牵引设计样例.doc

牵引供电系统课程设计成绩评定表 姓 名 性别 学号 专业、班级 课程设计题目： 课程设计内容提要 摘要： 关键词： 成绩评定依据 考核指标 分值 得分 学习态度纪律设计分析合理性设计可行性创造性设计结果正确性设计报告的规范性 目 录 第1节 本次设计概述 1 1.1 设计方案概述 1 1.2 设计原始资料 1 第2节 牵引变压器容量计算 3 2.1 变压器容量计算步骤 3 2.2 牵引变压器容量计 3 第3节 牵引变压器运行指标计算 5 3.1 牵引变压器全年电能损耗计算 5 3.2 牵引变压器的电压损失 6 3.3 牵引变电所电压不平衡度计算 6 第4节 牵引变电所主接线设计 9 第5节 短路电流计算 10 5.1 短路计算示意图及有关数据 10 5.2 短路电流计算 11 第6节 开关设备选型及热稳定性校验 13 6.1 高压断路器 13 6.2 隔离开关 15 第7节 室内外母线选型及校验 18 7.1 室外母线选型及校验 18 7.2 室内母线的选型和校验 19 第8节 支持绝缘子和穿墙套管的选择和校验 21 8.1 穿墙套管的选型和校验 21 8.2 支持绝缘子的选型和校验 22 第9节 互感器的选型和校验 24 9.1 110kV电压互感器的选型和校验 24 9.1 110kV电流互感器的选型和校验 26 第10节 牵引变电所防雷接地保护 28 10.1 变电所防雷保护设计 28 10.2 变电所接地设计 29 第11节 设备清单 31 总结体会 32 参考文献 33 附录 34 第1节 本次设计概述 设计方案概述 本次课程设计较系统的阐明了牵引变电所A主接线设计的基本方法和步骤。重点在于对牵引变压器容量的计算、运行技术指标的计算，牵引变电所电压不平衡度计算，短路电流的计算；牵引变压器的选择，开关及导线的选择，电压、电流互感器的选择；防雷接地设计电气主接线的设计等。 设计原始资料 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1牵引供电系统示意图 图1中，牵引变电所中的两台牵引变压器为一台工作，另一台备用。 电力系统1、2均为火电厂，选取基准容量Sj为500MVA，在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.10和0.12； 在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.11和0.14。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。 图1中，L1、L2、L3长度分别30km、60km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km, 平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 基本设计数据如表1所示。 表1-1 牵引变电所基本设计数据 项目 牵引变电所A 左臂负荷全日有效值（A） 180 右臂负荷全日有效值（A） 300 左臂短时最大负荷（A）[注] 280 右臂短时最大负荷（A） 420 牵引负荷功率因数(感性) 0.8 10kV地区负荷容量（kVA） 2×2000 10kV地区负荷功率因数(感性) 0.83 牵引变压器接线型式 YNd11 牵引变压器110kV接线型式 外桥 左供电臂27.5kV馈线数目 2 右供电臂27.5kV馈线数目 2 预计中期牵引负荷增长 45％ [注]：供电臂短时最大负荷即为线路处于紧密运行状态下的供电臂负荷。 第2节 牵引变压器容量计算 牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，担负着将电力系统供给的110kV或者220kV三相电变换成适合电力机车使用的27.5kV单相电的任务。由于牵引负荷具有不稳定性、短路故障多、谐波含量大等特点，运行环境比一般电力负荷恶劣，因此要求牵引变压器具有一定的过负荷能力和抗冲击电流的能力。综合考虑后选择了接线形式的牵引变压器，并且采用固定备用方式。通过查表选择的是 2.1 变压器容量计算步骤 根据任务书中规定的运量大小确定变压器的计算容量，这是为供应牵引负荷所必须的容量。 根据列出紧密运行时供电臂的有效电流和充分利用变压器的过负载能力，计算校核容量，这是为确保变压器安全运行所必须的容量。 根据计算容量和校核容量，再考虑其他因素，并按照实际变压器的规格选定变压器的数量和容量称为安装容量。 2.2 牵引变压器容量计 2.2.1 牵引变压器接线方式 这里我们采用的是三相YNd11的接线方式，其接线原理图如下： 2.2.2 牵引变压器的计算容量 正常负荷运行下的计算容量： 其中：—重负荷臂有效电流(A) —轻负荷臂有效电流(A) —三相变压器的温度系数，一般取0.94 —牵引变电多牵引母线额定电压，取27.5kV 将代入上式得: 紧密运行下的计算容量为： 其中：—重负荷臂紧密运行时有效电流(A) 将代入上式得： 校核容量的确定： 所以根据附录选择的牵引变