diǎn)（與電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率并行的非標(biāo)準(zhǔn)頻率和構(gòu)造復(fù)雜的交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)）；牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備大為簡(jiǎn)化，牽引變電所只要選擇適宜的牽引變壓器，就可以完成降壓、分相、供電的功能；接觸網(wǎng)的額定電壓較高，其中通過(guò)的電流相對(duì)較小，從而使接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面減小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化；牽引變電所的間距延長(zhǎng)、數(shù)量減少；工程投資和金屬消耗量

48、降低，電能損失和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用減少；電力機(jī)車采用直流串勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)，也遠(yuǎn)比交流整流子式牽引電動(dòng)機(jī)牽引性能好，運(yùn)行可靠。采用工頻單相交流制的缺點(diǎn)是，對(duì)電力系統(tǒng)引起的撫恤電流分量和高次諧波含量增加以及功率因數(shù)降低；對(duì)沿電氣化鐵路架設(shè)的通信線有干擾。但是，經(jīng)過(guò)技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的綜合分析比較，上述優(yōu)點(diǎn)是主</p><p>　　1.2.2 牽引變電所的供電方式</p><p>　　(1)牽引變電所一次側(cè)

49、的供電方式</p><p>　　牽引變電所一次側(cè) （電源側(cè)，通常為110KV或220KV）的供電方式，可分為一邊供電邊供電和環(huán)形供電。 </p><p><b>　?、僖贿吂╇?lt;/b></p><p>　　就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中一個(gè)方向的電廠送來(lái)。</p><p><b>　　②兩邊供電</b&

50、gt;</p><p>　　就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中兩向的電廠送來(lái)。 </p><p><b>　?、郗h(huán)形供電</b></p><p>　　是指若干個(gè)發(fā)電廠、地區(qū)變電站通過(guò)高壓輸電線連接成環(huán)形的電力系統(tǒng)，牽引變電所處于環(huán)形電力系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)路中。</p><p>　　(2)牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式</p&

51、gt;<p><b>　　單線區(qū)段</b></p><p>　?、僖贿吂╇姡虎趦蛇吂╇?。</p><p><b>　　雙線區(qū)段</b></p><p>　　①同相一邊并聯(lián)供電；②同相一邊分開(kāi)供電；③雙邊扭結(jié)供電。</p><p>　　1.3電氣主接線基本要求</p>&l

52、t;p>　?。?）運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性，特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。</p><p>　?。?）運(yùn)行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況，特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí)，能夠通過(guò)倒換開(kāi)關(guān)的運(yùn)行方式，做到調(diào)度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。</p><p>　　（3）主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以

53、及在保證滿足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。</p><p>　　1.4電氣主接線類型</p><p>　　1、線路變電所組接線</p><p>　　線路變壓器組接線便是線路和變壓器直接相連，是一種最簡(jiǎn)略的接線要領(lǐng)。線路變壓器組接線的好處是斷路器少，接線簡(jiǎn)略，造價(jià)省。相應(yīng)220kV接納線路變壓器組，110kV宜接納單母分段接線，正常分段斷

54、路器打開(kāi)運(yùn)行，對(duì)限定短路電流結(jié)果顯著，較得當(dāng)于110kV開(kāi)環(huán)運(yùn)行的網(wǎng)架。但其可靠性相對(duì)較差，線路妨礙檢修停運(yùn)時(shí)，變壓器將被迫停運(yùn)，對(duì)變電所的供電負(fù)荷影響較大。其較得當(dāng)用于正常二運(yùn)一備的城區(qū)中間變電所，如上海中間城區(qū)就有接納。</p><p><b>　　2、橋形接線</b></p><p>　　橋形接線接納4個(gè)回路3臺(tái)斷路器和6個(gè)隔離開(kāi)關(guān)，是接線制止路器數(shù)量較少。也是

55、投資較省的一種接線要領(lǐng)。根據(jù)橋形斷路器的位置又可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線。由于變壓器的可靠性宏大于線路，因此中應(yīng)用較多的為內(nèi)橋接線。若為了在檢修斷路器時(shí)不影響和變壓器的正常運(yùn)行，偶然在橋形外附設(shè)一組隔離開(kāi)關(guān)，這就成了長(zhǎng)期開(kāi)環(huán)運(yùn)行的四邊形接線。</p><p><b>　　3、多角形接線</b></p><p>　　多角形接線便是將斷路器和隔離開(kāi)關(guān)相互連接，且每一臺(tái)斷路器

56、兩側(cè)都有隔離開(kāi)關(guān)，由隔離開(kāi)關(guān)之間送出回路。多角形接線所用配置少，投資省，運(yùn)行的機(jī)動(dòng)性和可靠性較好。正常環(huán)境下為雙重連接，任何一臺(tái)斷路器檢修都不影響送電，由于沒(méi)有母線，在連接的任一部門妨礙時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行影響都較小。其最緊張的缺點(diǎn)是回路數(shù)受到限定，因?yàn)楫?dāng)環(huán)形接線中有一臺(tái)斷路器檢修時(shí)就要開(kāi)環(huán)運(yùn)行，此時(shí)當(dāng)別的回路產(chǎn)生妨礙就要造成兩個(gè)回路停電，擴(kuò)大了妨礙停電范疇，且開(kāi)環(huán)運(yùn)行的時(shí)間愈長(zhǎng)，這一缺點(diǎn)就愈大。環(huán)中的斷路器數(shù)量越多，開(kāi)環(huán)檢修的機(jī)遇就越大，

57、所一樣平常只采四角（邊）形接線和五角形接線，同時(shí)為了可靠性，線路和變壓器接納對(duì)角連接原則。四邊形的掩護(hù)接線比力龐大，一。二次回路倒換操作較多。</p><p><b>　　4、單母線分段接線</b></p><p>　　單母線分段接線便是將一段母線用斷路器分為兩段，它的好處是接線簡(jiǎn)略，投資省，操作方便；缺點(diǎn)是母線妨礙或檢修時(shí)要造成部門回路停電。</p>

58、<p><b>　　5、母線接線</b></p><p>　　雙母線接線便是將事情線。電源線和出線議決一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)連接到兩組（一次/二次）母線上，且兩組母線都是事情線，而每一回路都可議決母線團(tuán)結(jié)斷路器并列運(yùn)行。</p><p>　　與單母線相比，它的好處是供電可靠性大，可以輪番檢修母線而不使供電制止，當(dāng)一組母線妨礙時(shí)，只要將妨礙母線上的回路倒換到

59、另一組母線，就可敏捷光復(fù)供電，別的還具有調(diào)治。擴(kuò)建。檢修方便的好處；其缺點(diǎn)是每一回路都增長(zhǎng)了一組隔離開(kāi)關(guān)，使配電裝置的構(gòu)架及占地面積。投資費(fèi)用都相應(yīng)增長(zhǎng)；同時(shí)由于配電裝置的龐大，在變化運(yùn)行要領(lǐng)倒閘操作時(shí)容易產(chǎn)生誤操作，且不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；尤其當(dāng)母線妨礙時(shí)，須短時(shí)切除較多的電源和線路，這對(duì)特別緊張的大型發(fā)電廠和變電站是不容許的。</p><p><b>　　6、母線帶旁路接線</b></p

60、><p>　　雙母線帶旁路接線便是在雙母線接線的根本上，增設(shè)旁路母線。其特點(diǎn)是具有雙母線接線的好處，當(dāng)線路（主變壓器）斷路器檢修時(shí)，仍有連續(xù)供電，但旁路的倒換操作比力龐大，增長(zhǎng)了誤操作的機(jī)遇，也使掩護(hù)及自動(dòng)化體系龐大化，投資費(fèi)用較大，一樣平常為了節(jié)省斷路器及配置隔絕，當(dāng)出線到達(dá)5個(gè)回路以上時(shí)，才增設(shè)專用的旁路斷路器，出線少于5個(gè)回路時(shí)，則接納母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線要領(lǐng)。</p><p>

61、　　7、母線分段帶旁路接線</p><p>　　雙母線分段帶旁路接線便是在雙母線帶旁路接線的根本上，在母線上增設(shè)分段斷路器，它具有雙母線帶旁路的好處，但投資費(fèi)用較大，占用配置隔絕較多，一樣平常接納此種接線的原則為：</p><p>　　（1）當(dāng)配置連接的出入線總數(shù)為12～16回時(shí)，在一組母線上設(shè)置分段斷路器；</p><p>　?。?）當(dāng)配置連接的出入線總數(shù)為17回

62、及以上時(shí)，在兩組母線上設(shè)置分段斷器。</p><p>　　8、3/2（4/3）斷路器接線</p><p>　　3/2（4/3）斷路器接線便是在每3（4）個(gè)斷路器中間送出2（3）回回路，一樣平常只用于500kV（或緊張220kV）電網(wǎng)的母線主接線。它的緊張好處是：</p><p>　?。?）運(yùn)行調(diào)治機(jī)動(dòng)，正常時(shí)兩條母線和全部斷路器運(yùn)行，成多路環(huán)狀供電；</p&g

63、t;<p>　?。?）檢修時(shí)操作方便，當(dāng)一組母線停支時(shí)，回路不必要切換，任一臺(tái)斷路器檢修，各回路仍按原接線要領(lǐng)霆，不需切換；</p><p>　?。?）運(yùn)行可靠，每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，母線產(chǎn)生妨礙時(shí)，任何回路都不停電。</p><p>　　2/3（4/3）斷路器接線的缺點(diǎn)是利用配置較多，特別是斷路器和電流互感器，投資費(fèi)用大，掩護(hù)接線龐大。</p><p

64、>　　1.5電氣主接線功能</p><p>　　電氣主接線反映了牽引變電所和鐵路變、配電所（發(fā)電所）的基本結(jié)構(gòu)和功能。在運(yùn)行中，它表明本變電所（發(fā)電所）與高壓電網(wǎng)、饋電線的連接方式以及相關(guān)一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為調(diào)度控制和設(shè)備實(shí)際操作的依據(jù)；同時(shí)，電氣主接線對(duì)牽引供電和鐵路電力供電系統(tǒng)運(yùn)行的可能性、電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性和操作靈活性起著決定性作用；在設(shè)計(jì)中，電氣主接線對(duì)變電所（發(fā)電所）電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、

65、繼電保護(hù)方式及其配置與整定計(jì)算、自動(dòng)裝置和控制方式選擇都有重大影響，因此，電氣主接線及其組成的電氣設(shè)備，是牽引變電所和鐵路變、配電所（發(fā)電所）的主體部分。 </p><p><b>　　電氣主接線的要求</b></p><p>　　（1）運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性，特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。</p><p>　?。?）運(yùn)

66、行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況，特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí)，能夠通過(guò)倒換開(kāi)關(guān)的運(yùn)行方式，做到調(diào)度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。</p><p>　?。?）主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。</p><p>　　1.6電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則與

67、步驟</p><p>　　1.應(yīng)以批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策和有關(guān)的技術(shù)政策、技術(shù)規(guī)范和規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合工程具體特點(diǎn)和實(shí)際調(diào)查掌握的各種基礎(chǔ)資料進(jìn)行綜合分析和方案研究。</p><p>　　2.主接線設(shè)計(jì)與整個(gè)牽引供電系統(tǒng)供電方案、電力系統(tǒng)對(duì)電力牽引供電方案密切相關(guān)，包括牽引網(wǎng)供電方式、變電所分布、主變壓器接線方式和容量、牽引網(wǎng)電壓水平及補(bǔ)償措施、無(wú)功、諧波的綜合補(bǔ)償

68、措施以及直流牽引系統(tǒng)電壓等級(jí)選擇等重大綜合技術(shù)問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)供電系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)行全面的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定牽引變電所的主要技術(shù)參數(shù)和各種技術(shù)要求。</p><p>　　3.根據(jù)供電系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果提供的上述各種技術(shù)參數(shù)和有關(guān)資料，結(jié)合牽引變電所高壓進(jìn)線及其與系統(tǒng)聯(lián)系、進(jìn)線繼電保護(hù)方式、自動(dòng)裝置與監(jiān)控二次系統(tǒng)類型、自用電系統(tǒng)，以及電氣化鐵路當(dāng)前運(yùn)量和發(fā)展規(guī)劃遠(yuǎn)景等因素，并全面考慮對(duì)主接線的基本要求，做出綜合分析和方案比較，

69、以設(shè)計(jì)合理的電氣主接線。</p><p>　　4.新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)牽引變電所主接線結(jié)構(gòu)和可靠性等方面，將產(chǎn)生直接影響。</p><p>　　第二章 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　某站對(duì)一牽引變電所正常供電時(shí)，兩回110kv線路中，一回為主供電源，另一回備用，所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。27.5kv側(cè)不需設(shè)室外輔助母線，每相饋線接電容補(bǔ)償裝

70、置二組。</p><p>　　該主接線圖高壓側(cè)采用外橋接線，兩回進(jìn)線中，一回主供，另一回備用。變壓器采用兩臺(tái)三相變壓器，其繞組連接形式為YN.d11，二次繞組有一項(xiàng)接地，由于該變電所的供電方式是單相雙邊供電，饋線有兩條，考慮到經(jīng)濟(jì)性，牽引負(fù)荷母線不采用帶旁路母線的單母線分段接線方式，但為了保證饋線供電的可靠性，采用100%備用斷路器饋線接線方式，每回饋線接兩臺(tái)斷路器，一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。每個(gè)分段母線都設(shè)有單相電

71、壓互感器和避雷器，以保證某分段母線檢修或故障停電時(shí)正常供電。</p><p><b>　　1. 一次側(cè)</b></p><p>　　兩路110kv進(jìn)線，一路工作，一路備用，變壓器相同，1B工作，2B備用，當(dāng)進(jìn)線1路發(fā)生故障時(shí)，只需合上外跨橋上的隔離開(kāi)關(guān)，1B發(fā)生故障時(shí)，若采用110kv進(jìn)線1工作，也合上外跨橋上的隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>&

72、lt;b>　　2. 二次側(cè)</b></p><p>　　當(dāng)變壓器發(fā)生故障檢修時(shí)，合上分段母線上相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)，27.5kv饋線能繼續(xù)工作，斷路器及其它電氣設(shè)備發(fā)生故障或檢修相同。</p><p>　　2.1牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　a.中心變電所：有4路以上進(jìn)線并有系統(tǒng)功率穿越</p><p>　

73、　b.中間通過(guò)式變電所：有兩路進(jìn)線并有系統(tǒng)功率穿越</p><p>　　c.中間式變電所：有兩路進(jìn)線，無(wú)系統(tǒng)功率穿越</p><p>　　不同類型的牽引變電所采取不同型式的電氣主接線。</p><p>　　根據(jù)原始資料易知，牽引變電所D、E、F由乙站供電。正常運(yùn)行時(shí)，110kV線路在E所內(nèi)斷開(kāi)，不構(gòu)成閉合環(huán)網(wǎng)。E所內(nèi)的牽引變壓器正常運(yùn)行時(shí)，接入由D所送來(lái)的電源線L8

74、上，L8故障時(shí)可轉(zhuǎn)接至F所由L9供電。D所可能有系統(tǒng)功率穿越。</p><p>　　D所內(nèi)采用兩臺(tái)牽引變壓器固定全備用。所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線。每相饋線接電容補(bǔ)償裝置二組，電容器室內(nèi)，電抗器室外。所用電有地方10kV可靠電源。</p><p>　　由于高壓側(cè)要求有電壓監(jiān)視，低壓側(cè)要求計(jì)費(fèi)，故低壓（二次）側(cè)需設(shè)電壓互感器，高壓側(cè)同樣需設(shè)電壓互感器，按正常運(yùn)行方式選擇變壓器容量。</p>

75、<p>　　因D所可能有系統(tǒng)功率穿越，并且還向E所供電，所以選用橋型結(jié)線方式的電氣主結(jié)線。該主結(jié)線圖高壓側(cè)采用外橋結(jié)線，兩回進(jìn)線中，采用一回主供，一回備用。變壓器采用兩臺(tái)三相主變壓器，其繞組聯(lián)結(jié)形式為YNd-11變壓器，二次繞組有一相接地并與鋼軌連接。由于該變電所的供電方式是單線雙邊供電，饋線有兩條，考慮到經(jīng)濟(jì)性，牽引負(fù)荷母線不采用帶旁路母線的單母線分段接線方式，但為了保證饋線供電的可靠性，采用100%備用斷路器饋線接線方

76、式，每回饋線接兩臺(tái)斷路器，一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。每個(gè)分段母線都設(shè)有單相電壓互感器和避雷器，以便某分段母線檢修或故障停電時(shí)，它們不致中斷工作。</p><p>　　該牽引變電所的運(yùn)行方式如下：</p><p>　　一次側(cè)：兩路110KV進(jìn)線，一路工作，一路備用，變壓器相同，1B工作，2B全備用。當(dāng)110KV進(jìn)線1發(fā)生故障時(shí)，只需合上外跨橋上的隔離開(kāi)關(guān)。1B發(fā)生故障時(shí)，若采用110KV進(jìn)線1工

77、作，也合外跨橋上的隔離開(kāi)關(guān)。設(shè)備的檢修相同。</p><p>　　二次側(cè)：當(dāng)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，合上分段母線上相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)，27.5KV的饋線能繼續(xù)工作。斷路器及其他設(shè)備發(fā)生故障或檢修相同。但饋線上的斷路器采用50%的備用，所以該斷路器發(fā)生故障或檢修時(shí)，只需合上另外一個(gè)。</p><p>　　2.2 主接線圖如圖所示</p><p>　　圖2-1 牽引變電所主

78、接線圖</p><p><b>　　第三章 短路計(jì)算</b></p><p>　　3.1 短路計(jì)算的相關(guān)概念，內(nèi)容和目的</p><p>　　1.短路是指供電系統(tǒng)正常運(yùn)行情況外的，導(dǎo)電相與相或相與地之間負(fù)荷之路被旁路直接短路。</p><p>　　2.短路計(jì)算的主要內(nèi)容是確定短路電流的大小，即最大短路電流的大小。<

79、;/p><p>　　3.短路計(jì)算的目的，是通過(guò)短路過(guò)程的研究及計(jì)算短路電流的量值，從而達(dá)到供電系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)與安全可靠運(yùn)行的重要因素。</p><p>　　3.2 短路點(diǎn)的選取</p><p>　　因短路計(jì)算的主要內(nèi)容是確定最大短路電流的大小，所以對(duì)一次側(cè)設(shè)備的選取一般選取110kv高壓母線短路點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)二次側(cè)設(shè)備和饋線斷路器的選取一般選取27.5kv低壓母線短

80、路點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p><b>　　3.3 短路計(jì)算</b></p><p><b>　　1.主要參數(shù)</b></p><p>　　Sd三相短路容量 (MVA)簡(jiǎn)稱短路容量校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗳萘?lt;/p><p>　　Id三相短路電流周期分量有效值(KA)簡(jiǎn)稱短路電流校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嚯娏?lt;/

81、p><p><b>　　和熱穩(wěn)定</b></p><p>　　IC三相短路第一周期全電流有效值(KA) 簡(jiǎn)稱沖擊電流有效值校核動(dòng)穩(wěn)定</p><p>　　ic三相短路第一周期全電流峰值(KA) 簡(jiǎn)稱沖擊電流峰值校核動(dòng)穩(wěn)定</p><p><b>　　x電抗(Ω)</b></p><p

82、>　　其中系統(tǒng)短路容量Sd和計(jì)算點(diǎn)電抗x 是關(guān)鍵.</p><p><b>　　2.標(biāo)么值</b></p><p>　　計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量(Sjz)和基準(zhǔn)電壓(Ujz).將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值(相對(duì)于基準(zhǔn)量的比值),稱為標(biāo)么值(目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算).</p><p><b>　　(1)基準(zhǔn)</

83、b></p><p>　　基準(zhǔn)容量 Sjz =100 MVA</p><p>　　基準(zhǔn)電壓 UJZ規(guī)定為8級(jí). 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV</p><p>　　有了以上兩項(xiàng),各級(jí)電壓的基準(zhǔn)電流即可計(jì)算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4</p><p>　　因?yàn)?

84、S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144</p><p><b>　　(2)標(biāo)么值計(jì)算</b></p><p>　　容量標(biāo)么值 S* =S/SJZ.例如:當(dāng)10KV母線上短路容量為200 MVA時(shí),其標(biāo)么值容量</p><p>　　S* = 200/100=2.</p><p>　　電壓標(biāo)

85、么值 U*= U/UJZ ; 電流標(biāo)么值 I* =I/IJZ</p><p>　　3.無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算公式</p><p>　　短路電流標(biāo)么值: I*d = 1/x* (總電抗標(biāo)么值的倒數(shù)).</p><p>　　短路電流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)</p><p>　　沖擊電流有效值: IC =

86、Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC沖擊系數(shù),取1.8</p><p>　　所以 IC =1.52Id</p><p>　　沖擊電流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)</p><p>　　當(dāng)1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路時(shí),沖擊系數(shù)KC ,取1.3</p><p>　　這時(shí):沖擊電流有效值IC

87、 =1.09*Id(KA)</p><p>　　沖擊電流峰值: ic =1.84 Id(KA)</p><p>　　【1】系統(tǒng)電抗的計(jì)算</p><p>　　例：基準(zhǔn)容量 100MVA。當(dāng)系統(tǒng)容量為100MVA時(shí)，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/100＝1</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)容量為200MVA時(shí)，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/200＝0.5

88、</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)容量為無(wú)窮大時(shí)，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/∞＝0</p><p>　　系統(tǒng)容量單位：MVA</p><p>　　系統(tǒng)容量應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供。當(dāng)不能得到時(shí)，可將供電電源出線開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷容量</p><p>　　作為系統(tǒng)容量。如已知供電部門出線開(kāi)關(guān)為W-VAC 12KV 2000A 額定分?jǐn)嚯娏鳛?0KA。則可認(rèn)為系

89、統(tǒng)容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系統(tǒng)的電抗為XS*=100/692＝0.144。</p><p>　　【2】變壓器電抗的計(jì)算</p><p>　　例：一臺(tái)35KV 3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875</p><p>　　一臺(tái)10KV 1600KVA變壓器的電抗X*=4.5/1.6=2.813</p><

90、;p>　　變壓器容量單位：MVA</p><p>　　這里的系數(shù)10.5，7，4.5 實(shí)際上就是變壓器短路電抗的％數(shù)。不同電壓等級(jí)有不同的值。</p><p>　　【3】電抗器電抗的計(jì)算</p><p>　　例：有一電抗器 U=6KV I=0.3KA 額定電抗 X=4% 。</p><p>　　額定容量 S=1.73*6*0.3=3.1

91、2 MVA. 電抗器電抗X*={4/3.12}*0.9=1.15</p><p>　　電抗器容量單位：MVA</p><p>　　【4】架空線路及電纜電抗的計(jì)算</p><p>　　例：10KV 6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=2</p><p>　　10KV 0.2KM電纜。電纜電抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。<

92、/p><p>　　這里作了簡(jiǎn)化，實(shí)際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關(guān)，截面越大電抗越小。</p><p>　　【5】短路容量的計(jì)算</p><p>　　例：已知短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為 X*∑=2, 則短路點(diǎn)的短路容量</p><p>　　Sd=100/2=50 MVA。</p><p>　　短路容量單位：MVA&

93、lt;/p><p>　　【6】短路電流的計(jì)算</p><p>　　例：已知一短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為 X*∑=2, 短路點(diǎn)電壓等級(jí)為6KV,</p><p>　　則短路點(diǎn)的短路電流 Id=9.2/2=4.6KA。</p><p><b>　　短路電流單位：KA</b></p><p>　　【7】

94、短路沖擊電流的計(jì)算</p><p>　　例：已知短路點(diǎn){1600KVA變壓器二次側(cè)}的短路電流 Id=4.6KA，</p><p>　　則該點(diǎn)沖擊電流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,沖擊電流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。</p><p>　　由電業(yè)部門區(qū)域變電站送出一路10KV架空線路,經(jīng)10KM后到達(dá)企業(yè)變電所, 進(jìn)變

95、電所前有一段200M的電纜.變電所設(shè)一臺(tái)1600KVA變壓器. 求K1,K2點(diǎn)的短路參數(shù).</p><p>　　系統(tǒng)容量: S=1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573 MVA</p><p>　　系統(tǒng)電抗 X0=100/573=0.175</p><p>　　10KM,10KV架空線路電抗 X1=10/3=3.333</p><p

96、>　　200M,10KV 電纜線路電抗 X2=(0.2/3)*0.2=0.133</p><p>　　1600KVA 變壓器電抗 X3=4.5/1.6=2.81</p><p>　　請(qǐng)注意:以上電抗都是標(biāo)么值(X*)</p><p>　　將每一段電抗分別相加,得到K1點(diǎn)總電抗=X0+X1=3.51</p><p>　　K2點(diǎn)總電抗=X0

97、+X1+X2+X3=6.45 </p><p>　　電路簡(jiǎn)化圖如圖 3-1：在圖中，點(diǎn)為高壓母線短路點(diǎn)，點(diǎn)為低壓母線短路點(diǎn)。</p><p>　　電路簡(jiǎn)化圖如圖 3-1：在圖中，點(diǎn)為高壓母線短路點(diǎn)，點(diǎn)為低壓母線短路點(diǎn)。</p><p>　　圖3-1 短路故障簡(jiǎn)化圖</p><p><b>　　取， </b></p&

98、gt;<p>　　處短路時(shí)，即處短路：</p><p><b>　　周期分量有效值為：</b></p><p>　　若取時(shí)，電路中最大沖擊電流為</p><p>　　短路電流最大有效值為</p><p>　　處短路時(shí)，即處短路：</p><p><b>　　周期分量有效值為

99、：</b></p><p>　　若取時(shí)，電路中最大沖擊電流為</p><p>　　短路電流最大有效值為</p><p>　　對(duì)牽引變電所主變壓器：</p><p><b>　　側(cè)額定電流：</b></p><p><b>　　側(cè)額定電流：</b></p>

100、;<p>　　表3-1 短路計(jì)算值</p><p>　　對(duì)環(huán)境校核：海拔h≤1000m，I級(jí)污穢地區(qū)，鹽密δ≤0.1毫克/厘米2，最高環(huán)境溫度+40℃考慮，所以所有參數(shù)可以直接引入計(jì)算。</p><p><b>　　設(shè)備及選項(xiàng)</b></p><p>　　4.1 母線的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　配電裝

101、置中的匯流母線、電力電纜等載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，各種母線和電纜都要求有良好的導(dǎo)電性能，以減少電能損耗。目前廣泛采用銅、鋁或鋼等導(dǎo)電材料制成，其中銅導(dǎo)線的導(dǎo)電性能、機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性最好，鋁導(dǎo)線次之，鋼導(dǎo)線導(dǎo)電性差，只在小電流或短期通過(guò)電流的接地裝置中使用。根據(jù)我國(guó)資源情況和技術(shù)政策，應(yīng)盡量以鋁帶銅?？紤]施工安裝的條件，屋外配電裝置一般采用圓形鋁絞線的軟母線，屋內(nèi)配電裝置則普遍采用矩形截面的硬鋁母線，因這種截面的母線在交流電下集膚效應(yīng)

102、較小，散熱較好，施工安裝方便。</p><p>　　母線選擇就是按不同工作條件確定其截面、結(jié)構(gòu)形式與材料。同時(shí)按短路條件校驗(yàn)短路時(shí)發(fā)熱的熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性。</p><p>　　母線選擇應(yīng)按正常工作的負(fù)荷電流考慮，這種正常工作的電流對(duì)于不同的條件下又區(qū)分為按最大長(zhǎng)期工作電流，以及按經(jīng)濟(jì)電流密度兩種情況下選擇。此外，再按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　4.1

103、.1 110KV側(cè)采用軟母線</p><p>　　1、按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過(guò)載1.3倍考慮</p><p>　　由表4-1查出鋁母線的允許載流量為156A，大于最大工作電流102.351A，故初步確定選用截面的鋁母線。</p><p>　　2.校驗(yàn)?zāi)妇€的短路熱穩(wěn)定性</p><p>　　要求短路最終溫度，應(yīng)先求出起始溫

104、度，根據(jù)，利用曲線，找出對(duì)應(yīng)的值，再由求出，再次利用曲線找出對(duì)應(yīng)的。</p><p><b>　　短路電流計(jì)算時(shí)間</b></p><p><b>　　短路電流熱效應(yīng)</b></p><p><b>　　由， 由資料可得：</b></p><p><b>　　，<

105、;/b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　由，從圖中查得</b></p><p><b>　　則由</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　再由，查得，而（

106、已知鋁、銅母線短路時(shí)發(fā)熱最高允許溫度為），即：，滿足熱穩(wěn)定性要求。所以應(yīng)選擇15×3的軟鋁母線。</p><p>　　表4-1 LYM(LMR)矩形鋁母線長(zhǎng)期允許載流量</p><p>　　4.1.2 27.5KV側(cè)母線的選?。?lt;/p><p>　　1、按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過(guò)載1.3倍考慮</p><p>　　

107、由表4-1查出鋁母線的允許載流量為456A，大于最大工作電流409.406A，故初步確定選用截面的鋁母線。</p><p>　　2.校驗(yàn)?zāi)妇€的短路熱穩(wěn)定性</p><p>　　要求短路最終溫度，應(yīng)先求出起始溫度，根據(jù)，利用曲線，找出對(duì)應(yīng)的值，再由求出，再次利用曲線找出對(duì)應(yīng)的。</p><p><b>　　短路電流計(jì)算時(shí)間</b></p&g

108、t;<p><b>　　短路電流熱效應(yīng)</b></p><p>　　由，查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，可得：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　由，從圖中查得</b><

109、;/p><p><b>　　則由</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　再由，查得，而 (已知鋁、銅母線短路時(shí)發(fā)熱最高允許溫度為)，即：，滿足熱穩(wěn)定性要求。所以應(yīng)選擇40×4的鋁母線。</p><p>　　3.校驗(yàn)?zāi)妇€的機(jī)械穩(wěn)定性</p><

110、p><b>　　三相短路沖擊電流為</b></p><p>　　設(shè)母線采用水平排列平放，</p><p>　　已知：a=40cm，l=120cm，h=40mm，b=4mm則</p><p>　　三相短路時(shí)的相間電動(dòng)力為</p><p>　　母線平放及水平排列時(shí)，其抗彎模量為：</p><p>

111、;<b>　　母線的計(jì)算應(yīng)力為：</b></p><p>　　已知鋁母線的允許應(yīng)力為，即：，滿足機(jī)械應(yīng)力穩(wěn)定性要求。</p><p>　　故最后確定選擇截面為的鋁母線。</p><p>　　4.2 支柱絕緣子及套管的選取</p><p>　　由于牽引變壓器安裝在室外，而110KV進(jìn)線是直接連接牽引變壓器上的，所以不用穿墻

112、導(dǎo)管，故對(duì)于110KV側(cè)只需選擇支柱絕緣子而不需要選用穿墻導(dǎo)管。而27.5KV側(cè)的設(shè)備既有安裝在室外的也有安裝在室內(nèi)的，所以對(duì)27.5KV即需要選擇支柱絕緣子，也需要選擇穿墻導(dǎo)管。</p><p>　　110KV側(cè)支柱絕緣子選取</p><p>　　1..按最大工作電壓選擇支柱絕緣子時(shí)，可按變壓器110KV側(cè)額定電壓U=110Kv考慮，查附表可選</p><p>&

113、lt;b>　　表4-1</b></p><p>　　2、校驗(yàn)支柱絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度</p><p>　　查得ZS-110/3型支柱絕緣子允許的抗彎破壞荷重為3000N，而短路時(shí)中間相中間位置的支柱絕緣子受力為，故能滿足要求。</p><p>　　27.5 KV側(cè)支柱絕緣子選取</p><p>　　按最大工作電壓選擇支柱絕緣子時(shí)

114、，可按變壓器27.5KV側(cè)額定電壓U=27.5Kv考慮，查附表可選</p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　　2、校驗(yàn)支柱絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度</p><p>　　查得ZA-35Y型支柱絕緣子允許的抗彎破壞荷重為3750N，而短路時(shí)中間相中間位置的支柱絕緣子受力為，故能滿足要求。</p><p>　　

115、27.5KV側(cè)穿墻套管選取</p><p>　　按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過(guò)載1.3倍考慮</p><p>　　查出穿墻導(dǎo)管的型號(hào)，初選型號(hào)為CLB-35/600的支柱絕緣子。</p><p><b>　　表4-3</b></p><p>　　2、校驗(yàn)穿墻導(dǎo)管的熱穩(wěn)定性</p><p&

116、gt;　　由前面選擇硬母線處可得，而</p><p>　　，所以，故穿墻導(dǎo)管滿足熱穩(wěn)定性。</p><p>　　4.3 高壓斷路器選取及校驗(yàn)</p><p>　　高壓斷路器是高壓電氣設(shè)備中最重要、最復(fù)雜的開(kāi)關(guān)電器。它既要能切除正常負(fù)載又要能排除短路故障。其性能的好壞對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。</p><p>　　高壓斷路器的主要任務(wù)