双线铁路牵引变电所电气主接线——课程的设计.doc

牵引供电课程设计报告书 题 目 双线铁路牵引变电所电气主接线 院/系(部) 电气工程系 班 级 方1010-5 学 号 姓 名 王胜合 指导教师 王庆芬 完成时间 2013年12月20日 摘 要 牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统。 进行双线铁路牵引变电所设计，首先分析负荷及环境情况确定变压器选型，并进行容量计算选出型号并选定了固定备用；按规定供、馈电容量与要求确定电气主接线图；对短路电流进行计算，并进行校验；对牵引变压器和馈线配置继电保护和无功补偿；最后对牵引变电所进行防雷保护。 经过上述步骤的分析和计算，最终完成了课题要求。选出各种设备的接线方式，变压器等设备的型号，完成整个线路并用CAD绘制了最终图纸。 【关键词】：牵引变电所 主接线 继电保护 无功补偿 目 录 第1章 课程设计目的和任务要求 1 1.1 设计目的 1 1.2 设计要求 1 1.2.1 设计的基本要求 1 1.2.2 设计的依据 1 第2章 方案的比较 2 2.1 负荷分析 2 2.2 方案比较拟定 2 第3章 变压器备用方式及选型 3 3.1 变压器备用方式 3 3.2 变压器容量计算 3 3.3 变压器的选型 6 第4章 主接线设计 6 4.1　电源侧主接线设计 6 4.1.1 倒闸操作 8 4.2　牵引侧主接线设计 9 第5章 短路计算 10 5.1　短路计算示意图 10 5.2　短路计算 10 第6章 设备选择 13 6.1　进线导线的选择 13 6.1.1 110kV侧电源进线的型号选择 13 6.1.2 27.5kV侧母线的选择 13 6.2　电气设备的选择 14 6.2.1 高压断路器、隔离开关的选择 14 6.2.2 电压互感器的选择 16 第7章 继电保护 18 7.1 继电保护基本要求 18 7.2　电力变压器继电保护的选择 18 第8章 并联无功补偿 19 8.1 功率因数低的原因 19 8.2 并联电容补偿的作用 19 8.3 并联电容补偿 20 第9章 防雷保护 21 第10章 结论 21 参考文献 22 第1章 课程设计目的和任务要求 1.1 设计目的 通过本次设计，对所学的专业知识得到相当的运用和实践，这将使自己所学的理论知识提升到一定的运用层次，为以后完成实际设计奠定扎实的基本功和基本技能，最终达到学以致用的目的。 1.2 设计要求 1.2.1 设计的基本要求 （1）确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析其正常运行时的运行方式。 （2）确定该牵引变压器的容量、台数及接线形式。 （3）确定该牵引负荷侧电气主接线的形式。 （4）对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。 （5）设置合适的电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置。 （6）用CAD画出整个牵引变电所的电气主接线图。 1.2.2 设计的依据 （1） 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条双线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为10000kVA（三相变压器），并以10kV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Q1L1=32×60Mt·km，Q2L2=30×25Mt·km，△q=100kWh/10kt·km。10kv共12回路（2路备）。 （2）供电电源由系统区域变电所以双路110kV输送线供电。本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km。在最大运行方式下，电力系统的电抗标幺值分别问0.23；在最小运行方式下，电力系统的标幺值为0.25。 （3）环境资料 本牵引变电所地区平均海拔为650米，底层主要以砂质粘土为主，地下水位为5.8米。该牵引变电所位于电气化铁路的中间位置，变电所所内不设铁路岔线，外部有公路直通所内。 本变电所地区最高温度为38℃，年平均温度为21℃，年最热月平均最高温度为33℃，年雷暴雨日数为23天，土壤冻结深度为1.3m。 方案的比较 2.1 负荷分析 本牵引变电所，向两条双线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为10000kVA（三相变压器），并以10KV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kVA，各电压侧馈出数目及负