西南交大2007級(jí)牽引變電所課程設(shè)計(jì)孫吉

1、目 錄第1章 牽引變電所設(shè)計(jì)原則及要求11 概述112 電氣主接線設(shè)計(jì)依據(jù)213 電氣主接線基本要求314 原始資料的收集與分析515 主變壓器型式、臺(tái)數(shù)及容量的選擇516 主接線方式選擇與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較5第2章 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說明.7第3章 短路計(jì)算.831短路計(jì)算的相關(guān)概念,目的.832線路的短路計(jì)算.8第4章 高壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)1041母線的選擇和校驗(yàn)1142支柱絕緣子和穿墻導(dǎo)管的選取1343高壓斷路器的選擇1544隔離開關(guān)的選擇1645高壓熔斷器的選擇.1746互感器的選擇1847避雷器的選擇19參考文獻(xiàn)后記電氣設(shè)備一覽表附圖：供變電系統(tǒng)主接線圖第1章 牽引變電所設(shè)計(jì)原則

2、及要求11概述供電系統(tǒng)牽引變電所等供電裝置電氣主接線的設(shè)計(jì)是鐵道電氣化設(shè)計(jì)的重要組成部分。它是關(guān)系到供電系統(tǒng)及其裝置主要電氣設(shè)備的部署、運(yùn)行方式以及對(duì)鐵路其它設(shè)施綜合供電方式的全局性問題；也牽涉到電氣化區(qū)段整個(gè)供電系統(tǒng)和供電裝置運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性問題。從提高供電質(zhì)量、保證運(yùn)行安全可靠的要求出發(fā)，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上分析各種原始資料，根據(jù)具體情況或技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較，以確定合理的電氣主接線方案。牽引變電所電氣主接線也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它是指由主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等各種電器元件及其連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。它反映出牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。在運(yùn)行中，它能表明電能的

3、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)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、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、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。1、2電氣主接線設(shè)計(jì)依據(jù)在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)：1、 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)中的變電所有系統(tǒng)樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型。一般系統(tǒng)樞紐變電所匯集多個(gè)大電源，進(jìn)行系統(tǒng)功率交換和以中壓供電，電壓為330500KV；地區(qū)重要變電所，電壓為220

4、330KV；一般變電所多為終端和分支變電所，電壓為110KV，但也有220KV。2、 變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模變電所根據(jù)十幾年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器；當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，330500KV樞紐變電所也可裝設(shè)34臺(tái)主變壓器；終端或分支變電所如只有一個(gè)電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。3、負(fù)荷大小和重要性 對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。4、系統(tǒng)備用容量大小 裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)事故斷開，其余主變壓器

5、的容量應(yīng)保證該所70%的全部負(fù)荷，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 系統(tǒng)備用容量的大小將會(huì)影響運(yùn)行方式的變化。例如：檢修母線或斷路器時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；故障時(shí)允許切除的線路、變壓器的數(shù)量等。設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)充分考慮這個(gè)因素。5、系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料 出線的電壓等級(jí)、回路數(shù)、出線方向、每回路輸送容量和導(dǎo)線截面等。 主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和型式；變壓器各側(cè)的額定電壓、阻抗、調(diào)壓范圍及各種運(yùn)行方式下通過變壓器的功率潮流。各級(jí)電壓母線的電壓波動(dòng)值和諧波含量值。 電容補(bǔ)償裝置和電抗器等型式、數(shù)量、容量和運(yùn)行方式的要求。 系統(tǒng)的短路容量或歸算的電抗值。注明最大、最

6、小運(yùn)行方式的正、負(fù)、零序電抗值，為了進(jìn)行非周期分量短路電流計(jì)算，尚需系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)不或電阻、電抗值。 變壓器中性點(diǎn)接地方式及接地點(diǎn)的選擇。 系統(tǒng)內(nèi)過電壓數(shù)值及限制內(nèi)過電壓措施。 為保證大系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提出對(duì)大機(jī)組超高壓電氣主接線可靠性的要求。 初期及最終變電所與系統(tǒng)的連接方式及推薦的初期和最終主接線方案。1.3電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性三項(xiàng)基本要求：1、可靠性牽引供電系統(tǒng)首先應(yīng)可靠地保證對(duì)電力牽引負(fù)荷和地區(qū)負(fù)荷供電的要求。由于牽引負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，中斷供電將造成運(yùn)輸阻塞，在經(jīng)濟(jì)上、政治上的影響很大，除了用雙回輸電線或環(huán)形電源供電外牽引變電所應(yīng)在電路轉(zhuǎn)換，設(shè)備檢

7、修和事故處理等情況下保證可靠的供電。對(duì)于地區(qū)負(fù)荷應(yīng)根據(jù)用戶的重要程度，容量與饋電回路數(shù)量來(lái)考慮相應(yīng)的結(jié)線型式。其具體要求如下： 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 盡量避免變電所全部停運(yùn)的可能性。 大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。2、經(jīng)濟(jì)性在滿足可靠性的基礎(chǔ)上，就要考慮經(jīng)濟(jì)性。盡量減少投資和運(yùn)行費(fèi)用（即維修和能耗費(fèi)）。經(jīng)濟(jì)性主要決定于主接線母線的形式與套數(shù)（一套或兩套等），斷路器的數(shù)目以及機(jī)配電裝置結(jié)構(gòu)的型式，后期的維護(hù)、改造和管理等。、主接線應(yīng)力求接線簡(jiǎn)單、明顯，以

8、節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。、要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。、要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。、如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。、主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。、經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡(jiǎn)化主接線，變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩種。3、靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性，保證運(yùn)行靈活、檢修維護(hù)安全方便。、調(diào)度時(shí)，應(yīng)可

9、以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故時(shí)運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。、檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。、擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過度到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少?？偟膩?lái)說，對(duì)主接線的要求主要是可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面。在主接線設(shè)計(jì)中，為了提高供電的可靠性并在檢修和維護(hù)設(shè)備時(shí)保證工作人員的安全，有時(shí)必須增加一定數(shù)量的電氣設(shè)備，如為了檢修斷路器時(shí)的安全而又不致中斷供電，必須設(shè)有

10、備用斷路器及其轉(zhuǎn)換電路。但是過多的增加設(shè)備，會(huì)影響主接線的經(jīng)濟(jì)性，而且由于設(shè)備增多，操作轉(zhuǎn)換步驟趨于繁瑣，也會(huì)增加產(chǎn)生事故的可能性，以致降低主接線的可靠性。，同樣，在經(jīng)濟(jì)性方面，必須是在保證可靠性的前提下考慮經(jīng)濟(jì)性問題。而過分的強(qiáng)調(diào)減少設(shè)備、節(jié)約投資，往往會(huì)降低可靠性，其后果是反而是不經(jīng)濟(jì)的。因此，要正確處理可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，必須從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)具體條件和要求，在電源與電力系統(tǒng)的組成及其運(yùn)行方式、牽引變電所與系統(tǒng)的聯(lián)系（有無(wú)功率通過一次母線）、保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用、主變壓器類型、接線方式和備用方式，以及電氣化鐵路的年運(yùn)量和發(fā)展遠(yuǎn)景等方面，做出綜合分析和比較方案，以期得到合理的主接線結(jié)構(gòu)。

11、1.4 原始資料的收集與分析牽引變電所等供電裝置主接線設(shè)計(jì)的原始資料主要包括：電源與電力系統(tǒng)供電的情況；供電本身的設(shè)計(jì)規(guī)模與發(fā)展；供電系統(tǒng)供電方式和主變壓器接線方式；控制調(diào)度方式；現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的自然情況；地區(qū)供電負(fù)荷的情況等。1、電源與電力系統(tǒng)供電狀況、系統(tǒng)容量的近期與遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃、對(duì)牽引變電所的供電方式、與電壓等級(jí)中心牽引變電所在系統(tǒng)中的地位，短路計(jì)算資料以及有無(wú)地方獨(dú)立電源作為操作控制電源。2、牽引變電所等供電裝置的規(guī)模與發(fā)展要求，運(yùn)量大小和鄰近線路電氣化的可能性，供電計(jì)算提供的牽引變壓器容量、饋線負(fù)荷計(jì)算資料、牽引供電系統(tǒng)供電方式和主變壓器的接線形式及其備用方式，接觸網(wǎng)分段及其接線情況，供電

12、系統(tǒng)急裝置的調(diào)度控制方式，自動(dòng)化程度與-調(diào)壓、電容補(bǔ)償要求。3、對(duì)變電所場(chǎng)地等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與踏勘，了解地形條件、進(jìn)出線位置，交通及鐵路岔線出線情況，饋線數(shù)目、當(dāng)?shù)氐臍庀蟆⑺馁Y料、雷電活動(dòng)與土壤電阻系數(shù)等資料。4、地區(qū)負(fù)荷情況，包括鐵路企業(yè)、樞紐站以及牽引變電所鄰近的工業(yè)企業(yè)、農(nóng)村用戶的供電容量、電壓等級(jí)以及負(fù)荷性質(zhì)，出線回路、供電的重要程度、功率因數(shù)和負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)等，地區(qū)負(fù)荷容量及電壓等級(jí)對(duì)確定主變壓器型式和主接線結(jié)構(gòu)有重要作用。此外，對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)品的技術(shù)特性，特別是主變壓器、斷路器和避雷器等的特性和類型進(jìn)行初步選型落實(shí)，也是主接線設(shè)計(jì)中原始資料的一個(gè)組成部分。1.5主變壓器型式、臺(tái)數(shù)及容

13、量的選擇主變壓器是供電系統(tǒng)和牽引變電所的重要電氣設(shè)備，它的類型和結(jié)構(gòu)是由整個(gè)供電系統(tǒng)和供電方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)方案的全面比較確定的。按照對(duì)電氣主接線的構(gòu)成產(chǎn)生影響的情況，不同主變壓器的類型和臺(tái)數(shù)一般考慮不同。主變壓器總?cè)萘康倪x擇按設(shè)計(jì)規(guī)程的計(jì)算條件，通過供電系統(tǒng)的電計(jì)算進(jìn)行。1.6主接線方式選擇與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較由于牽引變電所電氣主接線的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它是由一次電壓側(cè)、牽引負(fù)荷側(cè)和地區(qū)（或區(qū)域）負(fù)荷側(cè)的各部分接線組成的。其他供電裝置的電氣接線都較簡(jiǎn)單，因此，重點(diǎn)分析牽引變電所電氣主接線的選擇問題。確定牽引變電所各電壓接線應(yīng)考慮的原則與因素，以及基本接線方式選擇應(yīng)用的場(chǎng)合，歸納為以下幾點(diǎn)：1、一次側(cè)接線

14、方式，考慮牽引變電所與電力系統(tǒng)的連接方式，當(dāng)用雙回路專用輸電線供電時(shí)，較多的采用雙T接線，在環(huán)網(wǎng)供電回路中采用橋型接線，另一方面，牽引變電所在系統(tǒng)中的作用和地位不同，接線方式也不同。但遇到線路發(fā)生故障時(shí)有穿越功率通過，則對(duì)電氣接線的可靠性要求更高。2、電壓等級(jí)、進(jìn)線（出線）數(shù)量與斷路器的備用方式：電壓越高、傳輸功率越大；進(jìn)（出）線數(shù)量越多，供電的面越廣都對(duì)母線系統(tǒng)可靠性的要求越高。線斷路器達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，由于斷路器跳閘若干次后檢修的概率增大，為解決斷路器檢修備用問題，需采用較復(fù)雜的母線系統(tǒng)。因而，對(duì)110220KV系統(tǒng)，在進(jìn)（出）線為三回路時(shí)采用單母線分段的電氣接線，四回路以上則采用單母線帶旁

15、路母線的接線方式。牽引負(fù)荷系統(tǒng)，饋線在三回路以上，以采用單母線帶旁路母線的接線為宜。3、地區(qū)或區(qū)域負(fù)荷的容量大小和重要程度對(duì)電氣主接線的影響也很大，地區(qū)負(fù)荷容量較小時(shí)地區(qū)變壓器可直接由牽引母線供電，容量較大時(shí)則采用三繞組變壓器供電。 在選擇牽引變電所主接線以及主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和地區(qū)負(fù)荷供電方式的過程中，通?？梢蕴岢鋈舾蓚€(gè)不同的接線方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的比較分析，再集中少數(shù)幾個(gè)能同時(shí)滿足運(yùn)行要求、技術(shù)上最合理的方案，進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能得到正確的結(jié)論。 第2章 牽引變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)說明牽引變電所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，不構(gòu)成閉合環(huán)網(wǎng)。E所內(nèi)的

16、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。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。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。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。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

17、兩臺(tái)三相主變壓器，其繞組聯(lián)結(jié)形式為YN/接線阻抗匹配平衡變壓器，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，饋線數(shù)目較少，每相只有兩條饋線，考慮到經(jīng)濟(jì)性，牽引負(fù)荷母線單母線不分段接線方式，但為了保證饋線供電的可靠性，采用50%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。該牽引變電所的運(yùn)行方式如下：1）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關(guān)。1B發(fā)生故障時(shí)，若

18、采用110KV進(jìn)線1工作，也合外跨橋上的隔離開關(guān)。設(shè)備的檢修相同。2）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)。第3章 短路計(jì)算3.1短路計(jì)算的相關(guān)概念,目的所謂短路,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)荷支路被旁路的直接短路或經(jīng)過一個(gè)很小的故障點(diǎn)阻抗短接，其主要內(nèi)容是確定短路電流的大小，即最大短路電流的大小。短路計(jì)算的目的，是通過短路過程的研究及計(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)和安全可靠運(yùn)行的重要

19、因素。3.2線路的短路計(jì)算因短路計(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)。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接線圖：如圖31 圖31短路電流按最大運(yùn)行方式來(lái)計(jì)算, 系統(tǒng)電路簡(jiǎn)化圖如圖32： 圖32 電路簡(jiǎn)化圖取110KV側(cè)點(diǎn)發(fā)生短路，短路回路總阻抗為：周期分量有效值為：若取時(shí)，電路中最大沖擊電流為Kch沖擊系數(shù)短路電流最大有效值為處短路時(shí)，即處短路：周期分量有效值為：若取時(shí)，電路中最大沖擊電流為短路電流最大有效值為側(cè)額定電流：側(cè)額定電流：短路計(jì)算值如下表31： 表31 短路計(jì)算值額定電流

20、短路電流沖擊電流最大短路電流有效值側(cè)78.73703.118771132側(cè)314.91487.637552223對(duì)環(huán)境校核：海拔h1000m，I級(jí)污穢地區(qū)，鹽密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。第4章 高壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)4.1母線的選擇和校驗(yàn)一、側(cè)母線的選?。?.按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過載1.3倍考慮：由附表3查出鋁母線的允許載流量為156A，大于最大工作電流102.4A，故初步確定選用截面的鋁母線。表41 15×3鋁母線規(guī)格導(dǎo)體尺寸h×b單 條平 放豎 放15×31561652.校驗(yàn)?zāi)妇€的短路熱穩(wěn)定

21、性短路電流計(jì)算時(shí)間短路電流熱效應(yīng)由得，所以 所以由，從圖中查得則由得：再由，查得，而 (見表6.1)，即：，滿足熱穩(wěn)定性要求。所以應(yīng)選擇15×3的軟鋁母線。（二）27.5KV側(cè)母線的選取：1、按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過載1.3倍考慮由附錄二表3查出鋁母線的允許載流量為456A，大于最大工作電流409.4A，故初步確定選用截面的鋁母線。2.校驗(yàn)?zāi)妇€的短路熱穩(wěn)定性要求短路最終溫度，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。短路電流計(jì)算時(shí)間短路電流熱效應(yīng)由查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，可得：，所以 由，從圖中查得則由得：再由，查得，而 (見

22、表6.1)，即：，滿足熱穩(wěn)定性要求。所以應(yīng)選擇40×4的鋁母線。3.校驗(yàn)?zāi)妇€的機(jī)械穩(wěn)定性設(shè)母線采用水平排列平放，已知：a=40cm，l=120cm，h=40mm，b=4mm則三相短路時(shí)的相間電動(dòng)力為母線平放及水平排列時(shí)，其抗彎模量為：母線的計(jì)算應(yīng)力為：由表6.4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。故最后確定選擇截面為的鋁母線。表42 母線選取型號(hào)及最大工作電流母線型號(hào)(A)三相短路時(shí)的相間電動(dòng)力110KV102.47.31727.5KV409.44.2支柱絕緣子和穿墻導(dǎo)管的選取支柱絕緣子與穿墻套管在配電裝置中用以固定母線和導(dǎo)體，并使導(dǎo)體與地或與已處在其它電位下的設(shè)備絕緣

23、。所以支柱絕緣子與穿墻套管應(yīng)具有足夠的電強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，并能夠熱。屋外用的支柱絕緣子和窗墻套管應(yīng)具有防潮和濕閃耐壓的能力，以及在污穢區(qū)應(yīng)符合防塵和加強(qiáng)絕緣泄露比距的要求。選擇時(shí)首先應(yīng)根據(jù)使用地點(diǎn)和電壓等級(jí)污穢等級(jí)確定它們的類型和型號(hào)。對(duì)于穿墻套管，由于有導(dǎo)體在其中貫穿，應(yīng)按最大長(zhǎng)期工作電流選擇導(dǎo)體截面，并與選擇母線的方式相同進(jìn)行短路時(shí)熱穩(wěn)定和機(jī)械穩(wěn)定性校驗(yàn)，而支柱絕緣子只須校驗(yàn)短路的機(jī)械穩(wěn)定性。由于牽引變壓器安裝在室外，而進(jìn)線是直接接到牽引變壓器上的，所以不用穿墻導(dǎo)管，故對(duì)于側(cè)只需選擇支柱絕緣子而不需要選擇穿墻導(dǎo)管。而側(cè)的設(shè)備既有安裝在室外的也有安裝在室內(nèi)，所以對(duì)側(cè)既需要選擇支柱絕緣子，也需要

24、選擇穿墻導(dǎo)管。一、側(cè)支柱絕緣子的選?。?、按最大工作電壓選擇支柱絕緣子可按變壓器側(cè)額定電壓考慮，由附錄二表11.1查出支柱絕緣子的型號(hào)為ZS-110/3，初選破壞荷重為3的支柱絕緣子。2、校驗(yàn)支柱絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度由于短路時(shí)中間相中間位置的絕緣子受力為，故，滿足機(jī)械穩(wěn)定性要求。二、側(cè)支柱絕緣子的選取：1、按最大工作電壓選擇支柱絕緣子可按變壓器側(cè)額定電壓考慮 由附錄二表11.1查出支柱絕緣子的型號(hào)，初選型號(hào)為ZA-35Y的支柱絕緣子。2、校驗(yàn)支柱絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度由附錄二表11.中查得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。三、

25、側(cè)穿墻導(dǎo)管的選?。喊醋畲箝L(zhǎng)期工作電流選擇絕緣套管應(yīng)滿足 其中：分別為絕緣套管的額定電流和安裝絕緣套管的電路中最大長(zhǎng)期工作電流。按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過載1.3倍考慮由附錄二表11.1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。2、校驗(yàn)穿墻導(dǎo)管的熱穩(wěn)定性由前面選擇硬母線處可得，而，所以，故穿墻導(dǎo)管滿足熱穩(wěn)定性。表43 支持絕緣子型號(hào)及穿墻導(dǎo)管支持絕緣子型號(hào)穿墻導(dǎo)管110KV27.5KV4.3高壓斷路器的選取對(duì)于開斷電路中負(fù)荷電流和短路電流的高壓斷路器，首先應(yīng)按使用地點(diǎn)和負(fù)荷種類及特性選擇斷路器的類型與型號(hào)、即戶內(nèi)或戶外式，以及滅弧介質(zhì)的種類。交流牽引負(fù)荷側(cè)

26、由于故障跳閘頻繁，操作次數(shù)多，從減少運(yùn)行維修工作量考慮，本設(shè)計(jì)側(cè)選用斷路器，側(cè)選用真空斷路器。一、側(cè)斷路器的選取1、最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮由附錄二表6.2查出斷路器的型號(hào)為，額定電流選取1250A。2、校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性由前面選擇硬母線處可得，而，所以，故滿足熱穩(wěn)定性。所以斷路器選取型號(hào)為，額定電流為1250A。 二、側(cè)真空斷路器的選取1、最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮由附錄二表6.3查出真空斷路器的型號(hào)為，額定電流選取600A。2、短路關(guān)合電流的校驗(yàn)由附錄二表6.2查出型號(hào)的真空斷路器的極限通過電流為，而，所以，滿足要求。3、校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性由，而，所以，故

27、滿足熱穩(wěn)定性。所以真空斷路器選取型號(hào)為，額定電流選取600A。表44 斷路器選取型號(hào)110KV斷路器27.5KV真空斷路器4.4高壓熔斷器的選取高壓熔斷器用以切斷過負(fù)荷電流和短路電流，選擇時(shí)應(yīng)首先應(yīng)考慮裝置的種類與形式，由于在所設(shè)計(jì)的電氣主結(jié)線中，只有側(cè)才有高壓熔斷器，所以只需選擇側(cè)的高壓熔斷器。1、按額定電壓選擇由于，而，所以選擇型號(hào)為的高壓熔斷器。2、熔斷器開斷電流的校驗(yàn)，而，即，滿足要求。3、熔斷器切斷流容量的校驗(yàn)，而，即，滿足要求。故選擇的高壓熔斷器。4.5隔離開關(guān)的選取隔離開關(guān)選擇的條件如表45：表45項(xiàng)目名稱按工作電壓選擇按工作電流 選擇短路關(guān)合電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)負(fù)荷開關(guān)隔離

28、開關(guān) 由于在所設(shè)計(jì)的電氣主結(jié)線中，側(cè)隔離開關(guān)在室外，而側(cè)既有室內(nèi)的也有室外的，所以對(duì)側(cè)只需選擇室外的，而側(cè)要選擇室內(nèi)和室外的。一、側(cè)隔離開關(guān)的選取1、最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮而，所以由附錄二表9.2查出隔離開關(guān)的型號(hào)為GW4-110/600。2、校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性，所以，故滿足熱穩(wěn)定性。所以側(cè)隔離開關(guān)的型號(hào)為戶外GW4-110/600。 二、側(cè)隔離開關(guān)的選取1、最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮而，所以由附錄二表9.1查出戶外隔離開關(guān)的型號(hào)為GW2-35G/600，戶內(nèi)隔離開關(guān)的型號(hào)為GN2-35T/600。2、校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性1）、戶內(nèi)隔離開關(guān)的校驗(yàn)，所以，故滿足

29、熱穩(wěn)定性。所以側(cè)隔離開關(guān)的型號(hào)為戶內(nèi)GN2-35T/600。 2）、戶外隔離開關(guān)的校驗(yàn)，所以，故滿足熱穩(wěn)定性。所以側(cè)隔離開關(guān)的型號(hào)為戶外GW2-35G/600。 4.6互感器的選取由于電壓互感器是并接在主回路中，當(dāng)主回路發(fā)生短路時(shí)，短路電流不會(huì)流過互感器，因此電壓互感器不需要校驗(yàn)短路的穩(wěn)定性。一、側(cè)電壓互感器的選取由附錄二表12查出電壓互感器的原線圈額定電壓為，副線圈額定電壓為，故確定選用的型號(hào)為的電壓互感器。二、側(cè)電壓互感器的選取由附錄二表12查出電壓互感器的原線圈額定電壓為，副線圈額定電壓為，故確定選用的型號(hào)為的電壓互感器。三、側(cè)電流互感器的選取1、最大長(zhǎng)期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮， 而，由附錄二表13.2查出電流互感器LCW-110的額定電壓為，額定電流比為，故初步確定選用的型號(hào)為L(zhǎng)CW-110的電流互感器。2、短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，故，滿足熱穩(wěn)