分接式牽引變電所電氣主接線的設(shè)計(jì).doc

2010級(jí)牽引供電課程設(shè)計(jì)牽引供電課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題 目分接式牽引變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)院/系(部)電氣工程系班 級(jí) 方1010-2學(xué) 號(hào) 20106651姓 名 李亞超指導(dǎo)教師 王慶芬完成時(shí)間2013年12月20日摘 要牽引變電所是電氣化鐵路的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電氣化鐵路的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系供電系統(tǒng)和電氣化鐵路的橋梁，起著變換和分配電能的作用。主接線是變電所的重要組成部分，是進(jìn)行變電所的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理的重要依據(jù)。在本次課程設(shè)計(jì)中，我們用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出符合任務(wù)要求的牽引變電所結(jié)構(gòu)和接線方式。通過負(fù)荷計(jì)算選取了主變壓器的型號(hào)和容量，同時(shí)選擇了負(fù)荷側(cè)的接線方式。并運(yùn)用AutoCAD軟件繪制出了主接線圖。再通過短路電流計(jì)算選擇了變壓器兩側(cè)斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、母線和避雷器等電氣設(shè)備的型號(hào)。同時(shí)介紹了在變壓器或110KV線路路發(fā)生故障時(shí)運(yùn)行方式的切換方法。從而，完成了本次課程設(shè)計(jì)。 【關(guān)鍵詞】：牽引變電所 變壓器 主接線 目 錄第1章概述51.1 課題研究的目的51.2 課程設(shè)計(jì)要求51.3 問題的分析5第2章主接線的設(shè)計(jì)62.1牽引變電所主接線的概述62.1.1電氣主接線基本要求62.1.2高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則與步驟62.1.3主接線的基本方式72.1.4牽引變電所高壓側(cè)主接線工作方式的切換82.2牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)9第3章牽引變電所變壓器的選擇103.1牽引變壓器的接線形式及選擇103.2牽引變電所的備用方式及選擇123.3牽引變壓器容量的計(jì)算133.3.1計(jì)算容量133.3.2校核容量133.3.3安裝容量和臺(tái)數(shù)14第4章牽引變電所的短路計(jì)算154.1短路計(jì)算的目的154.2短路點(diǎn)的選取154.3短路計(jì)算15第5章高壓設(shè)備的選擇185.1設(shè)備選擇原則185.2母線的選擇185.2.1110kV側(cè)進(jìn)線的選擇185.2.227.5kV側(cè)母線的選擇195.3高壓斷路器的選取195.3.1110kV側(cè)斷路器選取205.3.227.5 kV側(cè)斷路器選取205.4高壓熔斷器的選取及校驗(yàn)215.5隔離開關(guān)的選取及校驗(yàn)215.5.1110kV側(cè)隔離開關(guān)選取215.5.227.5kV側(cè)隔離開關(guān)選取22第6章繼電保護(hù)236.1繼電保護(hù)的任務(wù)和要求236.1.1繼電保護(hù)的任務(wù)236.1.2繼電保護(hù)基本要求236.2電力變壓器繼電保護(hù)的選擇23第7章防雷保護(hù)和接地裝置27第8章設(shè)計(jì)結(jié)論28參考文獻(xiàn)29第1章概述1.1 課題研究的目的牽引變電所隨著電氣化鐵路的發(fā)展而發(fā)展，目前國(guó)際上電氣化鐵路普遍采用BT供電方式。牽引變電所把區(qū)域電力系統(tǒng)送來的電能，根據(jù)電力牽引對(duì)電流和電壓的不同要求，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，然后分別送到沿鐵路線上空架設(shè)的接觸網(wǎng)，為電力機(jī)車供電，因此牽引變電所是電氣化鐵路的“心臟”牽引變電所能否安全運(yùn)行，直接關(guān)系的電氣化鐵路的運(yùn)行情況。因此，對(duì)牽引變電所的研究對(duì)電氣化鐵路的發(fā)展以及運(yùn)行都有著很重要的意義，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)也有直接或間接的影響。本次課程設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，利用已經(jīng)學(xué)過的牽引供電和工廠供電以及接觸網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出滿足任務(wù)要求的電氣主接線，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解同時(shí)對(duì)當(dāng)今時(shí)代的新型設(shè)備加以了解，為將來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2 課程設(shè)計(jì)要求(1)確定牽引變電所的高壓側(cè)電氣主接線的形式，并分析主變壓器或110kV線路故障時(shí)運(yùn)行方式的切換。(2)確定牽引變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和接線方式。(3)確定牽引負(fù)荷側(cè)電氣主接線的形式。(4)對(duì)變電所進(jìn)行短路計(jì)算，并進(jìn)行電氣設(shè)備選擇。(5)配置合適的過電壓保護(hù)裝置、防雷裝置以及提高接觸網(wǎng)功率因數(shù)的裝置。(6)用CAD繪制本牽引變電所的一次設(shè)備的電氣主接線圖。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)(1)本牽引變電所由電力系統(tǒng)以110kV輸送線供電，電力系統(tǒng)不要求在110kV側(cè)計(jì)費(fèi)。選取基準(zhǔn)容量為100MVA，在最大運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值為0.13；在最小運(yùn)行方式下，電力系統(tǒng)地標(biāo)幺值為0.25。(2)本變電所向接觸網(wǎng)的供電方式為BT供電方式，且為單線區(qū)段，可以提供變電所自用電，容量計(jì)算為800kVA。(3)牽引變壓器的參數(shù)如下：牽引變壓器的額定電壓為110/27.5kV，重負(fù)荷臂有效電流和平均電流為250和170A，重負(fù)荷臂的最大電流為550A；輕負(fù)荷臂有效電流和平均電流為220A和145A.(4)本牽引變電所地區(qū)平均海拔為550米，地層以砂質(zhì)黏土為主，地下水位為5.5米。該牽引變電所位于電氣化鐵路的中間位置，所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。本變電所地區(qū)最高溫度為38，年平均溫度為21，年最熱月平均最高氣溫為33，一年中最熱月平均氣溫為33，年雷暴雨日數(shù)為25天，土壤凍結(jié)深度為1.2m。1.4問題的分析對(duì)于一個(gè)剛剛接觸電氣化鐵路的學(xué)生來說本次的課程設(shè)計(jì)無疑是十分困難的。雖然相關(guān)知識(shí)都已學(xué)過，但完成完整地主接線的過程中仍是困難重重。首先，變壓器連接形式的選擇就是十分困難的，誠(chéng)然，單相的形式使接線簡(jiǎn)單且利用率高，但考慮到還要提供變電所內(nèi)的自用電以及目前大多數(shù)變電所的形式我們?nèi)稳贿x擇了YNd11的接線形式。其次的問題是牽引負(fù)荷側(cè)電氣主接線的形式，因?yàn)閷?shí)際情況中母線發(fā)生故障的幾率極小，我們推翻了第一次的單母線分段方式采用了單母線不分段的方式。分接式牽引變電所在變壓器或110kV線路發(fā)生故障時(shí)運(yùn)行方式的切換問題也得到解決。第2章主接線的設(shè)計(jì)2.1牽引變電所主接線的概述牽引變電所（含開閉所、降壓變電所）的電氣主接線，是指由主變壓器、高壓電器和設(shè)備等各種電器元件和連接導(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，稱為電氣主接線圖。2.1.1電氣主接線基本要求(1)首先應(yīng)保證可靠性，并力求經(jīng)濟(jì)性。牽引變電所是國(guó)家電力系統(tǒng)的一級(jí)負(fù)荷，中斷供電將直接造成運(yùn)輸阻塞，甚至造成人員生命傷亡、設(shè)備損壞，進(jìn)而導(dǎo)致的社會(huì)生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。因此，主接線的接線方式必須保證供電的安全可靠性。(2)具有必要的運(yùn)行靈活性。由于接觸網(wǎng)事故較多，檢修頻繁，牽引變電所的停、送電操作、倒閘作業(yè)較多，主接線的靈活，可減少操作程序，避免誤操作。(3)應(yīng)具有較好的經(jīng)濟(jì)型。經(jīng)濟(jì)型主要取決于匯流母線的結(jié)構(gòu)類型與組數(shù)、主變壓器容量、結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量、高壓斷路器配電單元存在數(shù)量、配電結(jié)構(gòu)類型和占地面積等因素。(4)應(yīng)力求接線簡(jiǎn)潔明了，并有發(fā)展和擴(kuò)建余地。主接線整體結(jié)構(gòu)和各回路應(yīng)力求簡(jiǎn)潔清晰、便于操作運(yùn)行。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，鐵路運(yùn)量的增長(zhǎng)迅速，牽引變電所增容、增加饋線的建設(shè)經(jīng)常存在。2.1.2主接線的基本方式簡(jiǎn)單接線的主接線形式能滿足牽引變電所的可靠性，具有一定的運(yùn)行靈活性，使用電器少，建造費(fèi)用低，在結(jié)構(gòu)上便于發(fā)展成單母線或具有旁路母線得到那母線接線。即在初期按橋形接線，將來有可能增加電源線路數(shù)時(shí)再擴(kuò)展為其他接線形式。 圖2-1 分接式主接線2.2牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)牽引負(fù)荷是牽引變電所基本的重要負(fù)荷，上述電氣主接線的基本形式和要求對(duì)牽引負(fù)荷側(cè)也都適用。根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)，變電所的運(yùn)行過程中母線出現(xiàn)故障的幾率是極小的，故負(fù)荷側(cè)采用單母線不分段方式。本次設(shè)計(jì)要求為單線鐵路，僅有兩條饋線引出，故采用斷路器100%備用方式。饋線斷路器100%備用的接線如圖2-2所示。這種接線當(dāng)工作斷路器需檢修時(shí)，此種接線用于單線區(qū)段，牽引母線不同的場(chǎng)合。即由備用斷路器代替。斷路器的轉(zhuǎn)換操作方便，供電可靠性高，但一次投資較大。圖2-2饋線斷路器100%備用2.3倒閘操作本次設(shè)計(jì)中采用分接式接線形式可以保證在變壓器或110KV側(cè)線路發(fā)生故障時(shí)可以改變其工作方式來保證牽引負(fù)荷側(cè)不斷電具體的切換方法如下所示。 圖2-3系統(tǒng)正常運(yùn)行當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)3QF、4QF、1QS、2QS、6QS、5QS、1QF均閉合，系統(tǒng)由1ML和T1供電。當(dāng)變壓器T1發(fā)生故障時(shí)，斷開1QF，閉合4QS和2QF,系統(tǒng)由T2供電。當(dāng)110kV側(cè)線路發(fā)生故障時(shí)，斷開3QF,4QS、4QF閉合，系統(tǒng)由2ML供電。第3章牽引變電所變壓器的選擇牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重要設(shè)備，擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的110kV或220kV三相電源變換成適合電力機(jī)車的27.5kV的單向工頻交流電。由于牽引負(fù)荷具有極度不穩(wěn)定，短路故障多、諧波含量大等特點(diǎn)，運(yùn)行環(huán)境比一般電力負(fù)荷惡劣的多，因此要求牽引變壓器過負(fù)荷和抗短路沖擊的能力要強(qiáng)。根據(jù)這些特點(diǎn)對(duì)牽引變壓器的接線方式和安裝容量進(jìn)行選擇。3.1牽引變壓器的接線形式及選擇三相YNd11聯(lián)結(jié)牽引變電所的優(yōu)點(diǎn)是：牽引變壓器低壓側(cè)保持三相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力；能很好的適應(yīng)當(dāng)一個(gè)供電臂出現(xiàn)很大牽引負(fù)荷時(shí)，另一供電臂卻沒有或只有很小牽引負(fù)荷的不均衡運(yùn)行情況；三相YNd11聯(lián)結(jié)變壓器在我國(guó)采用的時(shí)間長(zhǎng)，有比較多的經(jīng)驗(yàn)，制造相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格也較便宜；一次側(cè)YN聯(lián)結(jié)中性點(diǎn)可以引出接地，一次繞組可按分級(jí)絕緣設(shè)計(jì)制造，與電力系統(tǒng)匹配方便。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。本次接線適合選用YNd11接線變壓器，這種變壓器高壓側(cè)采用Y接線，低壓側(cè)采用接線，這種接線對(duì)供電系統(tǒng)的負(fù)序影響小。并且低壓側(cè)采用接線，產(chǎn)生的諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注如公共的高壓高壓電網(wǎng)中?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)電氣化鐵路中直接供電和BT供電中普遍采用YNd11接線方式。3.2牽引變電所的備用方式及選擇牽引變壓器在檢修或發(fā)生故障時(shí)，都需要有備用變壓器投入，以確保電氣化鐵路的正常運(yùn)輸。我國(guó)的電氣化鐵路牽引變壓器備用方式有移動(dòng)備用和固定備用兩種。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的任務(wù)書的要求，即該牽引變電所外部有公路連通，變電所外部沒有設(shè)置鐵路岔線,所以綜合考慮情況該變電所采比較適合采用固定備用。當(dāng)變電所需要檢修時(shí)可能通過外部的公路到指定的變電所完成檢修和設(shè)備維護(hù)。3.3牽引變壓器容量的計(jì)算牽引變電所容量的計(jì)算需要如下原始資料:通過區(qū)段的每日列車對(duì)數(shù)；車通過牽引變電所兩邊供電分區(qū)的走行時(shí)分、給電走行的時(shí)分和能耗；線路資料如供電區(qū)長(zhǎng)度、區(qū)間數(shù)、信號(hào)系統(tǒng)等。由此進(jìn)行列車電流與饋線電流的計(jì)算。3.3.1計(jì)算容量牽引變電所主變壓器采用YNd11接線，主變壓器的正常負(fù)荷計(jì)算： 將， ， ，代入可以求得： S= 14594.10kVA 3.3.2校核容量緊密運(yùn)行狀態(tài)下的主變壓器的計(jì)算容量為：將 , 代入上面公式可以求得：牽引變壓器過負(fù)荷能力規(guī)定，對(duì)于YNd11變壓器按150%負(fù)荷倍數(shù)K確定校核容量： 因?yàn)橛?jì)算容量大于校核容量所以選取計(jì)算容量作為變壓器的安裝容量考慮到未來運(yùn)力發(fā)展的要求牽引變壓器應(yīng)有一定的余量即安裝容量為：可以求得3.3.3安裝容量和臺(tái)數(shù)根據(jù)上述變壓器容量計(jì)算的結(jié)果，并且參照壓器技術(shù)參數(shù)表，選擇兩臺(tái)SF-QY-31500/110變壓器，一臺(tái)工作，另外一臺(tái)作為固定備用。當(dāng)工作變壓器需要進(jìn)行檢修時(shí)，或者排查故障時(shí)，只需要進(jìn)行一系列的倒閘作業(yè)就能讓備用變壓器投入使用從而不至于中斷供電影響鐵路的運(yùn)行。變壓器參數(shù)如下表所示。表3-1SF-QY-31500/110變壓器參數(shù)變壓器(型號(hào))額定電壓（KV）阻抗電壓（%）額定容量（KVA）空載電流（%）空載損耗kW短路損耗kWSF-QY-31500/1101104315002.530110第4章牽引變電所的短路計(jì)算4.1短路計(jì)算的目的(1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。(4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需要短路電流提供依據(jù)。4.2短路點(diǎn)的選取因短路計(jì)算的主要內(nèi)容是確定最大短路電流，所以對(duì)一次側(cè)設(shè)備的選取一般選取高壓母線短路點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)；對(duì)二次側(cè)設(shè)備和牽引饋線斷路器的選取一般選取低壓母線短路點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。4.3短路計(jì)算點(diǎn)為高壓母線短路點(diǎn)，點(diǎn)為低壓母線短路點(diǎn)。其中線路阻抗忽略不計(jì)。 圖4-1短路故障示意圖系統(tǒng)阻抗 X1變壓器阻抗X2圖4-2短路故障簡(jiǎn)化圖 取，變壓器電抗標(biāo)幺值為： 點(diǎn)發(fā)生短路：，,點(diǎn)短路電流基準(zhǔn)值： 點(diǎn)短路點(diǎn)短路電流有效值：點(diǎn)沖擊電流：點(diǎn)短路電流的最大有效值：發(fā)生短路，點(diǎn)短路電流基準(zhǔn)值：短路點(diǎn)短路電流的有名值：點(diǎn)沖擊電流：點(diǎn)短路電流的最大有效值： 短路容量： 以上為電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的短路計(jì)算，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄于表4-1。參照以上方法計(jì)算最小方式下的短路電流，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄于表4-2。表4-1最大方式下短路計(jì)算值(kA)(kA)(kA)側(cè)3.869.695.83側(cè)4.5611.636.89 表4-2最小方式下短路計(jì)算值(kA)(kA)(kA)側(cè)1.734.432.62側(cè)3.138.004.73第5章高壓設(shè)備的選擇5.1設(shè)備選擇原則由于電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體的用途以及工作條件各異，因此它們的選族校驗(yàn)項(xiàng)和法方也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此它們的選擇都有一個(gè)共同原則。電氣設(shè)備選擇的一般原則(1)應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；(2)應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；(3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；(5)與整個(gè)工程的建設(shè)協(xié)調(diào)一致；(6)選用的新產(chǎn)品品種均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格，特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。5.2導(dǎo)線的選擇本次設(shè)計(jì)高壓側(cè)采用橋型接線，所以高壓側(cè)沒有母線，但是要對(duì)進(jìn)線進(jìn)行選擇，一般采用鋼芯鋁絞線。在低壓側(cè)屋內(nèi)配電裝置中一般采用矩形截面的硬鋁母線（硬母線）。這是因?yàn)樵诮孛娣e相同的條件下，矩形截面比圓形截面的周長(zhǎng)大。故矩形截面母線散熱面積大，冷卻效果好的原因。目前在牽引變電所的一次側(cè)皆裝用室外軟母線，所用線材也皆為圓形多股絞線。這是由于圓形線可減少、避免發(fā)生電暈，而多股絞線較實(shí)心線柔韌且機(jī)械強(qiáng)度可靠，不至因個(gè)別處的缺陷嚴(yán)重影響整根線的機(jī)械強(qiáng)度。5.2.1110kV側(cè)進(jìn)線的選擇(1)最大負(fù)荷持續(xù)工作電流式中：為變壓器的額定容量；為線路的額定電壓。(2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇進(jìn)線截面。式中：為經(jīng)濟(jì)電流密度。牽引變電所經(jīng)濟(jì)電流密度對(duì)于牽引負(fù)荷側(cè)。故應(yīng)選擇LGJ-240/30鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度為時(shí)長(zhǎng)期允許載流量為276A。5.2.227.5kV側(cè)母線的選擇27.5kV側(cè)母線的選取根據(jù)查閱相關(guān)參數(shù)LMY矩形導(dǎo)體尺寸 平放1010A 豎放1140A，大于最大工作電流859.7A，故擬選用截面的鋁母線。5.3高壓斷路器的選取高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設(shè)備，具有滅弧特性，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線路以及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷故障電流，以防止擴(kuò)大事故范圍。由于牽引變電所工作電流變動(dòng)比較大，所以斷路器的工作環(huán)境比其他的變電所要惡略許多，斷路器的故障跳閘，操作次數(shù)要比一般的供變電系統(tǒng)多。從減少運(yùn)行維修工作量考慮110kV用斷路器，27.5kV側(cè)選用電氣化鐵路專用的真空斷路器。5.3.1110kV側(cè)斷路器選取(1)最大工作電流按變壓器1.3倍考慮初選額定電流為1000A的的六氟化硫斷路器表5-1參數(shù)表型號(hào)額定電壓（KV)額定電流（A）極限通過電流5s熱穩(wěn)定電流（KV）容值有效值110100055KA32KA21(2)短路電流校驗(yàn)極限通過電流為,而，所以滿足。(3)校驗(yàn)短路時(shí)熱穩(wěn)定性： 而 所以，滿足穩(wěn)定性要求。型斷路器。短路動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定性。故選用型斷路器。5.3.227.5 kV側(cè)斷路器選取(1)斷路器的最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮而。初選額定電流為1000A的ZN1-27.5型的真空短路器斷路器，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表：表5-2ZN1-27.5參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）極限通過電流4s熱穩(wěn)定電流（kA）峰值有效值ZN1-27.527.5100030kA14.5kA11.5(2)短路關(guān)合電流的校驗(yàn)極限通過電流為，而，所以，故滿足要求。(3)校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性由前面選擇27.5kV母線處可得：，而 所以，故滿足熱穩(wěn)定性要求。選用額定電流為1000A的LN1-27.5型的真空斷路器。5.4高壓熔斷器的選取及校驗(yàn)熔斷器是用以切斷過載電流和短路電流，選擇熔斷器時(shí)首先應(yīng)根據(jù)裝置地點(diǎn)和使用條件確定種類和型式；對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需要按額定電壓和斷流容量?jī)身?xiàng)來進(jìn)行選擇。27.5kV側(cè)高壓熔斷器選用RW1-35Z型戶外高壓熔斷器，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-6：表5-3RW1-35Z參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kV）切斷極限短路電流時(shí)電流最大峰值(KA)最大斷流容量（MVA）RW1-35Z358200按最大工作電壓選擇，滿足電壓要求按熔斷器開斷電流校驗(yàn)所以RW1-35Z高壓熔斷器滿足要求5.5隔離開關(guān)的選取及校驗(yàn)隔離開關(guān)配置在主接線上，保證了線路及設(shè)備檢修時(shí)形成明顯的斷口與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序，即送電時(shí)，首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則于上述相反。5.5.1110kV側(cè)隔離開關(guān)選取(1)最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮擬選型號(hào)為GW4-110/600的隔離開關(guān)。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-7：表5-4GW4-110/600參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）極限通過電流5s熱穩(wěn)定電流（kA）峰值有效值GW4-110/60011060050kA-14(2)校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性，所以，故滿足熱穩(wěn)定性要求。所以側(cè)隔離開關(guān)選用型號(hào)為戶外GW4-110/600。 5.5.227.5kV側(cè)隔離開關(guān)選取(1)最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮。選用型號(hào)為GW4-35/1000表5-5GW4-35/1000參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）極限通過電流熱穩(wěn)定電流（kA）5s峰值有效值GW4-35/100035100080kA21.5(2)隔離開關(guān)的校驗(yàn)所以，故滿足熱穩(wěn)定性。所以側(cè)隔離開關(guān)選用型號(hào)GW4-35/1000。5.5電流互感器的選取 110kV側(cè)電流互感器的選取最大長(zhǎng)期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮 而，且查出電流互感器LCW-110的額定電壓為110kV，額定電流比為(300-600)/5，故初步確定選用的型號(hào)為L(zhǎng)CW-110的電流互感器，其參數(shù)如下表5-1所示。表5-6LCW-110的電流互感器參數(shù)型號(hào)額定電流比/A準(zhǔn)確度級(jí)次額定二次負(fù)荷10%倍數(shù)0.513D二次負(fù)荷倍數(shù)LCW-1101-1.22.4-1.215短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)因?yàn)?，故滿足熱穩(wěn)定性。短路動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)顯然，滿足動(dòng)穩(wěn)定性。(2)27.5kV側(cè)電流互感器的選取最大長(zhǎng)期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮而，由表5.7查出電流互感器LCW-35的額定電壓為35kV，額定電流比為(15-1000)/5，故初步確定型號(hào)為L(zhǎng)CW-35的電流互感器，其參數(shù)如下表5-10所示。表5-7LCW-35的電流互感器參數(shù)型號(hào)額定電流比/A準(zhǔn)確度級(jí)次額定二次負(fù)荷10%倍數(shù)0.513D二次負(fù)荷倍數(shù)LCW-3511.22.41.215 短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 滿足熱穩(wěn)定性。短路動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)滿足動(dòng)穩(wěn)定性。選用型號(hào)為L(zhǎng)CW-35的電流互感器。 第6章繼電保護(hù)6.1繼電保護(hù)的任務(wù)供電系統(tǒng)需迅速地切斷故障，并保護(hù)系統(tǒng)無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)非正常工作狀態(tài)時(shí)，要給值班人員發(fā)出信號(hào)，使值班人員及時(shí)進(jìn)行處理，以免引起設(shè)備故障。6.2繼電保護(hù)的要求選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)使距離故障點(diǎn)的斷路器動(dòng)作，將故障部分切除，縮小停電范圍，保障無故障部分運(yùn)行?？焖傩?快速切斷短路故障可以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的破壞程度，可以迅速恢復(fù)供電正常的過程，減小對(duì)用戶的影響。靈敏性：靈敏性是指對(duì)被保護(hù)電氣設(shè)備可能發(fā)射的故障和不正常運(yùn)行發(fā)生的反應(yīng)能力。為了起保護(hù)作用，要求裝置由一定的保護(hù)靈敏性?？煽啃裕寒?dāng)發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置動(dòng)作可靠，即在應(yīng)動(dòng)作時(shí)不能拒動(dòng)，而在不動(dòng)作時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作。6.3繼電保護(hù)的配置變壓器保護(hù)：主要保護(hù)由瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)構(gòu)成，用于反應(yīng)變壓器上的短路故障。瓦斯保護(hù)用于反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的短路故障。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)既能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的短路故障，也能反應(yīng)油箱外引出線及母線上的短路故障。主要保護(hù)為瞬時(shí)動(dòng)作且動(dòng)作后變壓器各側(cè)斷路器均跳閘，變壓器退出運(yùn)行。后備保護(hù)由過電流保護(hù)、變壓器外部短路故障的電流保護(hù)和輔助性保護(hù)構(gòu)成。其中輔助保護(hù)動(dòng)作后，只發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，不跳閘。牽引網(wǎng)保護(hù)：主保護(hù)為距離保護(hù)，后備保護(hù)擬采用電流增量保護(hù)為主后備保護(hù)，并采用電流速斷保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、過熱保護(hù)為輔助后備保護(hù)構(gòu)成完整的保護(hù)系統(tǒng)。輸電線路的繼電保護(hù)：按照保護(hù)動(dòng)作原理分為縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)和方向比較式縱聯(lián)保護(hù)。線路縱聯(lián)保護(hù)是利用某種通信通道將線路兩側(cè)的電氣量（電流、電流的相位、功率方向等）縱向聯(lián)系起來，將線路一側(cè)的電氣量信息傳到另一側(cè)去，將兩側(cè)的電氣量同時(shí)比較形成的保護(hù)。第7章 并聯(lián)電容器補(bǔ)償7.1并聯(lián)電容器的作用（1）提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。（2）改善電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量，提高牽引變電所牽引側(cè)的母線電壓。（3）減少電力系統(tǒng)電能損失。（4）吸收諧波電流，具有濾波作用。（5）減小負(fù)序分量，降低不對(duì)稱度。7.2并聯(lián)電容的主接線 由于本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書中說明為BT供電方式，故采用圖7-1所示的接線形式。 圖7-1 并聯(lián)電容主接線7.2并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置計(jì)算計(jì)算條件：補(bǔ)償前，牽引側(cè)，牽引變壓器高壓側(cè)，補(bǔ)償后，牽引變壓器高壓側(cè)，并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償度a=0.12-0.13。牽引變電所負(fù)荷平均有功功率： 無放倒要求時(shí)，需補(bǔ)無功容量：安裝無功容量： 其中：取34kv 選用CY-1-20型號(hào)的電容器，額定電壓1kV，容量20kvar。 則，串聯(lián)電容器單元數(shù)n：并聯(lián)電容器單元