供变电工程课程设计.doc

《供变电工程》 课程设计指导书 西南交通大学电气工程学院 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、50km、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。 设计基本数据如表1所示。 表1 项目 A牵引变电所 B牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A） 280 250 右臂负荷全日有效值（A） 220 190 左臂短时最大负荷（A）[注] 360 350 右臂短时最大负荷（A） 320 290 牵引负荷功率因数 0.85(感性) 0.85(感性) 10kV地区负荷容量（kVA） 2×1000 2×1000 10kV地区负荷功率因数 0.80(感性) 0.83(感性) 牵引变压器接线型式 YN，d11 YN，d11 牵引变压器110kV接线型式 桥型接线 简单（双T）接线 左供电臂27.5kV馈线数目 2 2 右供电臂27.5kV馈线数目 2 2 10kV地区负荷馈线数 2回路工作，1回路备用 2回路工作，1回路备用 预计中期牵引负荷增长 30％ 30％ [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。 设计分组 学号为单数的同学设计牵引变电所A；双数的同学设计牵引变电所B。 牵引供电系统及供变电工程设计内容 概述 对设计对象、原始资料（通常论述电网状况、负荷等级、负荷统计资料、地质、气象条件等）、设计原则及设计所要完成的任务作简要论述。 牵引变压器容量计算 ·确定主变压器接线型式和备用方式； ·分别计算正常负荷和坚密运行状态下的主变压器计算容量； ·电气化铁道中、远期运量估计； ·根据以上计算，进行单台主变压器初步选型（通常选2~3个方案）； ·进行主变压器过负荷能力校验。 牵引变压器运行技术指标计算 ·牵引变压器功率损耗及全年电能损耗计算； ·牵引变压器在短时最大负荷工况下的电压损失计算； ·牵引变电所短时最大负荷工况下的不平衡度计算，详细计算方法见第（4）节介绍。 牵引变电所电压不平衡度计算 在设计中，通常按牵引变电所正常运行和紧密运行两种工况分别计算电压不平衡度。按紧密运行工况进行不平衡度考核。 计算步骤： ·计算电网最小运行方式下的负序电抗 Xs（－） （Ω） （1） 式（1）中，X＊s选取与牵引变电所相关电力系统最大电抗标幺值。 ·计算牵引变电所在紧密运行工况下注入110kV电网的负序电流 （A） （2） ·构造归算到110kV的等值负序网络 对于三相双绕组牵引变压器，供电系统等值负序网络如图2所示。 图2 归算到110kV，三相双绕组牵引变压器、供电系统等值负序网络 对于三相三绕组牵引变压器，供电系统等值负序网络如图3所示。 图3 三相三绕组牵引变压器、供电系统等值负序网络 图2、3中， Xs（－）计算方法见式（1）；此外，图3中 （Ω） （3） i＝1，2，3 具体计算可参考《电力牵引供变电技术》或《电机学》课本。 ·牵引变电所110kV母线电压不平衡度计算及校验 相负序电压计算按式（4）进行。 （V） （4） 110kV母线电压不平衡度计算及校验按式（5）进行。 （5） 本次课程设计暂按 2.5％ 考核。 ·地区变压器受电点电压不平衡度计算及校验 对于三相双绕组牵引变压器（参见图2），10kV母线电压不平衡度计算及校验按式（6）进行。 （6） 本次课程设计暂按 3％ 考核。 对于三相三绕组牵引变压器（参见图3），10kV母线电压不平衡度计算及校验