供變電課程設(shè)計-某牽引變電所供變電工程設(shè)計

1、課程設(shè)計題目某牽引變電所供變電工程設(shè)計專業(yè)電氣工程及其自動化班級09電氣三班學(xué)號姓名電氣工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)生專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)生學(xué)號2009學(xué)生班級09電氣指導(dǎo)教師陳金強設(shè)計題目某牽引變電所供變電工程設(shè)計、設(shè)計初始條件（已知技術(shù)參數(shù)）包含有A、B兩牽引變電所的供電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。電力系統(tǒng)1電力系跳2L】LG 區(qū)b7 a 存J圖i牽引供電系統(tǒng)示意圖圖i中，牽引變電所中的兩臺牽引變壓器為一臺工作，另一臺備用。電力系統(tǒng)1、2均為火電廠，選取基準(zhǔn)容量 Sj為750MVA在最大運行方式下，電力系統(tǒng) 1、2的綜 合電抗標(biāo)幺彳1分別為 0.10和0.12 ;在最小運行方式下，電力系

2、統(tǒng)1、2的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 0.11 和 0.14。對每個牽引變電所而言，110kV線路為一主一備。圖1中，L1、L2、L3長度分別30kn 50km 20kmo線路平均正序電抗 X為0.4 /km,平均零序電 抗 X0 為 1.2 Q/kmo基本設(shè)計數(shù)據(jù)如表1所示。項目A牽引變電所B牽引變電所左臂負荷全日有效值（A）560500右臂負荷全日有效值（A）780730左臂短時最大負荷（A）注720700右臂短時最大負荷（A）1050980牽引負荷功率因數(shù)0.85（感性）0.85（感性）表1牽引變電所基本設(shè)計數(shù)據(jù)10kV地區(qū)負荷容量（kVA）2X 10002X 100010kV地區(qū)負荷功率因數(shù)

3、0.86(感性)0.87(感，性)牽引變壓器接線型式自選自選牽引變壓器110kV接線型式自選自選左供電臂27.5kV饋線數(shù)目22右供電臂27.5kV饋線數(shù)目2210kV地區(qū)負荷饋線數(shù)2回路工作，1回路備用2回路工作，1回路備用預(yù)計中期牽引負荷增長30%30%注:供電臂短時最大負荷即為線路處于緊密運行狀態(tài)下的供電臂負荷。二、要求完成的主要任務(wù)設(shè)計分組學(xué)號為單數(shù)的同學(xué)設(shè)計牽引變電所A;雙數(shù)的同學(xué)設(shè)方t牽引變電所 Bo牽引變電所供變電工程設(shè)計內(nèi)容概述對設(shè)計對象、原始資料(通常論述電網(wǎng)狀況、負荷等級、負荷統(tǒng)計資料、地質(zhì)、氣象條件等)、設(shè)計原則及設(shè)計所要完成的任務(wù)作簡要論述。牽引變壓器容量計算確定主變壓

4、器接線型式和備用方式；分別計算正常負荷和堅密運行狀態(tài)下的主變壓器計算容量；電氣化鐵道中、遠期運量估計；根據(jù)以上計算，進行單臺主變壓器初步選型；進行主變壓器過負荷能力校驗。牽引變壓器運行技術(shù)指標(biāo)計算牽引變壓器功率損耗及全年電能損耗計算；牽引變壓器在短時最大負荷工況下的電壓損失計算；牽引變電所短時最大負荷工況下的不平衡度計算。牽引變電所電壓不平衡度計算在設(shè)計中，通常按牽引變電所正常運行和緊密運行兩種工況分別計算電壓不平衡度。按緊密運行工況進行不平衡度考核。牽引變電所主接線設(shè)計(用2個初步方案進行比選)根據(jù)電網(wǎng)布局、牽引變電所類型決定110kV側(cè)的主接線，如內(nèi)、外橋，雙T接線或線路變壓器組等，鼓勵同

5、學(xué)們結(jié)合自己工作經(jīng)驗進行設(shè)計。根據(jù)27.5kV饋線路數(shù)及供電對象的重要程度決定27.5kV側(cè)的主接線，如選擇單母線及其分段、雙母線、單母線加旁路母線等。對所選初步方案進行技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)比選(如比較變壓器功損、壓損、不平衡度、接線可靠性、 接線復(fù)雜程度等)，選出優(yōu)化設(shè)計方案。繪制有關(guān)圖紙對所選方案繪出 牽引變電所主接線圖 及變電所平面布置圖。圖中應(yīng)列表注明所選設(shè)備的編號、名稱、臺(組)數(shù)、型號(這一部分內(nèi)容待后定)。短路電流計算為進行所選電氣設(shè)備的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗，必須進行相應(yīng)的短路計算。開關(guān)設(shè)備選型及穩(wěn)定性校驗根據(jù)以上計算結(jié)果，進行 110kV、27.5kV、10kV所有斷路器以及隔離開關(guān)的

6、選型和動穩(wěn)定、熱 穩(wěn)定校驗，并列出計算、校驗匯總表和設(shè)備清單。室內(nèi)、外母線選型及校驗室外母線110kV進線側(cè)、進入高壓室的 27.5kV進線側(cè)、從高壓室出來的27.5kV饋線側(cè)、10kV饋線側(cè)的母線均為軟母線。軟母線進行選型、熱穩(wěn)定校驗。無需進行動穩(wěn)定校驗。室內(nèi)母線高壓室內(nèi)27.5kV硬母線長度l= 2000mm 相間距a= 600mm 。高壓室內(nèi)10kV 硬母線長度l = 1200mm 相間距a= 250mm 。硬母線進行選型、熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定校驗。選擇并校驗各個支持絕緣子和穿墻套管電壓、電流互感器選型與校驗受課時所限，本次課程設(shè)計只做110kV側(cè)A、B、C三相的儀用電壓、電流互感器選擇與校驗

7、，各相儀表型號由同學(xué)自行確定。根據(jù)設(shè)計需要，同學(xué)自行選擇每相上的儀表種類、個數(shù)和連接方式，然后決定測量用電壓、電流互感器的連接、選型與校驗(設(shè)計中假設(shè)儀表盤距電壓、電流互感器安裝點30m)。(12)牽引變電所防雷接地設(shè)計(參考高電壓技術(shù)教材)(13)開列所選設(shè)備清單 (編號、名稱、型號、臺(組)數(shù))(14)形成完整的設(shè)計計算書及圖紙3設(shè)計要求：根據(jù)設(shè)計內(nèi)容的不同，劃分出獨立的章節(jié)在每章的開始，應(yīng)對所要完成的任務(wù)、基本的設(shè)計原則及計算方法作一簡要的論述在每章的結(jié)尾，應(yīng)對所完成的工作做一簡要的總結(jié)，以便后面章節(jié)查閱對于關(guān)鍵參數(shù)的計算，要求有完整的計算電路圖、詳細的計算過程、完整的計算結(jié)果匯總表完成

8、兩張圖紙：牽引變電所主接線圖和牽引變電所平面布置圖撰寫格式需符合學(xué)校相關(guān)的規(guī)定。三、時間安排第一周：下達課程設(shè)計任務(wù)，介紹供變電技術(shù)課程設(shè)計的主要設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法，并明確課程 設(shè)計的要求，指出相關(guān)的注意事項。第二六周：課程設(shè)計進度檢查，指導(dǎo)，答疑。四、參考文獻.賀威俊等 編著.電力牽引供變電技術(shù) 西南交通大學(xué)出版社，1998.賀威俊、簡克良 主編.電氣化鐵道供變電工程中國鐵道出版社，1980.婁和恭等 合編.發(fā)電廠變電所電氣部分水利電力出版社，1987.李群湛賀建閩編著.牽引供電系統(tǒng)分析西南交通大學(xué)出版社，2007.曹建猷 著.電氣化鐵道供電系統(tǒng)中國鐵道出版社，1983.李群湛賀建閩編著.牽

9、引供電系統(tǒng)分析西南交通大學(xué)出版社，2007.曹建猷 著.電氣化鐵道供電系統(tǒng)中國鐵道出版社，1983.李群湛連級三高仕斌編著.高速鐵路電氣化工程西南交通大學(xué)出版社，2006.簡克良 主編.電力系統(tǒng)分析.西南交大出版社，1992指導(dǎo)教師簽名：系主任簽名:繼電保護課程設(shè)計一110kV降壓變壓器繼電保護及其二次回路設(shè)計1概述設(shè)計方案簡述本設(shè)計系統(tǒng)的闡明了牽引變電所B主接線的設(shè)計。包括對牽引變壓器容量的計算、運行技術(shù)指標(biāo)的計算，牽引變電所電壓不平衡度計算，短路電流的計算；牽引變壓器的選擇，開關(guān)設(shè)備選型及穩(wěn)定性校驗， 室內(nèi)外母線選型及校驗。從多個角度合理準(zhǔn)確的進行了牽引變電所供變電變壓器的選型和整個供變電

10、系統(tǒng) 的設(shè)計，并從有效的進行了驗證，使得整個設(shè)計完整、可靠。設(shè)計初始條件包含有A、B兩牽引變電所的供電系統(tǒng)示意圖如圖1-1所示：圖1-1牽引供電系統(tǒng)示意圖圖1-1牽引變電所中的兩臺牽引變壓器為一臺工作，另一臺備用。電力系統(tǒng)1、2均為火電廠，選取基準(zhǔn)容量 Sj為750MVA在最大運行方式下，電力系統(tǒng) 1、2的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 0.10和0.12 ;在最小運行方式下，電力系統(tǒng)1、2的綜合電抗標(biāo)幺值分別為0.11和0.14。對每個牽引變電所而言，110kV線路為一主一備。圖1-1中，L、L2、L3長度為30kn 50kn 20km.線路平均正序電抗 X1為0.4 /km,平均零序電抗X 0 為

11、1.2 /km?；驹O(shè)計數(shù)據(jù)如表1-1所示牽引變電所設(shè)計數(shù)據(jù)表1-1項目B牽引變電所左臂負荷全日有效值（A）500-1 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計右臂負荷全日有效值（A）730左臂短時最大負荷（A）注700右臂短時最大負荷（A）980牽引負荷功率因數(shù)0.85 （感性）10kV地區(qū)負荷容量（kVA）2*100010kV地區(qū)負荷功率因數(shù)0.87 （感性）牽引變壓器接線型式自選牽引變壓器110kV接線型式自選左供電臂27.5kV饋線數(shù)目2右供電臂27.5kV饋線數(shù)目210kV地區(qū)負荷饋線數(shù)目2回路工作，1回路備用預(yù)計中期牽引負荷增長30%注:供電臂短時最大負荷即為線路處于

12、緊密運行狀態(tài)下的供電臂負荷。2牽引變壓器容量計算2.1主變壓器接線形式和備用方式牽引變壓器將電力系統(tǒng)1供給的110kV或220kV三相電變換成適合電力機車使用的27.5kV的單相電。三相vv結(jié)線變壓器有主結(jié)線較簡單，設(shè)備較少，投資較省。對電力系統(tǒng)的負序影響比單相結(jié)線少。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)雙邊供電的有點，況且牽引負荷不穩(wěn)定。本設(shè)計綜合考慮這些因素，選擇了Vv接線的牽引變壓器，其中一臺工作，另一臺備用。設(shè)計在110kV側(cè)牽引變壓器的選擇型號為 （Vv）SF6-20000+16000, 27.5kV側(cè)選擇容量為 2000kVA電壓27.5/10.5kV 的三相雙繞組電力變壓器。正常負荷的主變壓器的

13、計算容量牽引變電所的主變壓器采用Vv接線形式，主變壓器正常負荷計算：Sa UI a 27.5 500 1375WA& UI b 27.5 730 20075kVA供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計緊密運行狀態(tài)下的主變壓器的計算容量S.max UIa.max 27.5 700 19250VASb.max UIb.max 27.5 980 26950kVA電氣化鐵道中、遠期運量估計預(yù)計牽引負荷增長為30%Sa,y(130%)Sa/1.5130% 13750 /1.511916kVASb,y(130%)Sb /1.5130% 20075 /1.517398kVA單臺主變壓器初步選型

14、根據(jù)所得容量，查詢附錄一，可在110kV側(cè)選擇牽引變壓器的型號為（Vv） SF6-QY-20000+16000 , 27.5kV側(cè)選擇容量為 2000kVA電壓27.5/10.5kV 的三相雙繞組電力變壓器。Sa.maxKSb.maxK牽引變壓器過負荷能力校驗1925012833kVA1.526950 17966 kVA1.5般取k=1.5,所選變壓器滿足要求。3牽引變壓器運行技術(shù)指標(biāo)計算3.1牽引變壓器功率損耗及全年電能損耗計算由已知可求得I p1 =352.18A , I p2 =260.34A ,根據(jù)下面的公式計算:I caxI：1 bcxI：1 abx HYPERLINK l book

15、mark4 o Current Document 22122 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document (J)2 C)2 -IpiIp2 339(|晨2)2()2/Ja(3)2 (1Ix2)2 2i Jp2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 339供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計p.(I2 I 2I 2 )Ad0.876 1Pd 3ax 1yx 1abx)則3Ie=157.686 ( 104kWh/年)全年實際空載電能損失為:A)0.876 Po=133.726 ( 104 kWh/年)

16、全年牽引變壓器的實際總電能損失為:Ar人A0 =291.406 103.2牽引變壓器在短時最大負荷工況下的電壓損失計算Vv接線牽引變壓器可看成兩個單相變壓器，歸算到27.5kV 側(cè)在容量為20000kVA側(cè)有:R,t1000s2145 27.520- 0.2741000 202XaTa, I5%100Sn10.5 27.52 八3.9710020Ua(Q,t cosXa,T sin )Ia,max (0.2740.853.971 0.852) 7001627V在容量為16000kVA側(cè)有:R,tPc1000145100027.520.428162Xb,T5%100UnSn10.510027.5

17、24.9616Ub(Rb,T cosXb,T sin )Ib,max (0.4280.854.96J 0.852) 9802917.1V4牽引變電所電壓不平衡度計算4.1計算電網(wǎng)最小運行方式下的負序電抗X ?已知在最小運行方式下系統(tǒng)1的綜合電抗標(biāo)么值 Xs=0.11, L =30km, Xi=0.4/km。* *1102LX,0.1175030 0.4 13.77Y(-) Y YUJ_Y*X s X s X X sSj供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計4.2計算牽引變電所在緊密運行工況下注入110kV電網(wǎng)的負序電流當(dāng)負荷為1ab時，原邊負序電流:1 ab1 ab I41700

18、60 ab 6031.794.3101.03 28.21當(dāng)負荷為Ibc時，原邊負序電流: cIbc1bl 1804,3 一bc ：83 18031.79141.45148.21Imax lab Ibc 36.21j120.4 125.72 106Imax 125.72A構(gòu)造歸算到110kV的等值負序網(wǎng)絡(luò)歸算到110kV,牽引變壓器、供電系統(tǒng)等值負序網(wǎng)絡(luò):il-“QkV母線27, 母線牽引變電所110kV母線電壓不平衡度計算及校驗相負序電壓計算：U（） XImaX 13.77 125.72 1731.2V110kV側(cè)母線電壓不平衡度計算及校驗：U110000/ . 31001731.211000

19、/ 3100%2.7% 2.5%不滿足校驗。從牽引供電系統(tǒng)方面來說，采取換接相序、采用平衡牽引變壓器和并聯(lián)補償裝置等方法來改善負序的 作用。5主接線選擇供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計本設(shè)計采用簡單分支方式作為牽引變電所B的主接線。這種接線與橋形接線相比，需用高壓電器更少,配電裝置結(jié)構(gòu)更簡單，分支線路進線不設(shè)繼電保護。任一電源線路故障，則由輸電線路兩側(cè)繼電保護動作，使兩端斷路器（3Q與5Q, 4Q與6Q）跳閘而斷開。本設(shè)計采用 100炕全備用，當(dāng)一套設(shè)備發(fā)生故障，經(jīng)6繪制有關(guān)圖紙本設(shè)計所選方案繪制牽引變電所主接線圖見附表。7短路電流計算為了進行所選電氣設(shè)備的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定校

20、驗，必須進行相應(yīng)的短路計算。短路計算時電網(wǎng)電源容量 按有限大容量考慮；計算短路電流要考慮周期分量衰減時，在三相短路的暫態(tài)過程中，不同時刻短路電流 周期分量的有效值的計算，所以用運算曲線法計算；計算中取用系統(tǒng)最大運行方式的綜合電抗。0電源iioky牽引變壓器的變電所短路示意圖因為系統(tǒng)在最大運行方式下計算，所以選取系統(tǒng)1沿線路左L1向電網(wǎng)供電；又因為系統(tǒng)在正常運行和三相短路時只有正序分量，無零序分量，故 L1的電抗標(biāo)么值為：* SB750Xl x1l3B- 0.4 30 2 0.8181U；v1102供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計最大運行方式下系統(tǒng) 1的綜合電抗標(biāo)么值為：xG

21、 0.10 TOC o 1-5 h z 因為電網(wǎng)電源為有限大容量，故E*1； ，1則在近似計算短路電流時：I* X*在110kV高壓側(cè)： HYPERLINK l bookmark372 o Current Document 11短路電流標(biāo)幺值：* = 1.089Z1 Xl XG 0.8181 0.1基準(zhǔn)電流：短路電流：1 BIz1Sb750B3 94kV、.3Ub 3 110I Jb 1.089 3.94 4.29kV z1 B短路電流最大啟效值Iz11 2(kch 1)2I；i(kch 1.8)1.52 4.29 6.52kV沖擊電流：ich12kchI；2 1.8 4.29 10.91kA

22、在 20000kVA 側(cè)：變壓器電抗標(biāo)么值：短路電流標(biāo)么值：基準(zhǔn)電流：*XT*Ut% Sb10.5 750 3 94100 Sn100 20.11n onsRI z2I B*02058的 xG xT0.818 0.1 3.94SB.750 15.74kA3Ub 、3 27.5次暫態(tài)短路電流：I z21*Iz2 I b 0.2058 15.74 3.2392 kA1.52 Iz2 1.52 3.24 4.923kA短嶺電怵取人自雙值：I z2沖擊電流：ich2,2kchI z22 1.7 3.2392 7.786kA在 16000kVA 側(cè)：變壓器電抗標(biāo)么值：變壓器電抗標(biāo)么值：*XT*1Ut%

23、Sb10.5 7504.92100Sn100 1611I z3*0.1713Xl Xg Xt0.818 0.1 4.92-7 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計基準(zhǔn)電流：短路電流：短路電流最大有效值:沖擊電流：在10kV側(cè)低壓側(cè)：在 20000kVA 側(cè)：變壓器電抗標(biāo)么值：短路電流標(biāo)么值：基準(zhǔn)電流：次暫態(tài)短路電流：短路電流最大有效值:沖擊電流：在 16000kVA 側(cè)：變壓器電抗標(biāo)么值：變壓器電抗標(biāo)么值：基準(zhǔn)電流：短路電流：短路電流最大有效值:沖擊電流：Sb,3Ub750 15.74kA,3 27.5*Iz3Iz3 Ib 0.1713 15.74 2.696kAzzlz3

24、1.52 lz2 1.52 3.23 4.9kAich3.2kchl；3.2 1.7 4.9 11.8kA* *XTut%SB6.575024.375100SN1002* l110.0341 z4*XXg*XT*XT0.8180.10 3.94 24.3751 BSBEb7503 1043.3kA *lz4 Iz4Ib 0.034 43.3 1.4722kAlz4 1.52lz2 1.52 1.4722 2.23kAich4、2kchl；42 1.55 2.23 4.887kAXt* U% 名” 750 24.375100 SN10020.0330.818 0.10 4.92 24.375SB

25、750B,3 1043.3 kA“*lz5 lz5 l B0.03343.31.43kAlz5 1.52lz51.521.432.17kAich52kchl；5:21.551.43 3.13kA *11 z5 * 二XlXgXtXt供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計8開關(guān)設(shè)備選型及穩(wěn)定性校驗對于開斷電路中的高壓斷路器，首先應(yīng)按使用地點環(huán)境，負荷種類及使用技術(shù)條件選擇斷路器的類型 和型號，即戶內(nèi)和戶外式，以及滅弧介質(zhì)的種類。對于交流牽引負荷側(cè)，由于故障頻繁，從減少運行維修 工作量考慮，普遍采用真空斷路器。8.1隔離開關(guān)的選型及校驗在110kV側(cè)斷路器的選型及校驗：設(shè)計中110k

26、V側(cè)牽引變壓器的選擇型號為（Vv）SF6-QY-20000+16000在容量為20000kVA側(cè)：最大長期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮:1 g .max236.4A（ c 200001.3 110已知：Ug=110kV, I z =6.52kA, ich=10.91kAtjx tj tdl 0.05 1.50 1.56 0.05 3.11s貝 U：I；tjx 6.522 3.11 121.48查附錄二（表2-1）選擇SW3 110G型號的少油斷路器滿足：U e = U g , Ie 皂1 gmax, Iek 皂1z校驗：idw V2 41 57.98 （kA）, I： t 15.82 4

27、 998.56i dw - i ch , 1tt 二1 zt jx 成立所以SW3 110G型號的少油斷路器在 110kV側(cè)可以使用。在容量為16000kVA側(cè):最大長期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮:16000Iamax 1.3 189.1Ag110已知：U g =110kV, I Z =6.52kA, ich=10.91kAtix tj tdl 0.05 1.50 1.56 0.05 3.11s jx j貝U：12tix 6.522 3.11 121.48z jx查附錄二（表2-1 ）選擇SW3 110G型號的少油斷路器-9 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計滿足：

28、U e - U g , I e - I g max , I ek - I z校驗：idw 22 41 57.98 (kA),It2 t 15.82 4 998.56- 22.i dw - i ch , 1tt = I zt jx 成乂所以SW3 110G型號的少油斷路器在110kV側(cè)可以使用。在 27.5kV 側(cè):可知：1.3 700 910A ,I q max 2 1.3 980 1274A g.max 2I g.max1274 A已知：U g =27.5kV , Iz24.923kA Iz3 4.9kAzI z.max4.923kAich2 7.786kAich3 11.8kAich11.

29、8kAch2ch3ch.maxtjxtjtdl0.05 1.0 1.06 0.05 2.11 (S)貝U I；tdl4.9232 2.11 51.137查附錄二（表2-1）選擇SW3 110G型號的少油斷路器，兩足 Ue- Ug, Ie - Ig max , I ek - I z校驗：idw 2 41 57.98 (kA),I： t 15.82 4 998.5622i dw - i ch , 1tt = I zt jx 成乂所以SW3 110G型號的少油斷路器在 27.5kV側(cè)可以使用。在10kV側(cè):設(shè)計中選擇容量為 2000kVA電壓27.5/10.5kV的三相雙繞組電力變壓器，最大長期工作

30、電流可按變壓一 .，.1 3 2000器過載 1.3 倍考慮：Igmax 1.3 2000 143.96Ag .1 max10.5、3已知：Ug=10kV, Iz4 2.23kA Iz5 2.17kA Izmax 2.23kA zzz .i iaich4 4.887kA ich5 3.13kA 0於 4.887kAtjx tj tdl0.05 0.2 0.26 0.05 0.51 (S)則：I2tjx 2.232 0.51 2.536-10 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計查附錄二（表2-2）選擇ZNH27.5型號的真空斷路器滿足：U e - U g , Ie 皂 Igm

31、ax, lek 皂 Iz校驗：idw 25 35.36 （kA）,I； t 102 4 400i dw - i ch , 1tt 二1 zt jx 成立所以ZNH27.5型號的真空斷路器在10kV側(cè)可以使用。8.2隔離開關(guān)的選型及校驗屋外隔離開關(guān)的類型較多，它對配電裝置的運行和占地面積影響較大，應(yīng)從使用要求和運行等多方面考慮選擇其形式。查附錄二（表 2-3 ）選擇合適隔離開關(guān)在110kV側(cè):idw 尬 50 70.7 (kA)1t2 t 202 4 1600idw - ich , 1tt 11 zt jx 成立所以GW4110D型號配用CS14G手動機構(gòu)的高壓隔離開關(guān)在110kV側(cè)可以使用。在

32、 27.5kV 側(cè):idw 亞 80 113.14 (kA)It2t 31.52 4 3969-_ 2 -.2idw - i ch , 11 t = I zt jx成乂所以GW427.5DT型號配用CS-11手動機構(gòu)的高壓隔離開關(guān)在27.5kV側(cè)可以使用。在10kV側(cè)：idw & 80 113.14 （kA） 1t2 t 202 4 1600 idw 叁葭，I：t 皂 12tjx成立所以GN2-10型號配用CS6-2T手動機構(gòu)的高壓隔離開關(guān)在10kV側(cè)可以使用。9室內(nèi)、外母線選型及校驗9.1室外母線、室內(nèi)母線計算概述110kV進線側(cè)，進入高壓室的 27.5kV進線側(cè)，從高壓室出來的 27.5k

33、V饋線側(cè)，10kV饋線側(cè)的母線均為軟母線。軟母線進行選型，熱穩(wěn)定校驗（無需進行動穩(wěn)定校驗）。計算方法：按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)線。溫度修正系數(shù)k由下式求得:-11 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計式中： XU 一運行的允許溫度，對室外有日照時取80C,室內(nèi)取70C;t 實際環(huán)境溫度C,本設(shè)計取 t 25 C故在室外有日照時 k=1,在室內(nèi)時k=1。工程中常采用查表的方法求母線和導(dǎo)體的容許電流（載流量）。導(dǎo)線的選擇與校驗表9-1導(dǎo)線名稱選擇校驗按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇按經(jīng)濟電流密度選擇動穩(wěn)定熱穩(wěn)定母線及短導(dǎo)線VV普通導(dǎo)線V室內(nèi)母線：高壓室內(nèi) 27.5kV硬母線長度l=

34、2000mm,相間距a=600mm高壓室內(nèi)10kV硬母線長度l=1200mm,相間距a=250mm計算方法:1按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)線I gmaxW Ke I yx式中Igmax通過導(dǎo)線的最大持續(xù)電流;Iyx-對于額定環(huán)境溫度，導(dǎo)線長期允許電流;Ke -溫度修正系數(shù)。2經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線j = I gmax/ J式中Sj導(dǎo)線經(jīng)濟截面積，（mm；J經(jīng)濟電流密度。注：選擇架空導(dǎo)線截面積除了要遵循上述原則外，還應(yīng)考慮導(dǎo)線機械強度及電壓等級等。架空線路電壓等級鋼芯鋁線（mrri）鋁及鋁合金（mrri）銅(mrri)35kV2535610kV2535 （居民區(qū)）25 （非居民區(qū)）16架空導(dǎo)線最小

35、截面積表9-2-12 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計 Smin= it jxk fC 式中S min-滿足熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)線最小截面積（mrri）;C熱穩(wěn)定系數(shù),參見表9-3 ;IZ 三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值（ A）;Tjx假想時間（s）;K f-集膚效應(yīng)系數(shù)，對于電纜及小面積導(dǎo)線取1。各種起始溫度下C值表9-3起始溫度（0C）40455055606570758085鋁材99979593918987858379銅材1861831811791761741711691651614硬母線動穩(wěn)定校驗最大沖擊力按下式計算Fchmax1.73 kx iCh - 10 7（N）a最大沖擊

36、應(yīng)力按下式計算ch max(Pa)MFchmaxl /10(或Fchmaxl/8)Wb2h/6 (或 bh76)9.2室外母線選型及校驗室外110kV進線側(cè)的軟母線選型及校驗室外110kV進線側(cè)母線為軟母線，母線長為30km。母線最大工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，由前面計算知 1g.max max 236.4A,189.1A236.4A選用LGJ50鋼芯鋁絞線 Ixu 250 Iqmax xug .i max檢驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定性SminIz . tjxkf9700 .3.11 1 172.79C j 99，應(yīng)改選為LGJ185鋼芯鋁絞線。-13 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工

37、程設(shè)計室外27.5kV側(cè)進線的軟母線選型及校驗同理可得Ig.max1274 A，選用LGJ800鋼芯鋁絞線Ixu 1410 Ig.maxI5240校驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定性SminIz tjxkf“2.11 1 76.88C 99故選用LGJ800鋼芯鋁導(dǎo)線符合要求。室外10kV側(cè)進線的軟母線選型及校驗同理可得Iqmax 143.96A,選用LGJ25鋼芯鋁絞線Ixu g .1 maxxu154I g .maxI 2300 校驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定性Smintjxkf-,0.51 1 16.59C , j 99故選用LGJ25鋼芯鋁導(dǎo)線符合要求。9.3室內(nèi)母線選型及校驗室內(nèi)27.5kV硬母線選型及校驗由Ig.ma

38、x 1274A, Smin76.88mm2,可初步選型LM 100 8平放的硬鋁母線動穩(wěn)定性校驗：三相短路時間電動力F(3)1.73 kx。- 10a72 200071.73 1 10.412 10 7600106 62.5Nbh21 0.008 0.12 1.3 10 5m36Fl10W62.5 2010 1.3 109.6 106Paxu.滿足要求，選用 LM 100 8平放的硬鋁母線。9.3.2 室內(nèi)10kV硬母線選型及校驗由Ig.max 143.96A, Smin 16.59mm2,可初步選型LM上15 3平放的硬鋁母線 動穩(wěn)定性校驗：三相短路時間電動力F1.73 kx。- 10 7

39、1.73 1 4.8872 1200 10 7 106 19.83Na250W a 1 0.003 0.0152 1.125 107 m366-14 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計Fl10W19.83 12510 1.125 10 5_6 _2.11 10 Paxu，滿足要求，選用 LM 15 3平放的硬鋁母線。10支持絕緣子和穿墻套管支持絕緣子和穿墻套管在配電裝置中用以固定母線和導(dǎo)體，并使導(dǎo)體與地或處在其他電位下的設(shè)備絕 緣，其選擇依據(jù)如表 10-1 。支持絕緣子和穿墻套管選擇與校驗表10 -1選擇校驗電壓電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定支持絕緣于UeUg一一0. 6Fyx Fjs穿

40、墻套管UeUgI e A I gmaxI t t I Z t jx0. 6Fyx Fjs式中F yx拉彎允許作用力，查產(chǎn)品手冊;Fjs計算作用力；0. 6安全系數(shù)。在三相短路電流下，中間相母線承受的機械應(yīng)力最大。若絕緣子間跨距和絕緣子管間跨距分別為L和l1 ,則左端絕緣子和穿墻套管受力分別為:Fmax11.73.2ich10 7(N)Fmax31i max1 lFmax212a1.73 iML) 10 7(N)-15 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計支持絕緣子選型及校驗110kV 側(cè)母線支持絕緣子選型及校驗取 L=1m, a=1m,則 Fmax1 22.81N校驗：0.6

41、 3000 Fmax1根據(jù)教材附表11.1 ,選擇則ZS-110/3型號支持絕緣子。27.5kV側(cè)母線支持絕緣子選型及校驗取 L=2m, a=40cm,則 Fmax1 46.87N校驗：0.6 4000 Fmax1根據(jù)教材附表11.1 ,選擇則ZS-35/4型號支持絕緣子。10kV 饋線母線支持絕緣子選型及校驗取 L=1.2m, a=25cm,則 Fmax1 10.55N校驗：0.6 5000 Fmax1根據(jù)教材附表11.1 ,選擇則ZS-10/5型號支持絕緣子。穿墻套管選型及校驗27.5kV進線及出線側(cè)穿墻套管選型及校驗:母線Ig.max 1.3 700 910A,選擇CWLB-35/100

42、0穿墻絕緣陶瓷套管動穩(wěn)定性校驗：Fmax 46.87N ,查教材附表11.1 ,可知Fyx 7.5kN ,故0.6FyxFmax ,滿足動穩(wěn)定性校驗。熱穩(wěn)定性校驗：It 18kA,t 10s, Iz 5.24kA,tjx 2.11s.2.2Itt Iztjx,滿足要求。選擇CWLB-35/1000穿墻絕緣陶瓷套管。-16 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計10kV 側(cè)穿墻套管選型及校驗最大長期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，I max 1.3 980 1274A.初步選擇 CLB-10/250型號套管動穩(wěn)定性校驗：Fmax4.6N ,查教材附表11.1 ,可知Fyx 7.

43、5kN ,故0.6Fyx Fmax ,滿足動穩(wěn)定性校驗。熱穩(wěn)定性校驗：It 5.5kA,t 5s, Iz 2.23kA,tjx 0.51sIt2t I，滿足要求。選擇CLB-10/250型戶內(nèi)鋁導(dǎo)體穿墻套管。11電壓、電流互感器選型及校驗本設(shè)計完成110kV側(cè)儀用電壓、電流互感器選擇與校驗。電流、電壓互感器選擇與校驗表11 1選擇校驗電壓電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定電流互感器Ule= UgI e = I gmaxI Z t jx = ( kt I 1e )* 12 2kdw I 1e i ch電壓互感器0.9Ug三 U1e三 1.1UgW2 皂 We-式中 kt 電流互感器熱穩(wěn)定倍數(shù)；kdw電流互感器動穩(wěn)

44、定倍數(shù)；W2、We-分別為二次側(cè)每相負荷（儀器、儀表）容量及電壓互感器每相額定容量;Ug 工作點線路額定電壓。11.1 110kV側(cè)電壓互感器選型及校驗假設(shè)二次負荷為：一個饋線上共有一個三相有功瓦時計，一個無功電度表，一個電壓表測母線電壓, 一個絕緣監(jiān)視裝置。電壓互感器二次負荷統(tǒng)計表如下表11-2:電壓互感器二次負荷統(tǒng)計表表11-2-17 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計儀表名稱儀表電壓線圈數(shù)儀表總數(shù)儀表所需功率cossinab相bc相每個總計PabQabPbcQbc有功瓦日卅111.51.50.380.9250.571.38750.571.3875無功電度表11.51.

45、50.380.9250.571.38750.571.3875電壓表114.54.5104.5一一一總計5.642.781.142.78W J 用一Q；b 6.29VAWbc鼠 3VAcos abPabwab5.646.290.897ab26.28cos bc1.14 0.412.78ab65.79接線為Y/YV接線方式的互感器各相負荷計算式得:paWab-3-cos( ab 30 )3.62WWQh：sin( ab 30 )0.24VA計入每相絕緣監(jiān)視接有電壓表的負荷P=4.5皿Q=0則a相負荷:W2a,(吟(Q2) 8.12VA-1 .Pa - W3b cos( ab 30 ) M cos(

46、 bc 30 )3.42W八 1QaW3bsin(ab 30) W3csin( bc 30)4.03VA計入接于相電壓的絕緣監(jiān)視用電壓表，則b相負荷為:W2b - ( P2) ( Qb2)8.89VA故選擇JCC-110型號電壓互感器，容量滿足要求。-18 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計11.2 110kV側(cè)電流互感器選型及校驗最大長期工作電流Igmax 1.3 20000 236.36A g .i max110 TOC o 1-5 h z 根據(jù)已知數(shù)據(jù)，可選用 LCWD110D/A型電流互感器，電流比為 400/5,有兩個鐵芯，其中準(zhǔn)確度1級的供儀表用，3級的供保護用

47、。由資料知，兩鐵芯的對應(yīng)額定容量為 30VA, 110VA，熱穩(wěn)定倍數(shù)kt 75,電動力穩(wěn)定倍數(shù)ku 1.5,每相互感器二次負荷如下表11-3?；ジ衅鞫呜摵杀肀?1-3儀表名稱二次負荷A相B相C相電流表（ITI A型）一3.0一有功功率表（IDI W型1.45一1.45有功瓦日卅（DSI）0.5一0.5總計1.053.01.05由最大一相（B相）負載為依據(jù)，取 W2 W2e 30VA,由公式 TOC o 1-5 h z 2 ,R ，e一2eL1艮） 得導(dǎo)線電阻 R 2e 0.1 0.98 。dI25212e5銅導(dǎo)線 0.018mm2 / m, L l ,則其截面積S 1.42 mm2。Rd因

48、此，選擇截面積為 2.5mm2的銅導(dǎo)線，可滿足要求。熱穩(wěn)定性校驗：（I1ekt）2 t （0.4 75）2 1 900kA2 s計算短路熱效應(yīng) tjx 1.5 1.56 0.05 3.11s Iz 6.52kA Jxz故 I2tjx 20.277kA2 s z Jx22（Lekt） t Iztjx ,滿足熱穩(wěn)定性校驗。動穩(wěn)定性校驗：k .2I1e 165 .2 0.4 93.34kA ich 13.90kA TOC o 1-5 h z ueci校驗作用于互感器絕緣瓷瓶帽上的機械應(yīng)力： HYPERLINK l bookmark358 o Current Document l27取 a=1m,l=

49、1m,則 F1.73i；10716.7Na滿足動穩(wěn)定性校驗，說明互感器對機械力的作用是穩(wěn)定的。-19 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計因此，選擇LCWD110 D1112防雷接地設(shè)計發(fā)電廠，變電所遭受雷害一般來自兩個方面：一方面是雷直擊發(fā)電廠、變電所；另一方面是雷擊輸電 線路后產(chǎn)生的雷電波沿該導(dǎo)線侵入變電所、發(fā)電廠。防雷設(shè)計防雷的主要措施是在變電所內(nèi)安裝合適避雷器以限制電氣設(shè)備上的過電壓峰值，同時設(shè)置進線保護段以限制雷電流幅值和降低侵入波的陡度。本課程設(shè)計中在 110kV側(cè)，27.5kV側(cè)，10kV側(cè)分別裝設(shè) Y10W5-110/295型號，Y10W5-42/40型號 和

50、丫5W5- 12.7/44型號的氧化鋅避雷器。接地設(shè)計除利用自然接地極以外，根據(jù)保護接地和工作接地要求敷設(shè)一個統(tǒng)一接地網(wǎng)，然后再避雷針和避雷器安裝處增加35根集中接地極以滿足防雷接地要求。13設(shè)備清單13.1開關(guān)設(shè)備電壓等級110kV27.5kV10kV斷路器SW3 110G 型少油斷路器SW3 110G 型少油斷路器ZNH27.5 型真空斷路器隔離開關(guān)GWM10D DW局壓隔離開關(guān)GW27.5DT局壓隔離開關(guān)GN2-10局壓隔離開關(guān)13.2母線電壓等級110kV27.5kV10kV室外LGJ185鋼芯鋁絞線LGJ800鋼芯鋁導(dǎo)線LGJ25鋼芯鋁導(dǎo)線-20 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變

51、電所供變電工程設(shè)計LM上100 8平放的硬LM上15 3平放的硬鋁室內(nèi)鋁母線母線13.3支持絕緣子及穿墻套管電壓等級110kV27.5kV10kV支持絕緣于ZS110/3型號支持絕或了ZS- 35/4型號支持絕緣子ZS-10/5型號支持絕緣子穿墻套管CWLB- 35/1000 穿墻絕緣陶瓷套管CLB-10/250型戶內(nèi)鋁導(dǎo)體穿墻套管電壓、電流互感器電壓等級110kV電壓互感器JCC-110型號電壓互感器電流互感器LCWEF 110 D/A型電流互感器避雷器電壓等級110kV27.5kV10kV避雷器Y10W5-110/295 型氧化鋅避雷器Y10W5- 42/40型氧化鋅避雷器Y5W5- 12

52、.7/44 型氧化鋅避雷器主變壓器電壓等級110kV27.5kV變壓器(Vv) SF6-20000+16000容量2000kVA,電壓27.5/10.5kV 的三相雙繞組電力變壓器-21 -供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計14總結(jié)與體會本次供變電課程設(shè)計，老師簡單講解后給我們布置任務(wù)，要求獨立完成課程設(shè)計任務(wù)。 本著獨立自主的原則，我在為期約兩個月的的電氣課程設(shè)計中學(xué)到的不單是簡單的書本知識, 還有處事、學(xué)習(xí)的態(tài)度。在知識方面，我先是大概的學(xué)習(xí)了繪圖工具以及相關(guān)辦公軟件的使用，這是開始必備的 基礎(chǔ)。整個課程設(shè)計讓我經(jīng)歷了一個從陌生到熟悉的過程，另一方面我學(xué)會到了怎樣面對一

53、個陌生的事物，也學(xué)會了該怎樣去學(xué)習(xí)新的東西。面對新的事物不應(yīng)該被其陌生面貌嚇到， 要敢于學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)，積極面對。這是我們該擁有的品質(zhì)。當(dāng)然與此同時，我還學(xué)習(xí)到了 更多的數(shù)電知識，掌握了更多的數(shù)字電路知識，對課本有了新的認識，這對接下來的專業(yè)知 識的學(xué)習(xí)是有利的。在本次課程設(shè)計中還有些許體會。有些東西分開來與整合起來是不同的。局部與總體是 有區(qū)別的。結(jié)合課程設(shè)計具體一點說就是，也許你能很快弄懂每個單元電路，但要拼湊起來 實現(xiàn)整體功能，此時卻一片茫然，不知所措。日常生活又何嘗不是呢？懂一點，知一面，似 懂非懂。這時要堅持下去，撥開迷霧方能見到真面目。當(dāng)然在這個過程堅持很重要，但方法 不容忽視。好

54、的方法有助于更好更快的認識新事物，看清全面貌。具體說，在本次課程設(shè)計 中，我是從功能出發(fā)，構(gòu)建總的原理框圖，在得到總的原理框圖，再是自下向上，自左向右 進行電路設(shè)計的，最后縱觀全局。好的收獲要總結(jié)，總結(jié)以后用于日后的生活學(xué)習(xí)指導(dǎo)。參考文獻1賀威俊等編著.電力牽引供變電技術(shù)西南交通大學(xué)出版社，19982賀威俊、簡克良 主編.電氣化鐵道供變電工程中國鐵道出版社，19803婁和恭等 合編.發(fā)電廠變電所電氣部分水利電力出版社，19874李群湛賀建閩編著.牽引供電系統(tǒng)分析西南交通大學(xué)出版社，20075曹建猷 著.電氣化鐵道供電系統(tǒng)中國鐵道出版社，19836李群湛連級三高仕斌編著.高速鐵路電氣化工程西南交

55、通大學(xué)出版社，20067簡克良 主編.電力系統(tǒng)分析.西南交大出版社，19928鐵道部電氣工程局電氣化勘測設(shè)計院，電氣化鐵道設(shè)計手冊牽引供電系統(tǒng)，19889袁則富，何其光 譯.電氣化鐵路供電西南交通大學(xué)出版社，198910張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護.北京：中國電力出版社，200511劉國亭.電力工程CAD北京：中國水利水電出版社，2006附錄附錄一變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表Vv牽引變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù)表1 -1變壓器型號及接線方式原邊/次邊額定電壓kV短路電額定空額定銅耗kW額定空載損耗kW冷卻方式-22 -表1 2供變電技術(shù)課程設(shè)計報告一一某牽引變電所供變電工程設(shè)計壓百分值載電流Vv,SF6-QY-10000+10000110/27.510.5%10.5%0.5%12018ONAFVv,SF6-QY-16000+10000110/27.510.5%10.5%0.5%13020ONAFVv,SF6-QY-16000+16000110/27.510.5%10.5%0.5%14025ONAFVv,