电力牵引供电系统课程设计精选.doc

电力牵引供电系统课程设计 评语： 考 勤 （10） 守 纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专 业：电气工程及其自动化 班 级： 电气1004 姓 名： ××× 学 号： ××× 指导教师： ××× 兰州交通大学自动化与电气工程学院 201 1 1.1 具体题目 1 2 设计课题的计算与分析 1 2.1 计算的意义 1 2.2 接线方式的分析与选择 2 3 .牵引变压器容量计算 6 3.1牵引变压器的计算容量 6 3.2牵引变压器的校核容量 6 3.3牵引变压器安装容量 6 3.4牵引变压器类型的选择 7 4.开关设备的选择 7 4.1高压断路器的选择 7 4.2高压熔断器的选择 9 4.3 仪用互感器的选择 10 4.3.1电流互感器的选择 10 4.3.2电压互感器的选择 11 4.4 隔离开关的选择 11 5.绘制电气主结线图 12 6.小结 13 附录 13  1 设计原始题目 1.1 具体题目 某牵引变电所乙采用直接供电方式牵引变压器类型为110/27.5V，接线， 供电臂 长度km 端子 平均电流A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A 乙 18.3 α 217 295 818 148 13.3 β 144 218 637 144 2 设计课题的计算与分析 2.1 计算的意义 牵引变压器是牵引供电系统的主要设备，其容量大小关系到运输任务及运营成本，所以进行牵引变压器的容量计算，以便合理选用牵引变压器的额定容量。对三相YN d11接线方式的牵引变压器的计算容量、校核容量分别进行分析及计算，最后确定安装容量和接线设备。 分析题目提供的资料可知，该牵引变电所要负担向区段安全可靠的供电任务，因此采用直接供电方式向复线区段供电的方式，可减轻对邻近通信线路的干扰影响，大大降低牵引网中的电压损失，扩大牵引变电所间隔，减少牵引变电所的数目。 该牵引变电所的设计过程如下: 设该变电所为通过式牵引变电所，则110kV牵引侧的接线设计为内桥接线形式。 在牵引变电所的主变压器采用YN,d11接线形式，在两台牵引变压器并联运行的情况下，当一台停电时，供电不会中断，运行可靠方便。能很好地适应山区单线电气化铁路牵引负荷不均衡的特点。 牵引变电所馈线侧采用复线区段馈线断路器50%备用，且无馈线备用的接线方式，这种接线方便于工作，当工作断路器需要检修时，可有各自的备用断路器来代替其工作，断路器的转换操作比较方便，供电可靠性高。 2.2 接线方式的分析与选择 2.2.1牵引变电所110kV侧主接线设计 此设计中着重考虑满足供电的可靠性和运行操作中的安全、灵活及便利，而利用分段开关将电源及出线平均分配于两段母线，在正常运行时，分段断路器闭合。两段母线并列运行，当一段母线发生故障时，分段断路器QFd自动断开，使故障段解列，从而可以保证另一段母线能够正常工作，缩小了故障停电范围，因此采用如图1所示内桥接线。 依据该牵引变电所负荷等级，要求两路电源进线，因有系统功率穿越，属通过式变电所，110kV侧采用图1所示的内桥接线。由于外桥接线适合于输电距离较短，线路故障会较少，而变压器需要经常操作的场合，这种接线方便于变压器的投入及切除，而切除一条线路时，需要同时断开两台变压器，造成一台变压器的短时停电，所以若考虑经济运行也可采用图2所示的外桥接线。 图1 内桥接线 图2 外桥接线 2.2.2 三相YN,d11变压器主接线 三相YN,d11接线变压器用于直接供电方式或吸流变压器供电方式中。变压器高压侧绕组以星形方式与电力系统的三相相联接。变压器低压侧绕组接成三角形，其中c端子的一角经电流互感器接至接地网和钢轨（吸流变压器供电方式时接回流线）；另两角（变压器a、b27.5kV馈线侧主接线设计 由于27.5kV(或55kV)馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV 侧馈线的接线方式一般有下列三种： （1）馈线断路器100%备用的接线 如图3所示。这种接线当工作断路器需检修时，即由备用断路器代替。断路器的转换操作方便，供电可靠性高，但一次投资较大。 图3 馈线断路器100%备用的接线 （2）馈线断路器50%备用的接线 如图4所示。此种接线用于单线区段，牵引母线同相的场合和复线区段，每相母线只有两条馈线的场合。这种接线每两条馈线设一台备用断路器，通过隔离开关的转换，备用断路器可代替其中任一台断路器工作。牵引母线用