《資源專(zhuān)區(qū)》《110KV牽引變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)》

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目110kv牽引變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)原始資料1、所址情況：丘陵地區(qū)，海拔236m。距軌道中心550m，距站點(diǎn)860m。土壤電阻率=0.8104cm，年雷電日50個(gè)，年最高氣溫41，年最低氣溫-8。2、饋線方式：地區(qū)變電所距牽引變電所5km，雙回路110kv進(jìn)線輸電。牽引變電所饋電方式：dn供電方式；接觸網(wǎng)額定電壓：25kv；饋線額定電壓：27.5kv；牽引供電方式：上、下行并聯(lián)供電。3、電力系統(tǒng)短路計(jì)算數(shù)據(jù)：系統(tǒng)阻抗：（s30=100mva）x*=0.25；牽引網(wǎng)參數(shù): 單位阻抗 r=0.232，x=0.515。4、原始數(shù)據(jù)：a側(cè)供電分區(qū) b側(cè)供電分區(qū)區(qū)間

2、數(shù)： n=3 n=4列車(chē)消能:上行1800kvah 上行161kvah 下行171kvah 下行1000kvah給電運(yùn)行時(shí)間:上行25.8分鐘 上行2.3分鐘 下行5.5分鐘 下行17.8分鐘全日列車(chē)對(duì)數(shù)n=78；供電區(qū)間同時(shí)運(yùn)行的列車(chē)對(duì)數(shù)4列，上行1列，下行3列。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、對(duì)按規(guī)定供、饋電容量與要求確定電氣主結(jié)線；2、短路電流計(jì)算；3、牽引變壓器容量、型式及臺(tái)數(shù)的選擇；4、母線（導(dǎo)體）和主要一次電氣設(shè)備選擇。四、設(shè)計(jì)要求1、按設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成全部計(jì)算過(guò)程，并將計(jì)算結(jié)果列表；2、整理完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；3、繪制標(biāo)有主要二次設(shè)備的電氣主結(jié)線圖1張。 五、設(shè)計(jì)成果1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；設(shè)計(jì)計(jì)算

3、書(shū)一份；2、電氣主接線圖。前 言 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，電力工業(yè)在現(xiàn)代化的建設(shè)中扮演著越來(lái)越重要的角色。電能是絕大多數(shù)工礦企業(yè)現(xiàn)代化設(shè)備的動(dòng)力能源，電能可以十分經(jīng)濟(jì)又方便地進(jìn)行輸送和分配；電能可以很方便與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)換；電能在使用中易于被操作和控制，使得其自動(dòng)化、輸送和在各個(gè)領(lǐng)域中的普及應(yīng)用易于得到實(shí)現(xiàn)。電能以其極大的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。其中電力牽引是一種新型有軌運(yùn)輸牽引動(dòng)力形式。在干線鐵路、城市軌道交通運(yùn)輸和工礦運(yùn)輸中有著廣泛的應(yīng)用。電力牽引是利用電能作為牽引動(dòng)力，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)鐵路列車(chē)、電動(dòng)車(chē)組和城市軌道交通車(chē)輛等有軌運(yùn)輸工具運(yùn)行的一種運(yùn)輸方式。電力牽引按其牽引網(wǎng)供

4、電電流制式不同，分為工頻單相交流制、低頻單相交流制和直流制。我國(guó)電氣化鐵路采用工頻單相交流制電力牽引，直流制電力牽引僅用于城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)和工礦運(yùn)輸系統(tǒng)。電力牽引的電氣化鐵路具有一系列優(yōu)點(diǎn)：能多拉快跑，提高運(yùn)輸能力；能綜合利用資源，降低燃料消耗；能降低運(yùn)輸成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；能改善勞動(dòng)條件不污染環(huán)境；有利于鐵路沿線實(shí)現(xiàn)電氣化，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展。電力牽引也有其缺點(diǎn)：電力牽引一次投資費(fèi)用較同類(lèi)運(yùn)輸工具要高，但電力牽引綜合優(yōu)勢(shì)是明顯的，自20世紀(jì)50年代以來(lái)，鐵路牽引動(dòng)力電氣化已成為世界范圍內(nèi)鐵路技術(shù)革命的方向、鐵路現(xiàn)代化的標(biāo)志。自我國(guó)第一條電氣化鐵路寶成線于1961年8月建成以來(lái)，我國(guó)電氣化鐵

5、路發(fā)展較快，其中改革開(kāi)放政策的實(shí)施，使我國(guó)鐵路電氣化迅速發(fā)展，19811985、19861990、19911995三個(gè)五年計(jì)劃期間，分別建成電氣化鐵路2474km、2800km和2762km，19962000年共建成電氣化鐵路約5000km，電氣化鐵路得到了高速的發(fā)展。至“十五”期末（2005年）全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)75000km，電氣化鐵路里程超過(guò)20000km，比“九五”末增長(zhǎng)35.6。根據(jù)國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要和中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，明確提出了未來(lái)鐵路發(fā)展的主要目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)?！笆晃濉逼陂g，中國(guó)鐵路發(fā)展的主要目標(biāo)是：建設(shè)新線17000km，其中客運(yùn)專(zhuān)線7000km，建設(shè)既有線復(fù)線8000km

6、,既有線電氣化改造15000km，全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程超過(guò)90000km，2010年電氣化可達(dá)35000km，電氣化率達(dá)45以上。到2020年，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到100000km以上，電氣化率達(dá)到50，我國(guó)電氣化鐵路發(fā)展前景輝煌。本設(shè)計(jì)主要圍繞電氣化鐵路電力牽引變電所里一次部分的設(shè)計(jì)。共分為兩大部分，總共十四章。第一部分為設(shè)計(jì)說(shuō)明部分，詳細(xì)地闡述了電力牽引變電所各種主接線的比較及各種電氣設(shè)備的選擇要求。第一章敘述了電氣主接線應(yīng)根據(jù)回路數(shù)、設(shè)備的特點(diǎn)及在牽引電力系統(tǒng)中地位等條件來(lái)選擇，還應(yīng)滿(mǎn)足供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)簡(jiǎn)單、操作方便，運(yùn)行靈活、檢修和維護(hù)方便，考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，留有將來(lái)的擴(kuò)建余地等，主要

7、參考劉介才主編的工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)。第二章介紹了牽引變壓器容量、臺(tái)數(shù)及形式的選擇，牽引變壓器的容量因按近期負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，既要合理又要經(jīng)濟(jì)；考慮牽引變電所是一級(jí)負(fù)荷，故臺(tái)數(shù)應(yīng)為兩臺(tái)，一臺(tái)正常運(yùn)行，一臺(tái)備用的準(zhǔn)備隨時(shí)投入運(yùn)行。第三章闡述了短路電流計(jì)算的目的。第四章講解了各種電氣設(shè)備的選擇要求，主要是根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)設(shè)計(jì)的。如斷路器的選擇應(yīng)滿(mǎn)足裝設(shè)地點(diǎn)的額定電壓和額定電流，同時(shí)還應(yīng)能開(kāi)斷最大短路電流，滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等要求。第五章簡(jiǎn)單介紹了成套配電裝置的選擇。第六章闡述了電力牽引系統(tǒng)的電壓損失和電壓降的計(jì)算方法，設(shè)計(jì)依據(jù)主要來(lái)源于電氣化鐵道供電系統(tǒng)。第二大部分為設(shè)計(jì)計(jì)算，主要確定主接線方式和計(jì)

8、算各種電氣數(shù)據(jù)。最后為各種電氣設(shè)備選擇型號(hào)提供依據(jù)。其第七章通過(guò)分析比較，最終確定牽引變電所進(jìn)線110kv側(cè)主接線采用分支主接線。因?yàn)榉种е鹘泳€較其他類(lèi)型接線運(yùn)行靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換方便、供電可靠。牽引變壓器27.5kv側(cè)應(yīng)根據(jù)牽引變壓器采用三相v/v接線，27.5kv側(cè)饋線則采用斷路器50備用的接線，其設(shè)計(jì)主要參考電力牽引供變電技術(shù)。第八章根據(jù)牽引變電所容量計(jì)算選出型號(hào)為df9-16000/110牽引變壓器。第九章是敘述了各種牽引網(wǎng)阻抗的計(jì)算過(guò)程。第十章詳細(xì)地計(jì)算了復(fù)線牽引網(wǎng)中的各種電壓損失。第十一章敘述了牽引網(wǎng)短路計(jì)算過(guò)程，因?yàn)槿喽搪纷顬閲?yán)重，是依據(jù)電氣化鐵道供電系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。第十二

9、章則是根據(jù)前面計(jì)算出來(lái)的各種電氣參數(shù)來(lái)選擇各種電氣設(shè)備的型號(hào)及規(guī)格，主要參考工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)。第十三章為電氣主接線圖、計(jì)算的電氣參數(shù)列表和選用電氣設(shè)備的電氣參數(shù)列表。最后為參考文獻(xiàn)和后記。由于時(shí)間所限，設(shè)計(jì)書(shū)難免存在不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正并提出寶貴意見(jiàn)。 2009年11月26日83目 錄第一章 電氣主結(jié)線選擇71.1 概述71.2 牽引變電所主接線方式的選擇8第二章 牽引變電所主變壓器的選擇122.1 概述122.2 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇122.3 變壓器容量的選擇132.4 主變壓器的選擇13第三章 短路電流的計(jì)算153.1 概述153.2 短路計(jì)算的目的及假設(shè)15第四章 電氣設(shè)備的

10、選擇174.1 概述174.2 斷路器的選擇194.3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇204.4 高壓熔斷器的選擇214.5 互感器的選擇214.6 母線的選擇244.7 支持絕緣子及穿墻套管的選擇26第五章 成套配電裝置的選擇295.1 概述295.2 成套配電裝置的選擇29第六章 電力牽引系統(tǒng)的電壓損失和電壓降306.1 概述306.2 接觸網(wǎng)導(dǎo)線的電壓損失316.3 牽引變電所的電壓損失32第七章 主接線的比較選擇337.1 概述337.2 牽引變電所110kv側(cè)電氣主接線的比較選擇337.3 牽引變電所27.5kv側(cè)電氣主接線的比較選擇37第八章 牽引變電所容量計(jì)算408.1 原始數(shù)據(jù)408.2 正常

11、運(yùn)行時(shí)的容量計(jì)算408.3 緊密運(yùn)行時(shí)的容量計(jì)算418.4 牽引變壓器容量和臺(tái)數(shù)選擇44第九章 牽引網(wǎng)阻抗的計(jì)算459.1 原始數(shù)據(jù)459.2 阻抗計(jì)算45第十章 復(fù)線牽引網(wǎng)中的電壓損失計(jì)算5410.1 計(jì)算說(shuō)明5410.2 a側(cè)電壓損失計(jì)算5410.3 b側(cè)電壓損失計(jì)算5510.4 牽引變電所的電壓損失57第十一章 短路計(jì)算6011.1 原始數(shù)據(jù)6011.2 復(fù)線牽引網(wǎng)阻抗計(jì)算6011.3 牽引變電所主接線的短路計(jì)算62第十二章 電氣設(shè)備選擇計(jì)算6512.1 斷路器的選擇計(jì)算6512.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇計(jì)算6712.3 高壓熔斷器的選擇計(jì)算6812.4 110kv側(cè)和27.5kv側(cè)母線的選擇

12、計(jì)算6912.5 27.5kv架空導(dǎo)線的選擇計(jì)算7112.6 110kv側(cè)和27.5kv側(cè)電壓、電流互感器的選擇計(jì)算7212.7 支持絕緣子及穿墻套管的選擇計(jì)算75第十三章 附錄7713.1 計(jì)算結(jié)果附表7713.2 電氣主接線圖7813.3 元器件清單79參考資料82畢業(yè)設(shè)計(jì)心得83第一章 電氣主結(jié)線選擇 1.1 概述主接線是牽引變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分。牽引變電所主接線由高壓電器設(shè)備通過(guò)連接組成的接受和分配電能的電路，也是構(gòu)成電力牽引系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)牽引變電所本身的運(yùn)行可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。因此

13、，必須正確處理好各方面的關(guān)系，深入的進(jìn)行調(diào)查、研究和選擇對(duì)比，擬定適合的最佳的主接線方案。牽引變電所主接線應(yīng)根據(jù)回路數(shù)、設(shè)備的特點(diǎn)及在牽引電力系統(tǒng)中地位等條件確定，同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求:1、保證對(duì)牽引負(fù)荷供電的可靠性，并力求經(jīng)濟(jì)牽引負(fù)荷是國(guó)家電力系統(tǒng)的一級(jí)負(fù)荷，按設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，牽引變電所應(yīng)有獨(dú)立的雙回路電源供電，在牽引變電所內(nèi)，應(yīng)將獨(dú)立的電源的電能匯集到母線上，以保持每一個(gè)回路的獨(dú)立性，除此之外，通過(guò)主接線電氣設(shè)備和線路能靈活的退出和接入。主接線的經(jīng)濟(jì)性主要取決于母線的套數(shù)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的臺(tái)數(shù)和配電裝置的結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量。2、主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單、清晰、操作方便實(shí)際運(yùn)行證明，接觸網(wǎng)的故障較電力

14、輸電線路要高許多，導(dǎo)致檢修頻繁，牽引變電所的停、送操作倒閘作業(yè)較多，這就要求主接線設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單明了，操作程序簡(jiǎn)便，避免誤操作。3、主接線應(yīng)運(yùn)行安全、靈活、檢修、維護(hù)方便主接線應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以使主接線中的任一元器件檢修、試驗(yàn)時(shí)應(yīng)能很容易的退出、接入、運(yùn)行，并且不影響其它元器件的正常工作，同時(shí)，還應(yīng)符合牽引變電所安全工作規(guī)程規(guī)定的安全距離，以保證檢修、試驗(yàn)時(shí)工作人員的安全。4、主接線應(yīng)具有將來(lái)發(fā)展的可能性設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)景規(guī)劃中運(yùn)量增大的可能性，使?fàn)恳冸娝鹘泳€稍作或不作改造，即能適應(yīng)將來(lái)的需要?？傊姎庵鹘泳€應(yīng)在電路切換、設(shè)備檢修和事故過(guò)程等情況下提供安全保障，并保證向牽引負(fù)荷提供經(jīng)濟(jì)、

15、可靠的供電。1.2 牽引變電所主接線方式的選擇牽引變電所按其在電網(wǎng)中的位置、重要程序和電力系統(tǒng)向牽引變電所供電的方式不同分為：中心牽引變電所、通過(guò)式牽引變電所和分接式牽引變電所，不同的類(lèi)型牽引變電所應(yīng)采用不同的形式的電氣主接線。本設(shè)計(jì)對(duì)象屬于分接式牽引變電所：變電所母線上沒(méi)有電力負(fù)荷通過(guò)。一、110kv側(cè)電氣主接1、橋式主接線方式所謂橋式接線，即將兩回路電源引入線間用帶斷路器的橫向母線將它們連接起來(lái)，便成橋接線。適用雙變壓器的牽引變電所。橋式接線分：內(nèi)橋式、外橋式、內(nèi)橋帶外跨條式。(1).內(nèi)橋式連接橋連接在電源引入線高壓斷路器內(nèi)側(cè)靠變壓器方稱(chēng)內(nèi)橋式。內(nèi)橋式主接線對(duì)于切換故障或檢修電源輸電線路，

16、只需斷開(kāi)所在線路的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，然后接通橋路斷路器使兩臺(tái)牽引變壓器由另一條電源輸入線路供電。但是，如果停用變壓器，則需進(jìn)行麻煩的操作。所以，內(nèi)橋式接線方式適于電源線路較長(zhǎng)，故障檢修機(jī)會(huì)較多而變壓器不需要經(jīng)常切換的牽引變電所。(2).內(nèi)橋式帶跨接條主接線方式它在內(nèi)橋式主接線的基礎(chǔ)上，為了提高內(nèi)橋式主接線的供電可靠性和運(yùn)行的靈活性，在進(jìn)線斷路器的外側(cè)再設(shè)置一條帶隔離開(kāi)關(guān)的橫向母線（稱(chēng)為外跨條）。在內(nèi)橋式主接線上設(shè)置外跨條方便檢修進(jìn)線上的各種設(shè)備和倒換牽引變壓器的操作。不影響系統(tǒng)功率的穿越，不中斷牽引負(fù)荷的供電，提高了主接線運(yùn)行的靈活性，供電的可靠性。(3).外橋式主接線方式外橋式主接線相對(duì)內(nèi)橋

17、式而言，連接橋設(shè)置于線路斷路器的外側(cè)（電源側(cè)）。外橋式主接線的特點(diǎn)是：對(duì)于切除和接入牽引變壓器的操作過(guò)程簡(jiǎn)便，只需操作變壓器所在線路上的斷路器便可，如要檢修電源線路或切換電源線路，則操作過(guò)程麻煩。所以，外橋式接線適于電源線路較短，故障和檢修機(jī)會(huì)較少，但變電所負(fù)荷變動(dòng)較大，需經(jīng)常切換變壓器的牽引變電所。2、線路分支接線主接線方式（雙t接線）分接式牽引變電所采用線路分支接線。兩路110kv電源線，經(jīng)斷路器分別接入兩臺(tái)牽引變壓器，兩路110kv線路間在牽引變電所內(nèi)用帶隔離開(kāi)關(guān)的橫向母線連接起來(lái)，即構(gòu)成線路分支線。(1).線路分支主接線運(yùn)行方式，根據(jù)電力系統(tǒng)向牽引電所提供電源的情況，線路分支主接線方式

18、的牽引變電所大多數(shù)采用一路110kv電源線路主供電，另一路110kv電源線路備用，兩臺(tái)變壓器中一臺(tái)投入運(yùn)行，另一臺(tái)備用。圖1表示線路分支主接線圖。 圖1 線路分支主接線圖(2).線路分支主接線方式的轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換分兩種情況：.主變壓器或110kv線路故障的轉(zhuǎn)換當(dāng)主變壓器t1發(fā)生故障時(shí)，則反映該故障的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，使1qf自動(dòng)分閘，切除主變壓器t1，同時(shí)啟動(dòng)備用電源，自投裝置動(dòng)作，使4qs（電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)）、2qf自動(dòng)閉合，使主變壓器t2投入運(yùn)行，線路分支將自動(dòng)轉(zhuǎn)入：3qf1qs3qs4qs6qs2qft2構(gòu)成的供電線路。.電源線路發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置使3qf自動(dòng)分閘，1wl被切除后，1qf也

19、將自動(dòng)分閘，主變t1自動(dòng)退出運(yùn)行。此后，備用電源自動(dòng)裝置使4qf自動(dòng)合閘。但此時(shí)2qs、2qf不能閉合，將造成全所停電，需與電力部門(mén)聯(lián)系后，斷開(kāi)1qs閉合2qf，由備用電源線路供電。(3).主變壓器和110kv電源線路正常時(shí)的運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換電氣設(shè)備正常時(shí)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換，通常是指人工“當(dāng)?shù)亍被颉斑h(yuǎn)動(dòng)”操作進(jìn)行轉(zhuǎn)換。變壓器正常的轉(zhuǎn)換如下：t2變壓器工作，當(dāng)用t1替代t2工作，只需閉合1qf斷開(kāi)2qf斷開(kāi)4qs即可。而110kv電源線路的正常倒換需根據(jù)兩路110kv電源的參數(shù)而定，必須與電力系統(tǒng)協(xié)商后進(jìn)行。(4).兩路110kv電源的連接方式.兩路110kv電源允許在主變壓器牽引側(cè)并聯(lián)若1wl向t1供

20、電，若需轉(zhuǎn)換成由2wl向t2借電，在確認(rèn)2wl線路正常情況，操作；閉2qs合2qf斷1qf斷1qs 兩路110kv電源牽引側(cè)并聯(lián)這種轉(zhuǎn)換過(guò)程不中斷牽引負(fù)荷的供電。.兩路110kv電源不允許在主變壓器牽引側(cè)并聯(lián)若供電由1wlt2轉(zhuǎn)換成2wlt2供電，只允許在牽引變壓器無(wú)牽引負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。其操作：斷2qf斷4qs斷1qs合2qs2qf恢復(fù)供電 暫時(shí)中斷向牽引負(fù)荷供電由以上可說(shuō)明，線路分支主接線有如下特點(diǎn)：a.運(yùn)行方式靈活，線路故障退線路，主變故障退主變；b.無(wú)繁瑣復(fù)雜的倒閘作業(yè)；c.主接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)功率的穿越，110kv線路不需復(fù)雜的繼電保護(hù)，節(jié)省投資。 綜合比較后，本設(shè)計(jì)認(rèn)為線路分支主接線較內(nèi)、

21、外橋式接線運(yùn)行靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換方便、供電可靠，據(jù)此擬采用線路為110kv側(cè)主接線方案，電路原理圖如上圖所示。二、27.5kv側(cè)電氣主接線27.5kv側(cè)是指主變壓器二次側(cè)（也稱(chēng)牽引側(cè)）電路的接線，它承擔(dān)向接觸網(wǎng)供電和分配電能的任務(wù)，又是電力系統(tǒng)的負(fù)荷點(diǎn)。一方面要向接觸網(wǎng)提供高質(zhì)量的電源，另一方面要對(duì)電力系統(tǒng)的影響小。27.5kv側(cè)主接線方式與變壓器的接線方式、出線的多少、向接觸網(wǎng)的供電方式、主變壓器的備用方式、饋線回路數(shù)的多少等因素有關(guān)。前已表明；經(jīng)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性比較后，已選擇兩臺(tái)主變壓器并聯(lián)接成v/v接線，又本設(shè)計(jì)的牽引變電所主變壓器僅承擔(dān)向接觸網(wǎng)復(fù)線兩邊供電及所內(nèi)部分自用電，本側(cè)母線出線

22、兩路，每側(cè)上、下行接觸網(wǎng)導(dǎo)線采用同相供電，并在供電分區(qū)末端并聯(lián)，另外，為提高牽引供電的靈活性和可靠性，并綜合比較27.5kv側(cè)主接線擬選擇單母線隔離開(kāi)關(guān)分?jǐn)嘀鹘泳€方式，其電路如圖2所示:圖2 27.5kv（牽引）側(cè)主接線圖三、牽引變電所饋線方式由于27.5kv饋線是由牽引變電所向接觸網(wǎng)輸電的電路，接觸網(wǎng)發(fā)生故障均可能導(dǎo)致饋線上斷路器的跳閘，為了提高供電的可靠性，牽引變電所27.5kv側(cè)饋線方式采用饋線斷路器50備用的接線。該接線方式如下圖3所示。 圖3 牽引變電所饋線接線每?jī)蓷l饋線設(shè)一臺(tái)備用斷路器2qf通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，備用斷路器可替代任一饋線斷路器工作，同時(shí)為了便于牽引母線的檢修，牽引母線

23、用1qs、2qs分?jǐn)唷?第二章 牽引變電所主變壓器的選擇 2.1 概述牽引變電所主變壓器是牽引變電所重要的電氣設(shè)備，擔(dān)負(fù)將110kv降為27.5kv電力牽引電壓和向牽引接觸網(wǎng)提供電能的任務(wù)。牽引變壓器和電力變壓器的工作原理相同，但其工作條件相對(duì)惡劣，主要有：1、負(fù)荷變化無(wú)規(guī)律性，牽引變壓器負(fù)荷變化取決于牽引負(fù)荷，牽引負(fù)荷變化情況與電氣鐵道線路斷面狀況、坡度的大小長(zhǎng)短，牽引噸位的大小、列車(chē)行車(chē)密度等因素密切相關(guān)。2、負(fù)荷變化劇烈，負(fù)荷不均勻，由于坡度的大小不同和機(jī)車(chē)的牽引密度不同、牽引噸位不同、以及駕駛員的操作方法不同，直接導(dǎo)致?tīng)恳儔浩髫?fù)荷變化的程度，最大負(fù)荷可達(dá)到數(shù)百安，最小負(fù)荷僅有幾十安，

24、使變壓器負(fù)荷不均勻。3、負(fù)序電流較大， 由于牽引采用單相工頻交流制，這一方式主要通過(guò)牽引變壓器將電力系統(tǒng)的三相交流電轉(zhuǎn)換為單相交流電提供給接觸網(wǎng)，實(shí)際中，盡管采取許多技術(shù)措施，力求使變壓器的負(fù)荷平衡，但仍不能消除負(fù)序電流，其值也遠(yuǎn)大于電力變壓器，從而導(dǎo)致?tīng)恳儔浩鞯陌l(fā)熱嚴(yán)重，容量發(fā)揮不夠。4、牽引網(wǎng)短路事故大大高于電力輸電線，導(dǎo)致變壓器的容量一般要比運(yùn)行情況下的容量大4060鑒于以上情況，牽引變壓器的選擇應(yīng)考慮：(1).技術(shù)性；因不同牽引變壓器的類(lèi)型、單相負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)的不平衡影響不同、不平衡影響程度與負(fù)荷情況系統(tǒng)的短路容量的大小、其它限制或補(bǔ)償措施的能力等因素有關(guān)。因此必須從牽引變壓器的類(lèi)型

25、選擇，降低不平衡的影響程度。(2).經(jīng)濟(jì)性；牽引變壓器的類(lèi)型不同、變電所主接線不同、補(bǔ)償裝置不同，因而變電所的造價(jià)就有較大的差異。(3).發(fā)展性；鐵路運(yùn)輸隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)而發(fā)展，因此牽引變電所必須滿(mǎn)足較大預(yù)期容量。2.2 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇由原始資料可知，本設(shè)計(jì)的牽引變電所屬于分接式牽引變電所，兩路110kv進(jìn)線，電源線路引入方面采用“tt”接引入。通過(guò)主變壓器將110kv降為27.5kv適合電力牽引的終端降壓變壓所，它是110kv受功率為主，把所受功率通過(guò)主變壓器傳輸至27.5kv的母線上，經(jīng)饋電線傳送至接觸網(wǎng)上。牽引負(fù)荷屬于一級(jí)負(fù)荷，除變電所采用兩路電源進(jìn)線外，主變壓器的臺(tái)數(shù)必須選擇兩臺(tái)。這樣當(dāng)一

26、臺(tái)變壓器發(fā)生故障或列車(chē)行車(chē)密度短期內(nèi)增大，均可保障向接觸網(wǎng)可靠供電。正常情況下一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。2.3 變壓器容量的選擇根據(jù)原始資料本設(shè)計(jì)牽引變電所按近期牽引負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，預(yù)留短期因運(yùn)量增大的容量空間，因此容量的設(shè)計(jì)主要依據(jù)近期給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行，并根據(jù)本牽引變電所負(fù)荷的性質(zhì)及特點(diǎn)確定主變壓器的容量，為了保證供電的可靠性和檢修設(shè)備情況下不中斷供電的要求，因此容量選擇時(shí)依正常運(yùn)行為計(jì)算容量，以緊密運(yùn)行時(shí)的容量為校核容量，并按照事故超載30允許兩小時(shí)的條件選用容量。根據(jù)容量計(jì)算結(jié)果，選擇變壓器容量如下：三相變壓器: 215000kva單相變壓器: 215000kva2.4 主變壓器的選擇牽引變電所

27、主變壓器按引入的電源不同，分單相變壓器和三相變壓器。牽引變壓器類(lèi)型選擇需綜合考慮不平衡影響、容量的利用率、平均負(fù)荷率，投資費(fèi)用等，來(lái)比較其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選擇合適的主變壓器。單相變壓器接線最簡(jiǎn)單，它從電力系統(tǒng)引入單相電源，通過(guò)采用單相接線的主變壓器將二次電壓降為牽引網(wǎng)電壓。這種方式的牽引變電所的兩供電臂以同一相電壓供電，產(chǎn)生的負(fù)序電流較大，引起電力網(wǎng)不平衡運(yùn)行。三相變壓器的接線有多種方式。一類(lèi)是由三相對(duì)稱(chēng)繞組或三臺(tái)單相變壓器構(gòu)成，屬于這一類(lèi)的有yn,d11及v/v接線等方式，另一類(lèi)是各種不對(duì)稱(chēng)繞組接線實(shí)現(xiàn)次邊單相與原邊三相平衡負(fù)荷的轉(zhuǎn)換。各種不同接線方式下的負(fù)序電流大小不同。由運(yùn)行證明，各類(lèi)平衡

28、接線變壓器產(chǎn)生的負(fù)序電流小，yn,d11及v/v接線次之，單相接線最大。容量利用率方面，單相變壓器利用最充分，v/v接線和平衡接線變壓器次之，但平均負(fù)荷較小，yn,d11接法的三相變壓器最低，僅有79，平均負(fù)荷率最低，只有62。 在母線的電壓降方面，yn,d11接線引起的母線電壓降最大。實(shí)際運(yùn)行證明，在以上各種接線方式的變壓器中，單相變壓器有明顯的優(yōu)勢(shì)，采用單相變壓器便于實(shí)現(xiàn)同步供電，接觸網(wǎng)的分相問(wèn)題易于解決，對(duì)高速運(yùn)行有利，單相變壓器容量利用率最高、能耗低，變電所及變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而可靠性高，工程投資費(fèi)用低。而對(duì)于負(fù)荷問(wèn)題，可通過(guò)相序輪換（非同相供電）、對(duì)稱(chēng)補(bǔ)償技術(shù)、單一三相平衡技術(shù)（同相

29、供電時(shí)），降低對(duì)電力系統(tǒng)的影響。 綜合上述分析：本設(shè)計(jì)主變壓器的類(lèi)型選擇單相變壓器df9-16000/110型變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)列表如下：型式額定容量sd額定電壓聯(lián)接組別空載損耗p0負(fù)載損耗pk空載電流io阻抗電流ud高壓分接范圍ue1ue2df9-16000/11016000kva110kv27.5kvi.io13.9kw77.8kw0.9510.522.5第三章 短路電流的計(jì)算 3.1 概述電力牽引系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行的狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最嚴(yán)重的故障是發(fā)生在各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞，從而影響牽引供電系統(tǒng)和其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。在

30、電力牽引系統(tǒng)發(fā)生的短路形式：主要有接觸網(wǎng)導(dǎo)線對(duì)地短路、牽引網(wǎng)中的相間短路。實(shí)際中，對(duì)地短路占大多數(shù)。由于接觸網(wǎng)供電相鄰分區(qū)普遍同相供電，接觸器導(dǎo)線對(duì)地短路，實(shí)際上是相間短路。雖然在所有的短路形式中，三相短路最嚴(yán)重，但鑒于實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)短路計(jì)算以?xún)上喽搪沸问絹?lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。3.2 短路計(jì)算的目的及假設(shè)一、短路計(jì)算是牽引變電所電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的是：1、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種方案和確定某一接線方式是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必需的短路電流計(jì)算。2、在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況下的安全、 可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約

31、資金，這就需要進(jìn)行短路電流計(jì)算。3、在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路電流檢驗(yàn)軟導(dǎo)線相間和相對(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)，需以各種短路電流為依據(jù)。二、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定。1、驗(yàn)證導(dǎo)體和電氣動(dòng)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能發(fā)生的短路。2、選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)。3、導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。三、短路計(jì)算基本假設(shè)1、短路發(fā)生在牽引供電分區(qū)中點(diǎn)處；2、不計(jì)接觸網(wǎng)

32、導(dǎo)線阻抗；3、各元器件的磁路不飽和；4、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和主變壓器的勵(lì)磁電流；5、短路時(shí)是全屬性短路。四、基準(zhǔn)值1、基準(zhǔn)值容量：j=100mva；2、基準(zhǔn)電壓：uj=ue1=27.5kv。五、短路計(jì)算的步驟1、繪短路計(jì)算圖； 2、選擇短路計(jì)算點(diǎn)； 3、計(jì)算各元件的電抗值,并折算為同一基準(zhǔn)下； 4、以有各值計(jì)算短路電流沖擊值、短路容量； i(3)sh=2.55i(3)d s=ue1i 5、用表格列出短路電流計(jì)算結(jié)果,詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第四章 電氣設(shè)備的選擇4.1 概述導(dǎo)體機(jī)電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)

33、，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資， 選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇必須執(zhí)行國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和留有適當(dāng)發(fā)展的余地，以滿(mǎn)足電力牽引系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。電氣設(shè)備要能安全可靠的工作，必須按正常工作條件選擇,并按短路狀況來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇高壓電器，并應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常工作。一、一般原則1、應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮未來(lái)發(fā)展的需要； 2、應(yīng)按當(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、選擇導(dǎo)體時(shí)盡量減少品種

34、； 5、盡量選用專(zhuān)用產(chǎn)品和型號(hào)的一致。 二、技術(shù)條件 1、按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備。 (1).電壓所選電器和電纜允許最高工作電壓uymax不得低于回路所接的電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓unmax， 即uymaxunmax一般電纜和電器允許的最高工作電壓，接1.15ue計(jì)算。 (2).電流導(dǎo)體與電器的額定電流是指額定周?chē)h(huán)境溫度q0下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流iy應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流inmax 即iyinmax由于變壓器在電壓降低5時(shí)，保持不變，故其相應(yīng)回路inmax =1.05ie ( ie為電器額定電流)(3).按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度q0不等時(shí)，其長(zhǎng)期

35、允許電流iyq可按下式修正： iyq=iyqy導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常工作時(shí)最高充許溫度；q0導(dǎo)體或電氣設(shè)備允許截流量所采用的環(huán)境溫度；q導(dǎo)體或電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的實(shí)際溫度。我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度為q0=40,裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25。2、按磁路情況校驗(yàn)電器在選定后應(yīng)按最大可能的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路時(shí)的短路電流，如用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定，當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。(1).短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿(mǎn)足熱穩(wěn)定條件為: qdqr和ir2tdzir2t式中：qd短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； qr短路時(shí)導(dǎo)體和電器允許的

36、熱效應(yīng)； irt秒內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱電流。驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間:tdz=td+tol td斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tol相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間；(2).磁路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)條件為：ichidf或ichidf 式中：ich短路沖擊電流瞬時(shí)值（峰值）（ka）； idf、idf電器允許通過(guò)的極限電流有效值和電流峰值（ka）； ich沖擊電流有效值（ka）。4.2 斷路器的選擇牽引變電所中,高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能,正常運(yùn)行時(shí)，用來(lái)接通和開(kāi)斷負(fù)荷電流，故障時(shí)，斷路器通過(guò)繼電保護(hù)的配合使用斷開(kāi)短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高壓斷路器應(yīng)根

37、據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類(lèi)及形式，由于真空斷路器、少油斷路器可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到了普遍的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)的牽引變電所，電源進(jìn)線電壓110kv，出線電壓27.5kv，而市場(chǎng)上27.5kv的高壓電器不屬?lài)?guó)標(biāo)產(chǎn)品，實(shí)際選用時(shí)，選擇35kv高壓電器，目前市場(chǎng)上35kv110kv等高壓電器，主要以少油斷路器和sf6斷路器為主流，而sf6斷路器各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于少油斷路器，因此從類(lèi)型選擇sf6高壓斷路器。高壓斷路器按如下條件選擇； 一、按開(kāi)斷電流選擇 高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流iekd不小于其觸頭開(kāi)始分離瞬間（td）的短路電流的有效值i(3)ch(td): 即：

38、iekdi(3)ch式中：iekd高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流（ka）； i(3)ch短路電流有效值（ka）。二、短路合閘電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過(guò)，此時(shí)易發(fā)生觸頭容焊和遭受電動(dòng)力的破壞，且斷路器在合閘短路電流時(shí)，不可避免的接通后又自動(dòng)跳閘此時(shí)，要求能切斷短路電流。為了保證斷路器在合閘短路時(shí)的安全，斷路器的額定合閘電流ieg不應(yīng)小于短路電流最大沖擊電流，即： iegich 或 idwich式中：ieg斷路器的額定關(guān)合（合閘）電流； idw額定動(dòng)穩(wěn)定電流； ich短路沖擊電流。三、開(kāi)合時(shí)間的選擇110kv電源進(jìn)線上，為

39、了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，要求快速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于0.045s，合閘時(shí)間大于0.04s0.06s。其選擇詳細(xì)過(guò)程見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算。4.3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)，配制在主接線上時(shí)，保證線路及設(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(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵循倒閘操作的順序。一、隔離開(kāi)關(guān)的配置按以下原則：1、斷路器兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；2、中性點(diǎn)接地的普通變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地；3、接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)12組接地刀閘或接地器。63k

40、v及以上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路的隔離開(kāi)關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)；4、接在變壓器引出線中性點(diǎn)上的避雷器可不裝隔離開(kāi)關(guān)；5、當(dāng)饋電線的用戶(hù)側(cè)沒(méi)有電源時(shí)，斷路器通往用戶(hù)側(cè)可以不安裝隔離開(kāi)關(guān)，但如果費(fèi)用不多，為了防雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。二、隔離開(kāi)關(guān)的選擇按以下條件進(jìn)行：1、按工作電壓、電流選擇 即： uymaxunmax iyin2、按動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn) 即：idfi(3)ch 和ir2ti(3)d2tdz4.4 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電器設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。室內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用來(lái)保護(hù)電力電容配電線路和配

41、電變壓器，也常用于保護(hù)電壓互感器。高壓熔斷器的選擇條件如下：一、按額定電壓選擇對(duì)一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)額定電壓。對(duì)于充填石英砂有限流作用的熔斷器，只能用等于其額定電壓的電網(wǎng)中。二、按額定電流選擇1、熔管的額定電流選擇。為了保證熔斷器殼不被損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流ierg應(yīng)大于熔體的額定電流iert， 即：iergiert2、熔體額定電流的選擇。為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路可按下式選擇， 即：iert=kinmax用于保護(hù)電力電容的高壓熔斷器熔體： 即：iert=kiec式中：k可靠系數(shù)，一臺(tái)電力電容：k=1.52.0； 一組電力電容：k=1

42、.31.8；iec電力電容回路的額定電流。 3、熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn)。即：iekdi(3)ch對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量來(lái)選擇。4.5 互感器的選擇 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件。用以分別向測(cè)量?jī)x表，繼電器的電壓和電流線圈供電。一、互感器的配置原則是： 1、在變壓器出線、母線分段及所有斷路器的回路中均裝設(shè)電流互感器； 2、在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。例如發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)；3、對(duì)直接接地系統(tǒng)：一般三相配制，對(duì)三相直接接地系統(tǒng)依其要求按二相或三相配制； 4、6220kv電壓等級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器

43、； 5、當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。二、電流互感器的選擇：針對(duì)本設(shè)計(jì)，由于系統(tǒng)的繼電保護(hù)另行安排，僅從監(jiān)視，測(cè)量的角度，從準(zhǔn)確等級(jí)選擇。1、應(yīng)滿(mǎn)足一次回路的額定電壓，額定電流，最大負(fù)荷電流及短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定要求；2、牽引變壓器出線、牽引變電所饋線等回路中的電度表用電流互感器及用于計(jì)算電費(fèi)的電度表用電流互感器，其準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)為0.5級(jí)；3、用于監(jiān)視表計(jì)的電流互感器，其準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)為3級(jí)和10級(jí)； 4、回路中有幾個(gè)不同型式的表計(jì)、電流互感器準(zhǔn)確度等級(jí)按最高要求的表計(jì)選擇；5、電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇，對(duì)于35kv及以上配電裝置，一般采用

44、油浸瓷瓶式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器。 6、選擇與校驗(yàn)： (1).額定電壓與額定電流,即： uel uen 和 ielien (2).動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定校驗(yàn), 即： idli(3)ch 和 irl2ti(3)dtdz(3).額定二次負(fù)荷,即：sdls2 sdl =i22z2 z2=kjx2zcj+kjx1zlx+zc式中：z2電流互感器的二次負(fù)載（）；zcj測(cè)量表計(jì)線圈的內(nèi)阻（）；zc接觸電阻（）（一般取0.050.1）；zlx連接導(dǎo)線的電阻（）；kjx1、kjx2接線系數(shù)； 單相：kjx1=2 kjx2=1 三相星形：kjx1=1 kjx2=1 二相星行：zcjo=zcj kjx1=kjx2= z

45、cjo=0 kjx1= kjx2=1 二相差接：kjx1= kjx2=三、電壓互感器的選擇1、接一次回路電壓選擇要求電壓互感器一次電壓u1應(yīng)在1.1 ue10.9 ue1范圍內(nèi)變動(dòng)， 即：1.1ue1u10.9ue12、電壓互感器二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿(mǎn)足保護(hù)裝置和測(cè)量使用校準(zhǔn)儀表的要求，可按下表選擇：接線型式電網(wǎng)電壓（kv）型式二次繞組電壓（v）開(kāi)口三角行輔助繞組電壓一臺(tái)pt不完全星行接線335單相100無(wú)此繞組 yo/yo/ 110500單相100100360單相100100/3315三相五柱式100100/3（相）3、型式選擇(1).635kv屋內(nèi)配電裝置一般選油浸式或澆注式電壓互感器；(2)

46、.110220kv配電裝置一般采用半級(jí)式電磁式電壓互感器。4、容量選擇電壓互感器的額定二次容量se2不應(yīng)小于互感器的二次負(fù)荷s2，即：se2s2 s2=po、qo儀表的有功功率和無(wú)功功率。 4.6 母線的選擇母線在電力牽引系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率，分配功率的重要任務(wù)，電力牽引系統(tǒng)的主接線也需要用母線來(lái)匯集和分散電功率。在牽引變電所及接觸網(wǎng)線路中。所用的導(dǎo)線有裸導(dǎo)線、硬鋁母線及電力電纜等。由于電壓等級(jí)的不同，所用導(dǎo)線的類(lèi)型也不同。敞露母線一般按導(dǎo)線材料、類(lèi)型和敷設(shè)方式、導(dǎo)體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項(xiàng)條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 一、裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)使用情況按下列條件選擇和校驗(yàn)1、型式：載流導(dǎo)體一般采

47、用鋁質(zhì)材料，對(duì)于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器的出線端部，以及對(duì)鋁有較嚴(yán)重的腐蝕場(chǎng)所，可選用銅質(zhì)硬裸導(dǎo)體，回路正常工作電流在400a以下時(shí)，一般選用矩形導(dǎo)體。在400800a時(shí)，一般選用槽行導(dǎo)體。2、配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和回路負(fù)荷電流、電暈、無(wú)線電干擾等條件，確定導(dǎo)線的截面積和導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)形式。3、當(dāng)負(fù)載電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線的截面積，對(duì)220kv以下配電裝置，電暈對(duì)選擇導(dǎo)線一般不起決定性作用，故可采用負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面。二、母線及電纜截面的選擇除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體截面，一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。1、

48、按導(dǎo)體長(zhǎng)期允許發(fā)熱電流選擇導(dǎo)體所在電路中最大持續(xù)工作電流inmax應(yīng)不大于導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱的允許電流iy， 即：inmaxkqiay 或 iayin 式中: iay導(dǎo)體允許持續(xù)電流值；in電網(wǎng)持續(xù)電流；kq溫度教正系數(shù)，當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度不為規(guī)定值時(shí)，應(yīng)按下式校正； kq=qal導(dǎo)體正常工作時(shí)的最高允許溫度；qo導(dǎo)體允許載流量所采用的環(huán)境溫度；qo1導(dǎo)體敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。2、 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面可使年運(yùn)行費(fèi)用降低，對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)tmax將有一個(gè)年運(yùn)行費(fèi)用最低的電流密度經(jīng)濟(jì)電流密度（j），導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可按下式： s=inmax/j j查表求取

49、。3、 熱穩(wěn)定校驗(yàn)按上述情況選擇的導(dǎo)體截面s，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定，即：s(d/c) 式中：c熱穩(wěn)定系數(shù)，銅: qmax=320 取175； 鋁: qmax=220 取97； tdz短路等值時(shí)間（秒）。4、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，動(dòng)穩(wěn)定必須滿(mǎn)足以下條件，即：qyqmax qy導(dǎo)體的容許應(yīng)力（kg/mm2），銅為1400 ，鋁為400700，鋼為1000；或硬鋁為69106pa，硬銅為137106pa，鋼為157106pa。4.7 支持絕緣子及穿墻套管的選擇支持絕緣子及穿墻套管是支撐和固定載流導(dǎo)體和穿越墻體并使其與地的絕緣器件，因此絕緣子應(yīng)具足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，并能耐熱、耐潮。一、型式選擇根

50、據(jù)安裝地點(diǎn)、環(huán)境，選擇屋內(nèi)、屋外或防污式及滿(mǎn)足使用要求的產(chǎn)品型式。一般屋內(nèi)采用聯(lián)合膠裝多棱式，屋外采用棒式，需要倒裝時(shí)，采用懸掛式。二、額定電壓的選擇所選絕緣子的額定電壓大于或等于所在電網(wǎng)電壓。三、穿墻套管的額定電流選擇與窗口尺寸的配合具有倒替的穿墻套管額定電流in應(yīng)大于或等于回路中最大持續(xù)工作電流inmax，當(dāng)環(huán)境溫度與規(guī)定環(huán)境溫度不符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度校正， 即：kqininmax母線型穿墻套管，只需保證套管的型式與穿過(guò)母線的窗口尺寸配合即可。四、熱穩(wěn)定校驗(yàn)穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗(yàn)：具有導(dǎo)體的套管，應(yīng)對(duì)導(dǎo)體校驗(yàn)熱穩(wěn)定，其套管的熱穩(wěn)定能力it2t應(yīng)大于或等于短路電流通過(guò)套管所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，即：it2

51、tqk母線型穿墻套管不需校驗(yàn)熱穩(wěn)定。五、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 按下式校驗(yàn)絕緣和套管的動(dòng)穩(wěn)定, 即：fd0.6fu式中：fd在短路時(shí)作用于絕緣子的力（kg），與母線布置及截面形狀有關(guān)；fu絕緣子抗彎破壞負(fù)荷（kg）。絕緣子是載流部分的機(jī)械支持物，又是載流部分對(duì)接地裝置以及載流部分彼此間的絕緣物。為了完成這種任務(wù)，絕緣子應(yīng)有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和電強(qiáng)度。這種性能不隨外界的溫度及空氣中的濕度而改變，也就是絕緣子應(yīng)是耐濕和抗?jié)竦摹８鶕?jù)用途，安裝地點(diǎn)的不同及電壓的高低不同，絕緣子有著不同的結(jié)構(gòu)形式。絕緣子分戶(hù)內(nèi)裝置和戶(hù)外裝置，戶(hù)外裝置由于環(huán)境條件惡劣，所以具大的沿面具有較大的傘群增大放電強(qiáng)度的預(yù)備，以便保證在雨天及污穢

52、環(huán)境下的安全，戶(hù)內(nèi)絕緣子一般無(wú)傘群 。按使用場(chǎng)所不同，絕緣子分電站絕緣子、電力絕緣子和線路絕緣子。電站絕緣子可用支持和固定發(fā)電廠和變電所中屋內(nèi)，外配電裝置的硬母線，并使各相母線間及各相對(duì)地絕緣。電站絕緣子分為支持絕緣子和套管絕緣子兩種。套管絕緣子用于母線在屋內(nèi)穿過(guò)墻壁和天花板，以及由屋外向屋外引線。電站絕緣子型號(hào)含義如下：1、支持絕緣子：如圖4 圖42、穿墻套管絕緣子：如圖5 圖5六、高壓絕緣子和穿墻絕緣子按如下要求選擇：支持絕緣子按電壓和短路動(dòng)穩(wěn)定；穿墻套管絕緣子按電壓、持續(xù)允許電流、短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定。1、按電壓選擇支持絕緣子與穿墻套管要求：uzdug2、按持續(xù)允許電流選擇穿墻套管 要求：izdig當(dāng)周?chē)h(huán)境變化+40但不超過(guò)+60時(shí)，套管的持續(xù)允許電流應(yīng)按下式計(jì)算：ixq=ieq實(shí)際環(huán)境溫度()；ie持續(xù)允許額定電流（a）；對(duì)于母線型穿墻套管不必按允許持續(xù)電流選擇，只需保證套管的型式與母線尺寸相配合。3、按短路時(shí)熱穩(wěn)定校驗(yàn)穿墻套管其方法與校驗(yàn)斷路器的方法一樣，保證熱穩(wěn)定電流計(jì)算值小于套管的保證值。4、 按短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)支持絕緣子和穿墻套管要求：0.6pxuppxu絕緣子抗彎破