電力牽引供電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　電力牽引供電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí)： xxxxxxxxxxx </p><p>　　姓 名： xxxxxxxxx </p><p>　　學(xué) 號(hào)： xxxxxxxx </p>&

2、lt;p>　　指導(dǎo)教師： xxxxxxxxxx </p><p>　評(píng)語(yǔ)：</p><p>　考 勤（10）守 紀(jì)（10）設(shè)計(jì)過(guò)程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（30）小組答辯（10）總成績(jī)（100）</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)原始題目1</p>

3、<p>　　1.1 具體題目1</p><p>　　1.1 要完成的內(nèi)容1</p><p>　　2 設(shè)計(jì)課題的計(jì)算與分析1</p><p>　　2.1 計(jì)算的意義1</p><p>　　2.2 三相V-v結(jié)線牽引變壓器接線圖1</p><p>　　2.3 詳細(xì)計(jì)算2</p><

4、;p>　　3 母線及儀用設(shè)備選擇2</p><p>　　3.1 110kV進(jìn)線側(cè)母線的選擇2</p><p>　　3.2 電壓互感器的選擇3</p><p>　　4牽引變電所主接線3</p><p>　　4.1 牽引變電所110kV側(cè)主接線3</p><p>　　4.2 牽引變電所饋線側(cè)主接線3<

5、;/p><p>　　4.3 牽引變電所直供方式下的接線3</p><p><b>　　5 小結(jié)5</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)5</b></p><p>　　附錄一 牽引變電所主接線圖6</p><p>　　附錄二 母線及電壓互感器的參數(shù)列表6</

6、p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)原始題目</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　某牽引變電所丙采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電,牽引變壓器類型為110/27.5kV,三相V-v接線,兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所示。</p><p>　　1.2 要

7、完成的內(nèi)容</p><p>　　根據(jù)已知題目,由已知的數(shù)據(jù),確定變壓器的安裝容量,備用方式選為固定備用。選定變壓器后,為該型號(hào)的變壓器選擇相關(guān)設(shè)備以及各種設(shè)備的接線形式。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)課題的計(jì)算與分析</p><p><b>　　2.1 計(jì)算的意義</b></p><p>　　牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重

8、要設(shè)備,其容量的大小關(guān)系到能否完成國(guó)家交給的運(yùn)輸任務(wù)和運(yùn)營(yíng)成本。從安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看,容量過(guò)小會(huì)使?fàn)恳儔浩鏖L(zhǎng)期過(guò)載,將造成其壽命縮短,甚至燒損;反之,如果容量過(guò)大,將使變壓器長(zhǎng)期不能滿載運(yùn)行,從而造成其容量浪費(fèi),損耗增加,使運(yùn)營(yíng)費(fèi)用增大。因此,變壓器的容量計(jì)算是極其必要的,要根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行仔細(xì)運(yùn)算,從而確定安裝容量。</p><p>　　2.2 三相V-v結(jié)線的牽引變壓器的接線圖</p>

9、<p>　　三相V-v結(jié)線變壓器的連接如下圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 三相V-v接線牽引變電所</p><p><b>　　2.3 詳細(xì)計(jì)算</b></p><p>　　2.3.1 計(jì)算容量的計(jì)算</p><p>　　三相V-v接線變壓器的計(jì)算容量公式為:</p><p&

10、gt;<b>　　（2-1）</b></p><p><b>　　:</b></p><p><b>　　,,</b></p><p>　　由此可得計(jì)算容量分別為:</p><p>　　2.3.2 校核容量的計(jì)算</p><p>　　三相V-v接線牽引變

11、壓器的最大負(fù)荷容量計(jì)算公式為:</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　: </b></p><p>　　由此可得最大負(fù)荷容量為分別為:</p><p>　　考慮到牽引變壓器允許過(guò)負(fù)荷50%,所以,其校核容量公式為:</p><p><

12、;b>　　（2-3）</b></p><p>　　由此可得校核容量分別如下:</p><p>　　2.3.3 安裝容量的確定</p><p>　　通過(guò)計(jì)算容量與校核容量的計(jì)算的比較,選擇其中的較大者作為最后的安裝容量。通過(guò)比較可知最大值為19250kVA,所以在固定備用形式下,選擇變壓器的容量為kVA作為最后的安裝容量,選擇型號(hào)為SFS9-2000

13、0/110的變壓器,該型號(hào)變壓器的容量為20000kVA,電壓組合為kVA,連接組為。</p><p>　　3母線及儀用設(shè)備的選擇</p><p>　　3.1 110kV進(jìn)線側(cè)母線的選擇</p><p>　　母線的最大長(zhǎng)期工作電流可按變壓器過(guò)載的1.3倍考慮,則:</p><p>　　由附錄中表1,查得LGJ-50型號(hào)母線允許載流量為160A

14、(基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃,允許溫度為70℃),符合式子</p><p>　　其中—表示通過(guò)導(dǎo)線的最大持續(xù)電流,—表示對(duì)于額定環(huán)境溫度的允許電流,—表示溫度修正系數(shù)。</p><p>　　考慮冗余,110kV進(jìn)線側(cè)的母線選用截面積為35的LGJ—35。</p><p>　　3.2 電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器一次側(cè)并聯(lián)在電力回

15、路中,二次側(cè)額定電壓通常為100V(或V),由于負(fù)載阻抗很大,相當(dāng)于空載運(yùn)行。使用中二次側(cè)不允許短路,為安全起見,二次繞組應(yīng)該接地。選型的兩個(gè)重要參量為誤差和準(zhǔn)確度,兩者均與功率因數(shù)有關(guān)。</p><p>　　依照以上所述,進(jìn)行電壓互感器選型,如選擇型號(hào)為JSQXF—110ZH—110kV、JDZX9—27.5kV的電壓互感器。兩者的相關(guān)參數(shù)見附錄中的表2。</p><p>　　4 牽引變

16、電所主接線</p><p>　　4.1 牽引變電所110kV側(cè)主接線</p><p>　　牽引供電系統(tǒng)為一級(jí)負(fù)荷,需要兩路獨(dú)立電源進(jìn)線。有題目中所給出的穿越電流可知,系統(tǒng)中有功率穿越,屬于通過(guò)式變電所,并考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,本次采用橋型接線,考慮到變壓器故障率較低,并且采用了固定備用形式,所以,變電所110kV側(cè)主接線采用利于線路故障維修及檢修的內(nèi)橋形式。</p><p&g

17、t;　　內(nèi)橋接線圖見下圖4.1所示。</p><p>　　4.2 牽引變電所饋線側(cè)主接線</p><p>　　饋線側(cè)斷路器的接線分為100%和50%兩種備用形式。其中,100%備用形式3主要用于單線區(qū)段,牽引母線不同相的場(chǎng)合,其轉(zhuǎn)換方便,可靠性高,但一次投資較大,而50%備用主要適用于單線區(qū)段,牽引母線同相的場(chǎng)合和復(fù)線區(qū)段,每相母線只有兩條饋線的場(chǎng)合,牽引母線用兩臺(tái)隔離開關(guān)分段可以便于兩段

18、母線輪流檢修。本次設(shè)計(jì),適用于復(fù)線區(qū)段,采用50%備用,并采用隔離開關(guān)分段。</p><p>　　饋線側(cè)斷路器采用50%備用的接線形式如下圖4.2所示。</p><p>　　圖4.1 內(nèi)橋型接線圖 圖4.2 饋線側(cè)50%接線圖</p><p>　　4.3 牽引變電所直供方式下的接線</p><p>

19、;　　單相V-v接線變壓器有其固有的缺點(diǎn),即需要在變電所內(nèi)需設(shè)置第三臺(tái)同樣的單相牽引變壓器做備用,使變電所主接線復(fù)雜,刀閘操作和備用自投裝置麻煩,而三相V-v接線的變壓器可以克服上述缺點(diǎn)。</p><p>　　三相V-v接線變壓器用于直供方式的接線圖如下圖4.3所示。</p><p>　　圖4.3 三相V-v接線用于直供方式的接線圖</p><p><b>

20、;　　5 小結(jié)</b></p><p>　　本次變電所丙的設(shè)計(jì),是在已知有效電流和短路電流的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,從而確定變壓器的安裝容量,進(jìn)而進(jìn)行其參量分析,可以選擇相應(yīng)的母線、儀用設(shè)備,本次設(shè)計(jì),選擇110kV進(jìn)線側(cè)母線型號(hào)以及電壓互感器的型號(hào),與所選變壓器進(jìn)行配合使用。在設(shè)備選型完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)行特點(diǎn)分析,確定變電所的一次側(cè)、饋線側(cè)接線形式,從而確定并繪制主接線圖。</p><

21、;p>　　此次設(shè)計(jì)完成了牽引變壓器容量計(jì)算、設(shè)備選型以及主接線的分析與繪制,但仍存在所選設(shè)備類型較少,對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的分析不夠細(xì)致等問(wèn)題。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李彥哲,王果,張蕊萍等.電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)[M].蘭州:蘭州大學(xué)出版社,2006.196-211</p><p>　　[2]

22、 賀威俊,簡(jiǎn)克良.電氣化鐵道供電工程[M].北京:鐵道出版社,1983.21-78附錄一 牽引變電所的主接線圖</p><p>　　下圖為用于復(fù)線區(qū)段的110kV/27.5kV三相V-v接線牽引變電所的主接線圖。</p><p>　　附錄二 母線及電壓互感器的型號(hào)參數(shù)列表</p><p>　　表1 LGJ鋼芯鋁絞線的持續(xù)載流量</p><p&