1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　通過式牽引變電所電氣設(shè)計</p><p>　　The Electrical Design of the Through Type Traction Substation</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計成績單</b></p><p&

2、gt;<b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計開題報告</b></p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　自20世紀(jì)80年代以來，我國的電氣化鐵道有了很大的發(fā)展。牽引變電所是電氣化鐵路的重要組成部分，它直接影響整個電氣化鐵路的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系

3、供電系統(tǒng)和電氣化鐵路的橋梁，起著變換和分配電能的作用。主接線是變電所的重要組成部分，是進行變電所的設(shè)計、施工和運營管理的重要依據(jù)。在本次課程設(shè)計中，我們用所學(xué)知識設(shè)計出符合任務(wù)要求的牽引變電所結(jié)構(gòu)和接線方式。通過負荷計算選取了主變壓器的型號和容量，同時對選擇了負荷側(cè)的接線方式。并運用AutoCAD軟件繪制出了主接線圖。再通過短路電流計算選擇了變壓器兩側(cè)斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、母線和避雷器等電氣設(shè)備的型號。同時介紹了在變

4、壓器霍西安路發(fā)生故障時運行方式的切換方法。從而，完成了本次課程設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 牽引變電所　變壓器　主接線</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Traction substation is an important component of the Electrified railway

5、, it has a direct impact on the Electrified railway, used as intermediate links to connect power plants and users. it plays an important role in the transformation and distribution of Electrified railway. Electrical wiri

6、ng is the main link of the main substation, also, the main electrical wiring directly is related to the development of the entire electrical substation, equipment selection, distribution equipment layout, pro</p>

7、<p>　　Keywords: Traction　Substation　Transformer　Main connection</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章　概述1</b></p><p>　　1.1 　課題研究的目的意義1</p><p&

8、gt;　　1.2 　電氣化鐵路的國內(nèi)外現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3　論文研究的內(nèi)容2</p><p>　　第2章　主接線的設(shè)計3</p><p>　　2.1　牽引變電所主結(jié)線的概述3</p><p>　　2.1.1　電氣主接線基本要求3</p><p>　　2.1.2　高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計應(yīng)遵循的主要原

9、則與步驟4</p><p>　　2.1.3　高壓側(cè)主接線的基本方式4</p><p>　　2.1.4　牽引變電所高壓側(cè)主接線的選擇6</p><p>　　2.2　牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計7</p><p>　　2.2.1　牽引變電所饋線側(cè)的幾種接線形式7</p><p>　　2.3.2　牽引變電所饋線側(cè)接線

10、的選擇8</p><p>　　第3章　牽引變電所變壓器的選擇8</p><p>　　3.1　牽引變壓器的接線形式及選擇8</p><p>　　3.2　牽引變電所的備用方式及選擇8</p><p>　　3.3　牽引變壓器容量的計算8</p><p>　　3.3.1　計算容量8</p><p

11、>　　3.3.2　校核容量8</p><p>　　3.3.3　安裝容量和臺數(shù)8</p><p>　　第4章　牽引變電所的短路計算8</p><p>　　4.1　短路計算的目的8</p><p>　　4.2　短路點的選取8</p><p>　　4.3　短路計算8</p><p>

12、　　第5章　高壓設(shè)備的選擇8</p><p>　　5.1　備選擇原則8</p><p>　　5.2　母線的選擇8</p><p>　　5.2.1　110kV側(cè)進線的選擇8</p><p>　　5.2.2　27.5kV側(cè)母線的選擇8</p><p>　　5.3　絕緣子和穿墻套管的選取8</p>

13、<p>　　5.3.1　110kV側(cè)支柱絕緣子的選取8</p><p>　　5.3.2　27.5kV側(cè)支柱絕緣子選取8</p><p>　　5.4　27.5kV側(cè)穿墻套管選擇8</p><p>　　5.5　高壓斷路器的選取8</p><p>　　5.5.1　110kV側(cè)斷路器選取8</p><p>

14、　　5.5.2　27.5 kV側(cè)斷路器選取8</p><p>　　5.6　高壓熔斷器的選取及校驗8</p><p>　　5.7　隔離開關(guān)的選取及校驗8</p><p>　　5.7.1　110kV側(cè)隔離開關(guān)選取8</p><p>　　5.7.2　27.5kV側(cè)戶外隔離開關(guān)選取8</p><p>　　5.8.3　

15、27.5kV側(cè)戶內(nèi)隔離開關(guān)選取8</p><p>　　5.10　電流互感器的選取8</p><p>　　5.10.1　110kV側(cè)電流互感器的選取8</p><p>　　5.10.2　27.5kV側(cè)電流互感器的選取8</p><p>　　第6章　繼電保護8</p><p>　　6.1　繼電保護的任務(wù)和要求8

16、</p><p>　　6.1.1　繼電保護的任務(wù)8</p><p>　　6.1.2　繼電保護基本要求8</p><p>　　6.2　電力變壓器繼電保護的選擇8</p><p>　　第7章　防雷保護和接地裝置8</p><p>　　7.1　避雷裝置的選取8</p><p>　　7.2　接

17、地裝置的選擇8</p><p>　　第8章　結(jié)論與展望8</p><p><b>　　8.1　結(jié)論8</b></p><p><b>　　8.2　展望8</b></p><p><b>　　參考文獻8</b></p><p><b>

18、　　致謝8</b></p><p><b>　　附錄8</b></p><p>　　附錄A 外文翻譯8</p><p>　　附錄B 主接線圖8</p><p><b>　　第1章　概述</b></p><p>　　1.1 　課題研究的目的意義</

19、p><p>　　交通運輸是是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，鐵路運輸在我國五大交通運輸體系（鐵路、公里、航空、水運和管道）占據(jù)主要地位。電力牽引是現(xiàn)代鐵路最先進的牽引動力，具有其他方式無法比擬的優(yōu)勢:它牽引力大，對環(huán)境影響小，沒有蒸汽機車和內(nèi)燃機車所產(chǎn)生的廢氣和油的污染，能源利用率高，整備時間短，機車效率高，控制性能好，平穩(wěn)，舒適。既適用于高速旅客運輸，也適合重載運輸。</p><p>　　電力牽引的專用

20、變電所。牽引變電所把區(qū)域電力系統(tǒng)送來的電能，根據(jù)電力牽引對電流和電壓的不同要求，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，然后分別送到沿鐵路線上空架設(shè)的接觸網(wǎng)，為電力機車供電，因此牽引變電所是電氣化鐵路的“心臟”牽引變電所能否安全運行，直接關(guān)系的電氣化鐵路的運行情況。因此，對牽引變電所的研究對電氣化鐵路的發(fā)展以及運行都有著很重要的意義，對國民經(jīng)濟也有直接或間接的影響[1]。</p><p>　　1.2 　電氣化鐵路的國內(nèi)外現(xiàn)狀

21、</p><p>　　牽引變電所是電氣化鐵路的重要組成部分，目前電氣化鐵路廣泛采用單向工頻供電法式。它是在20世紀(jì)50年代中期法國電氣化鐵路應(yīng)用整流式交流電力機車獲得成功之后開始推廣的。從那時以來，許多國家都相繼采用。這種電流制在電力機車上降壓后應(yīng)用整流裝置整流來供應(yīng)直流牽引電動機。由于頻率提高，牽引網(wǎng)阻抗加大，牽引網(wǎng)電壓也相應(yīng)提高。目前，較普遍應(yīng)用的接觸網(wǎng)額定電壓是25kV。采用工頻單相交流制的優(yōu)點是，消除了低

22、頻單相交流制的兩個主要缺點（與電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率并行的非標(biāo)準(zhǔn)頻率和構(gòu)造復(fù)雜的交流整流子式牽引電動機）；牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備大為簡化，牽引變電所只要選擇適宜的牽引變壓器，就可以完成降壓、分相、供電的功能；接觸網(wǎng)的額定電壓較高，其中通過的電流相對較小，從而使接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面減小、結(jié)構(gòu)簡化；牽引變電所的間距延長、數(shù)量減少；工程投資和金屬消耗量降低，電能損失和運營費用減少；電力機車采用直流串勵牽引電動機，也遠比交流整流子式牽引電動機牽引性能好，

23、運行可靠。采用工頻單相交流制的缺點是，對電力系統(tǒng)引起的撫恤電流分量和高次諧波含量增加以及功率因數(shù)降低；對沿電氣化鐵路架設(shè)的通信線有干擾。但是，經(jīng)過技術(shù)方面和經(jīng)濟方面的</p><p>　　牽引變電所隨著電氣化鐵路的發(fā)展而發(fā)展，目前國際上電氣化鐵路普遍采用BT供電方式。在一些客運專線上采用AT供電方式，這些先進的供電方式對牽引變電所的性能提出了更高的要求。對變電所的安全運行和變電所的容量提出了更高的要求?，F(xiàn)在客運專

24、線電氣化鐵路牽引變電所采用單相變壓器、室外補償電容裝置及室內(nèi)柜式27.5kV電氣設(shè)備。變電所內(nèi)設(shè)置了接觸網(wǎng)自動檢測裝置，即短路檢測裝置和反向電壓檢測裝置。保證設(shè)備及作業(yè)人員的安全。采用饋線斷路器操作失靈保護，斷路器箱體和變壓器碰殼保護、接觸網(wǎng)熱保護技術(shù)，提高了運營可靠性。采用遠動系統(tǒng)，牽引變電所無人值班。牽引變電所保護系統(tǒng)全部采用數(shù)字化保護，動作準(zhǔn)確、可靠。保護設(shè)備部件集成化，體積小，占用空間少，故障串低，維修量少[2]。</p&

25、gt;<p>　　1.3　論文研究的內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求并按照電氣化鐵路設(shè)計手冊對牽引變電所進行設(shè)計，主要內(nèi)容包括牽引變電所高壓側(cè)主接線和負荷側(cè)的主接線的設(shè)計，確定變壓器的臺數(shù)和型號，提出兩種供電方式并對兩種方案進行經(jīng)濟性能比較選擇最優(yōu)的供電方案。按照主接線圖等效電路進行短路計算以便對對本牽引變電所的一次電氣設(shè)備進行選擇（如：斷路器、隔離開關(guān)、母線、互感器等）。對

26、牽引變電所的防雷和接地進行計算，CAD畫出電氣主接線圖。</p><p>　　第2章　主接線的設(shè)計</p><p>　　2.1　牽引變電所主結(jié)線的概述</p><p>　　牽引變電所（含開閉所、降壓變電所）的電氣主結(jié)線，是指由主變壓器、高壓電器和設(shè)備等各種電器元件和連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。用規(guī)定的設(shè)備文字符號和圖形代表上述電氣設(shè)備、導(dǎo)線，并根據(jù)他們的作

27、用和運行操作順序，按一定要求連接的單線或三線結(jié)線圖，稱為電氣主結(jié)線圖。它不僅標(biāo)明了各主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量，而且反映各設(shè)備的連接方式和各電氣回路的相互關(guān)系，從而構(gòu)成變電所電氣部分主系統(tǒng)。電氣主結(jié)線反映了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。在運行中，它能表明與高壓電網(wǎng)連接方式、電能輸送和分配的關(guān)系以及變電所一次設(shè)備的運行方式，成為實際運行操作的依據(jù)；在設(shè)計中，主結(jié)線的確定對變電所電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護裝置和計算、自動裝置和控制方式選擇

28、等都有重大影響。此外，電氣主結(jié)線對牽引供電系統(tǒng)運行的可靠性、電能質(zhì)量、運行靈活性和經(jīng)濟性起著決定性作用。此外，電氣主結(jié)線及其組成的電氣設(shè)備，是牽引變電所的主體部分[3] 。</p><p>　　2.1.1　電氣主接線基本要求</p><p>　　(1)首先應(yīng)保證可靠性，并力求經(jīng)濟性。</p><p>　　牽引變電所是國家電力系統(tǒng)的Ⅰ級負荷，中斷供電將直接造成運輸阻塞

29、，甚至造成人員生命傷亡、設(shè)備損壞，進而導(dǎo)致的社會生產(chǎn)無法正常運行。因此，主結(jié)線的接線方式必須保證供電的安全可靠性。</p><p>　　(2)具有必要的運行靈活性。</p><p>　　由于接觸網(wǎng)事故較多，檢修頻繁，牽引變電所的停、送電操作、倒閘作業(yè)較多，主接線的靈活，可減少操作程序，避免誤操作。</p><p>　　(3)應(yīng)具有較好的經(jīng)濟型。</p>

30、<p>　　經(jīng)濟型主要取決于匯流母線的結(jié)構(gòu)類型與組數(shù)、主變壓器容量、結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量、高壓斷路器配電單元存在數(shù)量、配電結(jié)構(gòu)類型和占地面積等因素。</p><p>　　(4)應(yīng)力求結(jié)線簡潔明了，并有發(fā)展和擴建余地[4]。</p><p>　　主接線整體結(jié)構(gòu)和各回路應(yīng)力求簡潔清晰、便于操作運行。同時隨著經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，鐵路運量的增長迅速，牽引變電所增容、增加饋線的建設(shè)經(jīng)常存在。&

31、lt;/p><p>　　2.1.2　高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計應(yīng)遵循的主要原則與步驟</p><p>　　(1)應(yīng)以批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針政策和有關(guān)的技術(shù)政策、技術(shù)規(guī)范和規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合工程具體特點和實際調(diào)查掌握的各種基礎(chǔ)資料，進行綜合分析和方案研究。</p><p>　　(2)主結(jié)線設(shè)計與整個牽引供電系統(tǒng)供電方案、電力系統(tǒng)對電力牽引供電方案密切相關(guān)，包

32、括牽引網(wǎng)供電方式、變電所布點、主變壓器接線方式和容量、牽引網(wǎng)電壓水平及補償措施、無功、諧波的綜合補償措施以及直流牽引系統(tǒng)電壓等級選擇等重大綜合技術(shù)問題，應(yīng)通過供電系統(tǒng)計算進行全面的綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，確定牽引變電所的主要技術(shù)參數(shù)和各種技術(shù)要求[5]。</p><p>　　(3)根據(jù)供電系統(tǒng)計算結(jié)果提供的上述各種技術(shù)參數(shù)和有關(guān)資料，結(jié)合牽引變電所高壓進線及其與系統(tǒng)聯(lián)系、進線繼電保護方式、自動裝置與監(jiān)控二次系統(tǒng)類型、自

33、用電系統(tǒng)，以及電氣化鐵路當(dāng)前運量和發(fā)展規(guī)劃遠景等因素，并全面考慮對主結(jié)線的基本要求，做出綜合分析和方案比較，以期設(shè)計合理的電氣主結(jié)線。</p><p>　　(4)新技術(shù)的應(yīng)用對牽引變電所主結(jié)線結(jié)構(gòu)和可靠性等方面，將產(chǎn)生直接影響。 </p><p>　　2.1.3　高壓側(cè)主接線的基本方式</p><p>　　(1)單母線接線如圖2-1所示</p><

34、;p>　　圖2-1　單母線結(jié)線圖</p><p>　　單母線接線的特點是：</p><p>　　這種接線簡單、設(shè)備少、配電裝置費用低、經(jīng)濟性好并能滿足一定的可靠。每回路斷路器切斷負荷電流和故障電流。檢修任一回路及其斷路器時，該回路停電，其他回路不受影響。檢修母線和與母線相連的隔離開關(guān)時，將造成全部停電。母線發(fā)生故障時，將是全部電源斷開，待修復(fù)后才能恢復(fù)供電。</p>&

35、lt;p>　　這種接線方式的缺點是母線故障時、檢修設(shè)備和母線時要造成停電；適用范圍：適用于對可靠性要求不高的10～35kV地區(qū)負荷。</p><p>　　(2)單母線分段接線</p><p>　　這種接線方式的特點如圖2-2所示</p><p>　　圖2-2　單母線分段結(jié)線圖</p><p>　　這種接線解決了斷路器的公共備用和檢修備用

36、，在調(diào)試、更換斷路器和整定繼電保護裝置時都可以不必停電，提高了供電可靠性。它廣泛應(yīng)用于牽引負荷和35kV以上線路中，特別是負荷較重要，線路斷路器較多，檢修斷路器不允許停電的場合。其主要的缺點是設(shè)備較多，接線較復(fù)雜，配電裝置的占地，面積大。</p><p><b>　　(3)橋形結(jié)線</b></p><p>　　當(dāng)只有兩條電源回路和兩臺主變壓器時，常在電源線間用橫向母線

37、將它們連接起來，即構(gòu)成橋型結(jié)線。橋型結(jié)線按中間橫向橋接母線的位置不同，分為內(nèi)橋形和外橋形兩種，如圖2-3所示。前者的連接母線靠近變壓器側(cè)，而后者則連接在靠近線路側(cè)。</p><p>　　內(nèi)橋形結(jié)線的線斷路器分別連接在兩回電源線路上，因而線路退出工作或投入運行都比較方便。橋形母線上的斷路器QF在正常狀態(tài)下合閘運行，1QS和2QS是斷開的。當(dāng)線路1SL發(fā)上故障時，1QS和2QS合閘，故障線路的斷路器1QF跳閘，其他三

38、個元件（另一線路和兩臺主變壓器）仍可繼續(xù)工作。內(nèi)橋結(jié)線當(dāng)任一線路故障或檢修時不影響變壓器的并列工作。由于線路故障遠比變壓器故障多，故這種界限在牽引變電所獲得了較廣泛的應(yīng)用。當(dāng)內(nèi)橋結(jié)線的兩回電源線路接入系統(tǒng)的環(huán)形電網(wǎng)中，并有系統(tǒng)功率穿越橋接母線時，橋斷路器（QF）的檢修或故障將造成環(huán)網(wǎng)斷開。為避免這一缺陷，可在線路短路器外側(cè)安裝一組跨條，如圖中的虛線所示，正常工作時隔離開關(guān)將跨條斷開，安裝兩組隔離開關(guān)的目的是便于它們輪流停電檢修。<

39、/p><p>　　圖中外橋形結(jié)線的特點與內(nèi)橋剛好相反，當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運行中需要斷開時，只要斷開它們前面的斷路器1QF或2QF，而不影響線路的正常工作。但線路故障或檢修時，將是與該線路連接的變壓器短時中斷運行，須經(jīng)轉(zhuǎn)換操作后才能恢復(fù)工作。因而外僑形結(jié)線適用于電源線路較短、負荷不穩(wěn)定、變壓器需要經(jīng)常切換（例如兩臺主變中一臺要經(jīng)常斷開或投入）的場合，也可用在有穿越功率通過的與喚醒電網(wǎng)連接的變電所中。</p>

40、<p>　　橋型結(jié)線能滿足牽引變電所的可靠性，具有一定的運行靈活性，使用電器少，建造費用低，在結(jié)構(gòu)上便于發(fā)展成單母線或具有旁路母線得到那母線結(jié)線。即在初期按橋形結(jié)線，將來有可能增加電源線路數(shù)時再擴展為其他結(jié)線形式</p><p>　　(a) 內(nèi)橋形 (b) 外橋形</p><p>　　圖2-3　內(nèi)橋和外橋結(jié)線圖</

41、p><p>　　2.1.4　牽引變電所高壓側(cè)主接線的選擇</p><p>　　本次設(shè)計是通過式牽引變電所，變電所有系統(tǒng)功率穿越，所以應(yīng)該選擇橋型接線。兩回路電源引入線分別經(jīng)斷路器接入兩臺主變壓器。本次設(shè)計要求的供電距離比較長，牽引負荷的變化比較劇烈，考慮到這些情況后，牽引變電所高壓側(cè)適合采用外橋接線。并且外橋接線中，兩臺主變壓器，只有3組斷路器，斷路器數(shù)量比較少、配電裝置簡單、清晰。無復(fù)雜的倒

42、閘作業(yè)且具有一定的運行靈活性、供電可靠性，使用電器少，建設(shè)費用低，在結(jié)構(gòu)上便于發(fā)展為單母線或具有旁路母線的單母線接線。即在初期按橋型結(jié)接線。將來有可能增加電源線路回路時再擴展為其他接線形式。所以在本次設(shè)計中，在查閱相關(guān)資料后得出采用外橋接線是最適合本次設(shè)計的結(jié)論。</p><p>　　2.2　牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計</p><p>　　牽引負荷是牽引變電所基本的重要負荷，上述電氣主接線

43、的基本形式和要求對牽引負荷側(cè)也都適用。但是牽引負荷也有其特殊性，牽引負荷側(cè)通過饋線給接觸網(wǎng)供電，由于接觸網(wǎng)沒有備用，而且接觸網(wǎng)故障幾率比一般架空線路更為頻繁，因此牽引負荷側(cè)對斷路器的類型和備用方式比較高[6]。</p><p>　　2.2.1　牽引變電所饋線側(cè)的幾種接線形式</p><p>　　(1)饋線斷路器100%備用的接線</p><p>　　如圖2-4所示。

44、這種接線當(dāng)工作斷路器需檢修時，此種接線用于單線區(qū)段，牽引母線不同的場合。即由備用斷路器代替。斷路器的轉(zhuǎn)換操作方便，供電可靠性高，但一次投資較大。</p><p>　　圖2-4　饋線斷路器100%備用</p><p>　　(2)饋線斷路器50%備用的接線</p><p>　　如圖2-5所示。這種接線每兩條饋線設(shè)一臺備用斷路器，通過隔離開關(guān)的轉(zhuǎn)換，備用斷路器可代替其中任

45、一臺斷路器工作。當(dāng)每相母線的饋出線數(shù)目較多時，一般很少采用此種法方法。</p><p>　　圖2-5　饋線斷路器50%備用</p><p>　　(3)帶旁路母線和旁路斷路器的接線</p><p>　　如圖2-6所示。一般每2至4條饋線設(shè)一旁路斷路器。通過旁路母線，旁路斷路器可代替任一饋線斷路器工作。這種接線方式適用于每相牽引母線饋線數(shù)目較多的場合，以減少備用斷路器的

46、數(shù)量。</p><p>　　圖2-6　帶有旁路母線和旁路斷路器的接線</p><p>　　2.3.2　牽引變電所饋線側(cè)接線的選擇</p><p>　　本次設(shè)計要求有六路饋線，數(shù)目比較多。從供電可靠性、靈活性和經(jīng)濟性考慮本次接線選用單母線帶分段旁路母線旁路的方式比較實用。這種接線能減少備用斷路器的數(shù)量。通過旁路母線，旁路斷路器可代替任一饋線斷路器工作。考慮到27.5k

47、V母線在故障時進行檢修，所以27.5kV進線側(cè)，采用加真空短路器的供電方式。采用這種供電方式通過旁路母線和斷路器相互配合進行刀閘操作，就可以對故障母線進行檢修了。</p><p>　　2.4　兩種方案的提出及選擇</p><p>　　(1)方案一 高壓側(cè)采用外橋形接線兩臺40000kVA牽引變壓器，一臺正常使用，一臺作為固定備用，一次側(cè)接在110kVA進線低壓側(cè)采用單母線帶旁路母線的接線方

48、式；</p><p>　　方案二高壓側(cè)采用4×20000kVA牽引變壓器，每兩臺一組并聯(lián)運行；另外一組作為固定備用。</p><p>　　兩供電臂電流在三相YN,d11接線牽引變壓器中的分配關(guān)系：</p><p>　　式中、為兩供電臂有效電流，、為供電臂的平均電流。在牽引變電所中，一臺牽引變壓器運行，則全年的實際負載能力為</p><p

49、><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　式中，為每臺牽引變壓器的額定短路損耗（kW）為每臺牽引變壓器27.5kV側(cè)繞組的額定電流（A）</p><p>　　全年空載電壓損失為：</p><p><b>　?。╧Wh/a）</b></p><p>　　式中，為每臺變壓器的額定空載損耗（k

50、W）。</p><p>　　全年牽引變壓器的總損失為：</p><p>　　若改為兩臺變壓器并聯(lián)運行，則每臺通過供電臂電流的一半，負荷損耗只有單臺運行時的1/4，所以兩臺并聯(lián)運行的總負荷損耗只有單臺運行時的1/2，其全年總負載電能損失為：</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　兩臺運行時全年實際空

51、載損耗為：</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　兩臺運行時全年牽引變壓器實際總電能損失為：</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　根據(jù)上面公式計算出第一種方案全年牽引變壓器實際總電能損失為：</p><p><b>

52、　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　其中負載損耗為22.07（）空載損耗為為33.288（）</p><p>　　同理方案二的全年牽引變壓器實際總損耗為</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　其中負載損耗為2.55（）空載損耗為為50.73（）</p><p>

53、;　　雖然方案一的全年電能損耗大于方案二，但是方案二的空載損耗比方案二大的多，綜合考慮方案一要比方案二經(jīng)濟很多。</p><p>　　(2)另外方案一用兩臺牽引變壓器，而方案二用四臺牽引變壓器，所以方案二要采取兩天變壓器并聯(lián)運行，第二種運行方式對技術(shù)要求比較高，其主接線和負荷接線也比方案一負載很多。另外就是方案二要比方案一增加兩倍的投資，比如各種高低壓開關(guān)器件、主變壓器、互感器以及母線都比方案一多選擇兩倍，所以綜

54、合考慮還是方案一更適合本次設(shè)計，所以選擇兩臺牽引變壓器單臺運行的方式是合理的[7]。</p><p>　　第3章　牽引變電所變壓器的選擇</p><p>　　牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重要設(shè)備，擔(dān)負著將電力系統(tǒng)供給的110kV或220kV三相電源變換成適合電力機車的27.5kV的單向工頻交流電。由于牽引負荷具有極度不穩(wěn)定，短路故障多、諧波含量大等特點，運行環(huán)境比一般電力負荷惡劣的多，因此要

55、求牽引變壓器過負荷和抗短路沖擊的能力要強。根據(jù)這些特點對牽引變壓器的接線方式和安裝容量盡心選擇[8]。</p><p>　　3.1　牽引變壓器的接線形式及選擇</p><p><b>　　(1)接線變壓器</b></p><p>　　這種牽引變電所中裝設(shè)兩臺三相 聯(lián)結(jié)牽引變壓器，可以兩臺并聯(lián)運行；也可以一臺運行，另一臺固定備用。其原理電路和相量

56、關(guān)系分別如圖3-1(a)和(b)所示</p><p>　　(a) (b)</p><p>　　圖3-1　三相連接牽引變壓器原理電路</p><p>　　三相聯(lián)結(jié)牽引變電所的優(yōu)點是：</p><p>　?、贍恳儔浩鞯蛪簜?cè)保持三相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力；&l

57、t;/p><p>　?、谀芎芎玫倪m應(yīng)當(dāng)一個供電臂出現(xiàn)很大牽引負荷時，另一供電臂卻沒有或只有很小牽引負荷的不均衡運行情況；</p><p>　?、廴嗦?lián)結(jié)變壓器在我國采用的時間長，有比較多的經(jīng)驗，制造相對簡單，價格也較便宜；</p><p>　?、芤淮蝹?cè)YN聯(lián)結(jié)中性點可以引出接地，一次繞組可按分級絕緣設(shè)計制造，與電力系統(tǒng)匹配方便。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。</p

58、><p>　　(2)單相聯(lián)結(jié)牽引變壓器</p><p>　　單相牽引變電所的優(yōu)點：牽引變壓器的容量利用率可達100%；主結(jié)線簡單，設(shè)備少，占地面積小，投資省等。</p><p>　　缺點：不能供應(yīng)地區(qū)和牽引變電所三相負荷用電；對電力系統(tǒng)的負序影響最大；對接觸網(wǎng)的供電不能實現(xiàn)兩邊供電。</p><p>　　這種聯(lián)結(jié)只適用于電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比

59、較發(fā)達，三相負荷用電能夠可靠地由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場合。</p><p>　　(3)單相V，v牽引變壓器</p><p>　　單相V，v牽引變壓器的優(yōu)點：牽引變壓器容量利用率可達到100%；正常運行時，牽引側(cè)保持三相，所以可供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相負載；主接線較簡單，設(shè)備較少，投資較?。粚﹄娏ο到y(tǒng)的負序影響比單相聯(lián)結(jié)??；對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。</p><p

60、>　　缺點：當(dāng)一臺變壓器故障時，另一臺必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。</p><p>　　(4)三相V，v聯(lián)結(jié)牽引變壓器</p><p>　　不但保持了單相V，v聯(lián)結(jié)牽引變電所的主要優(yōu)點，而且完全克服了單相V，v聯(lián)結(jié)牽引變電所的缺點。最可取的是解決了單相V，v聯(lián)結(jié)牽引變電所不便于采用固定備用即其自動投入的問題。同時，三相V，v聯(lián)結(jié)牽引變壓器有兩臺獨立的鐵芯和對應(yīng)繞組通過

61、電磁感應(yīng)進行變換和傳遞；兩臺的容量可以相等，也可以不相等；兩臺的二次側(cè)電壓可以相同，也可以不相同，有利于實現(xiàn)分相有載或無載調(diào)壓。為牽引變壓器的選型提供了一種新的連接形式。</p><p>　　(5)通過上面的介紹，本次接線適合選用YN，d11接線變壓器，這種變壓器高壓側(cè)采用Y接線，低壓側(cè)采用△接線，這種接線對供電系統(tǒng)的負序影響小。并且低壓側(cè)采用△接線，產(chǎn)生的諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注如

62、公共的高壓高壓電網(wǎng)中?；谶@些優(yōu)點，我國電氣化鐵路中直接供電和BT供電中普遍采用YN,d11接線方式。</p><p>　　3.2　牽引變電所的備用方式及選擇</p><p>　　牽引變壓器在檢修或發(fā)生故障時，都需要有備用變壓器投入，以確保電氣化鐵路的正常運輸。在大運量的雙線區(qū)段，牽引變壓器一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)盡快投入備用變壓器，顯得比單線區(qū)段要求更高。備用變壓器投入的快供，將影響到恢復(fù)正常供

63、電的時間，并且與采用的備用方式有關(guān)。備用方式的選擇，必須從實際的電氣化鐵路線路、運量、牽引變電所的規(guī)模、選址、供電方式及外部條件(如有無公路)等因素，綜合考慮比較后確定。我國的電氣化鐵路牽引變壓器備用方式有以下兩種。</p><p><b>　　(1)移動備用</b></p><p>　　采用移動變壓器作為備用的方式稱為移動備用。采用移動備用方式的電氣化區(qū)段每個牽引變

64、電所裝設(shè)兩臺牽引變壓器正常時兩臺并聯(lián)運行。所內(nèi)設(shè)有鐵路專用岔線。備用變壓器安放在移動變壓器車上停放于適中位置的牽引變電所內(nèi)或供電段段部以便于需要作為備用變壓器投人時縮短運輸時間。在供電段所轄的牽引變電所不超過5～7個的情況下,設(shè)一臺移動變壓器其額定容量應(yīng)與所轄變電所中的最大牽引變壓器額定容量相同。當(dāng)牽引變壓器需要檢修時可將移動變壓器按計劃調(diào)入牽引變電所。但在牽引變壓器發(fā)生故障時移動變壓器的調(diào)運和投入約需數(shù)小時。此間，采用移動備用方式的

65、優(yōu)點是牽引變壓器容量較省。因此移動備用方式可用于沿線無公路區(qū)段和單線區(qū)段。</p><p><b>　　(2)固定備用</b></p><p>　　采用加大牽引變壓器容量或增加臺數(shù)作為備用的方式，稱為固定備用。采用固定備用方式的電氣化區(qū)段，每個牽引變電所裝設(shè)兩臺牽引變壓器，一臺運行，一臺備用。每臺牽引變壓器容量應(yīng)能承擔(dān)全所最大負荷，滿足鐵路正常運輸?shù)囊蟆?lt;/

66、p><p>　　采用固定備用方式的優(yōu)點是：其投入快速方便，可確保鐵路正常運輸，又可不修建鐵路專用岔線，牽引變電所選址方便、靈活，場地面積較小，土方量較少，電氣主接線較簡單。其缺點是：增加了牽引變壓器的安裝容量，變電所內(nèi)設(shè)備檢修業(yè)務(wù)要靠公路運輸。因此，固定備用方式適用于沿線有公路條件的大運量區(qū)段。</p><p>　　(3)結(jié)合本次設(shè)計的任務(wù)書的要求，即該牽引變電所外部有公路連通，變電所外部沒有

67、設(shè)置鐵路岔線,所以綜合考慮情況該變電所采比較適合采用固定備用。當(dāng)變電所需要檢修時可能通過外部的公路到指定的變電所完成檢修和設(shè)備維護，所以在當(dāng)前進行電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計中，牽引變壓器的備用方式不再考慮移動備用方式。</p><p>　　3.3　牽引變壓器容量的計算</p><p>　　牽引變電所容量的計算需要如下原始資料:通過區(qū)段的每日列車對數(shù)；車通過牽引變電所兩邊供電分區(qū)的走行時分

68、、給電走行的時分和能耗；線路資料如供電區(qū)長度、區(qū)間數(shù)、信號系統(tǒng)等。由此進行列車電流與饋線電流的計算[9]。</p><p>　　因為該牽引變電所一邊饋線電流，另一邊，并且采用YN,d11</p><p>　　3.3.1　計算容量</p><p>　　牽引變電所主變壓器采用接線，主變壓器的正常負荷計算：</p><p>　　將， 代入可以求得：

69、</p><p>　　3.3.2　校核容量</p><p>　　緊密運行狀態(tài)下的主變壓器的計算容量為：</p><p>　　將 , 代入上面公式可以求得：</p><p>　　牽引變壓器過負荷能力規(guī)定，對于變壓器按150%負荷倍數(shù)K確定校核容量：</p><p>　　因為計算容量大于校核容量所以選取計算容量作為變壓器的

70、安裝容量考慮到未來運力發(fā)展的要求牽引變壓器應(yīng)有一定的余量即安裝容量為：</p><p><b>　　可以求得38.85</b></p><p>　　3.3.3　安裝容量和臺數(shù)</p><p>　　根據(jù)上述變壓器容量計算的結(jié)果，并且參照壓器技術(shù)參數(shù)表，選擇兩臺SFY-40000/110 \* MERGEFORMAT \* MERGEFORM

71、AT 變壓器，一臺工作，另外一臺作為固定備用。當(dāng)工作變壓器需要進行檢修時，或者排查故障時，只需要進行一系列的倒閘作業(yè)就能讓備用變壓器投入使用從而不至于中斷供電影響鐵路的運行。</p><p>　　第4章　牽引變電所的短路計算</p><p>　　4.1　短路計算的目的</p><p>　　(1)在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短

72、路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。</p><p>　　(2)在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。</p><p>　　(3)在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。</p><p>　　(4)在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需要

73、短路電流提供依據(jù)。</p><p>　　4.2　短路點的選取</p><p>　　因短路計算的主要內(nèi)容是確定最大短路電流，所以對一次側(cè)設(shè)備的選取一般選取高壓母線短路點作為短路計算點；對二次側(cè)設(shè)備和牽引饋線斷路器的選取一般選取低壓母線短路點作為短路計算點。</p><p><b>　　4.3　短路計算</b></p><p&g

74、t;　　電路簡化圖如圖 4-1：在圖中，點為高壓母線短路點，點為低壓母線短路點。</p><p>　　圖4-1　短路故障簡化圖</p><p>　　取，變壓器和線路的阻抗標(biāo)幺值分別為：</p><p>　　式中：為變壓器電抗電壓； \* MERGEFORMAT \* MERGEFORMAT 為系統(tǒng)容量；為變壓器額定容量；為線路單位電抗；為線路長度；</p

75、><p>　　短路回路的的等值電抗為</p><p><b>　　短路電流標(biāo)幺值：</b></p><p><b>　　短路電流有效值：</b></p><p>　　點發(fā)生短路，各個短路電流的計算：

76、 點發(fā)生短路：，,點短路電流標(biāo)幺值： </p><p>　　點短路點短路電流有效值：</p><p>　　點沖擊電流：，取沖擊系數(shù)</p><p>　　點短路電流的最大有效值：</p><p><b>　　點短路容量：</b></p><p>　　發(fā)生短路，各個短路電流的計

77、算為：</p><p>　　， \* MERGEFORMAT \* MERGEFORMAT 點短路電流標(biāo)幺值</p><p>　　短路點短路電流的有名值：</p><p>　　點沖擊電流：，取沖擊系數(shù)</p><p>　　點短路電流的最大有效值：</p><p>　　表4-1　短路計算值</p>&

78、lt;p>　　第5章　高壓設(shè)備的選擇</p><p><b>　　5.1　備選擇原則</b></p><p>　　由于電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體的用途以及工作條件各異，因此它們的選族校驗項和法方也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此它們的選擇都有一個共同原則。</p><p>　　電氣設(shè)備選擇的一般原則&

79、lt;/p><p>　　(1)應(yīng)滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展；</p><p>　　(2)應(yīng)滿足安裝地點和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　(3)應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；</p><p>　　(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　(5)與整個工程的建設(shè)協(xié)調(diào)一致；</p&

80、gt;<p>　　(6)選用的新產(chǎn)品品種均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格，特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)[9]。</p><p><b>　　5.2　母線的選擇</b></p><p>　　本次設(shè)計高壓側(cè)采用橋型接線，所以高壓側(cè)沒有母線，但是要對進線進行選擇，一般采用鋼芯鋁絞線。在低壓側(cè)屋內(nèi)配電裝置中一般采用矩形截面的硬鋁母線（硬母

81、線）。這是因為在截面積相同的條件下，矩形截面比圓形截面的周長大。故矩形截面母線散熱面積大，冷卻效果好的原因。</p><p>　　目前在牽引變電所的一次側(cè)以及AT變電所的55kV牽引側(cè)皆裝用室外軟母線，所用線材也皆為圓形多股絞線。這是由于圓形線可減少、避免發(fā)生電暈，而多股絞線較實心線柔韌且機械強度可靠，不至因個別處的缺陷嚴(yán)重影響整根線的機械強度。</p><p>　　5.2.1　110kV

82、側(cè)進線的選擇</p><p>　　(1)最大負荷持續(xù)工作電流</p><p>　　式中：為變壓器的額定容量；為線路的額定電壓。</p><p>　　(2)按經(jīng)濟電流密度選擇進線截面。</p><p>　　式中：為經(jīng)濟電流密度。牽引變電所經(jīng)濟電流密度對于牽引負荷側(cè)。</p><p><b>　　由式（5.6）得

83、</b></p><p>　　故應(yīng)選擇LGJ-240/30鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度為時長期允許載流量為931A。</p><p><b>　　(3)校驗熱穩(wěn)定性</b></p><p>　　進線在最大負荷時的溫度為</p><p><b>　　短路電流計算時間</b></p>

84、;<p>　　短路周期分量電流熱效應(yīng)的計算：</p><p>　　非周期分量電流發(fā)熱計算</p><p><b>　　查表c=98。</b></p><p><b>　　短路熱效應(yīng)</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><

85、;p>　　(4)校驗進線機械穩(wěn)定性</p><p>　　由技術(shù)數(shù)據(jù)可得：LGJ—240/30鋼芯鋁絞線的計算拉力為75620N。</p><p>　　5.2.2　27.5kV側(cè)母線的選擇</p><p>　　27.5kV側(cè)母線的選取</p><p>　　查表《電力牽引供變電技術(shù)》附表三LMY矩形導(dǎo)體尺寸 平放1129(A) 豎放1

86、227(A)，大于最大工作電流1091A，故初步選用截面的鋁母線，校驗?zāi)妇€的短路熱穩(wěn)定性</p><p>　　要求短路最終溫度，應(yīng)先求出起始溫度，根據(jù)，利用曲線，找出對應(yīng)的值，再由求出，再次利用曲線找出對應(yīng)的。</p><p><b>　　短路電流計算時間：</b></p><p><b>　　短路熱效應(yīng)：</b><

87、/p><p>　　由《電力牽引供變電技術(shù)》查表得：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　由，在《電力牽引供變電技術(shù)》圖6.6中查得鋁曲線</p><p>　　在《電力牽引供變電技術(shù)》中查表6.6可得，對應(yīng)于鋁母線曲

88、線的縱坐標(biāo)為，即，表明所選截面的母線能滿足熱穩(wěn)定性。</p><p>　　校驗?zāi)妇€的機械（動）穩(wěn)定性</p><p>　　設(shè)母線采用水平放，沖取電流</p><p>　　已知a=40cm,l=120cm,h=50mm,b=6mm則</p><p>　　三相短路時，相間電動力為：</p><p>　　母線平放及水平排列時

89、，其抗彎模量為</p><p><b>　　母線應(yīng)力：</b></p><p>　　由《電力牽引供變電技術(shù)》表6.4知，鋁母線的允許應(yīng)力為pa，滿足機械穩(wěn)定性，故最后選擇截面為的鋁母線</p><p>　　5.3　絕緣子和穿墻套管的選取</p><p>　　5.3.1　110kV側(cè)支柱絕緣子的選取</p>

90、<p>　　(1)按最大工作電壓選擇支柱絕緣子時，可按變壓器110kV側(cè)額定電壓考慮</p><p>　　表5-1　110kV絕緣子參數(shù)表</p><p>　　(2)支柱絕緣子機械穩(wěn)定性校驗</p><p>　　絕緣子受力(取L=120cm,a=40cm)</p><p>　　故滿足機械穩(wěn)定性要求。</p><p

91、>　　5.3.2　27.5kV側(cè)支柱絕緣子選取</p><p>　　按最大工作電壓選擇支柱絕緣子27.5kV側(cè)額定電壓考慮</p><p>　　表5-2　27.5kV絕緣子參數(shù)表</p><p>　　支柱絕緣機械穩(wěn)定校驗。由計算知27.5三相短路相間短路</p><p>　　故能滿足機械穩(wěn)定要求</p><p>

92、　　5.4　27.5kV側(cè)穿墻套管選擇</p><p>　　(1)按最大長期工作電流選擇電流母線截面可按變壓器過載1.3倍考慮</p><p>　　表5-3　CLB-35/1500參數(shù)表</p><p>　　(2)穿墻套管熱穩(wěn)定校驗</p><p>　　(3)穿墻套管機械穩(wěn)定性校驗</p><p>　　故其能滿足機械穩(wěn)

93、定性要求</p><p>　　5.5　高壓斷路器的選取</p><p>　　高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設(shè)備，具有滅弧特性，當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，它能切斷和接通線路以及各種電氣設(shè)備的空載和負載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，它和繼電保護配合，能迅速切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。因此，高壓斷路器工作的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，

94、可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。</p><p>　　由于牽引變電所工作電流變動比較大，所以斷路器的工作環(huán)境比其他的變電所要惡略許多，斷路器的故障跳閘，操作次數(shù)要比一般的供變電系統(tǒng)多。從減少運行維修工作量考慮110kV用 斷路器，27.5kV側(cè)選用電氣化鐵路專用的真空斷路器[10]。</p><p>　　5.5.1　

95、110kV側(cè)斷路器選取</p><p>　　(1)最大工作電流按變壓器1.3倍考慮</p><p>　　初選額定電流為1000A的的六氟化硫斷路器</p><p><b>　　表5-4　參數(shù)表</b></p><p>　　(2)短路關(guān)合電流校驗</p><p>　　極限通過電流為,而，，所以滿足。

96、</p><p>　　(3)校驗短路時熱穩(wěn)定性：</p><p><b>　　而</b></p><p>　　所以，滿足穩(wěn)定性要型斷路器。</p><p>　　5.5.2　27.5 kV側(cè)斷路器選取</p><p>　　(1)斷路器的最大長期工作電流按變壓器過載1.1倍考慮 923</p&

97、gt;<p>　　而。初選額定電流為1000A的LN1-27.5型的真空短路器斷路器，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表：</p><p>　　表5-5　ZN1-27.5參數(shù)表</p><p>　　(2)短路關(guān)合電流的校驗</p><p>　　極限通過電流為，而，所以，故滿足要求。</p><p>　　(3)校驗短路時的熱穩(wěn)定性</p>

98、<p>　　由前面選擇27.5kV母線處可得：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　而</b></p><p>　　所以，故滿足熱穩(wěn)定性要求。</p><p>　　所以，選用額定電流為1000A的LN1-27.5型的真空斷路器。</p>&

99、lt;p>　　5.6　高壓熔斷器的選取及校驗</p><p>　　5.7　隔離開關(guān)的選取及校驗</p><p>　　隔離開關(guān)配置在主接線上，保證了線路及設(shè)備檢修時形成明顯的斷口與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵守倒閘操作順序，即送電時，首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則于上述相反由于在所設(shè)計的電氣主結(jié)線

100、中，側(cè)隔離開關(guān)在室外，而側(cè)既有室內(nèi)的也有室外的，所以對側(cè)只需選擇室外的，而側(cè)要選擇室內(nèi)和室外的。</p><p>　　5.7.1　110kV側(cè)隔離開關(guān)選取</p><p>　　(1)最大長期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮</p><p>　　而要滿足，可初選型號為GW4-110/600的隔離開關(guān)。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-7：</p><p>　　

101、表5-7　GW4-110/600參數(shù)表</p><p>　　(2)校驗短路時的熱穩(wěn)定性</p><p><b>　　，</b></p><p>　　所以，故滿足熱穩(wěn)定性要求。</p><p>　　所以側(cè)隔離開關(guān)選用型號為戶外GW4-110/600。 </p><p>　　5.7.2　27.5kV側(cè)

102、戶外隔離開關(guān)選取</p><p>　　(1)最大長期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮。</p><p>　　而，所以選用型號為GW4-35/1000 GW4-275/1250</p><p>　　表5-8　GW4-35/1000參數(shù)表</p><p>　　(2)戶外隔離開關(guān)的校驗</p><p>　　所以，故滿足熱

103、穩(wěn)定性。</p><p>　　所以側(cè)戶外隔離開關(guān)選用型號GW4-35/1000。 </p><p>　　5.8.3　27.5kV側(cè)戶內(nèi)隔離開關(guān)選取</p><p>　　(1)最大長期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮</p><p>　　而，所以初選型號為GN2-35T/1000戶內(nèi)隔離開關(guān)。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-9：</p><

104、;p>　　表5-9　GN2-35T/1000參數(shù)表</p><p>　　(2)校驗短路時的熱穩(wěn)定性</p><p><b>　　，</b></p><p>　　所以，故滿足熱穩(wěn)定性要求。</p><p>　　所以27.5KV側(cè)戶內(nèi)隔離開關(guān)選用型號為GN2-35T/1000。</p><p>

105、　　5.9　電壓互感器的選取</p><p>　　供繼電保護用的電壓互感器的選擇：準(zhǔn)確級為3級。。</p><p>　　由于電壓互感器裝于110kV側(cè)用于計費，并不需要起保護作用，因為如果110kV側(cè)發(fā)生故障或事故時，其地方的電力系統(tǒng)會啟動繼電保護裝置跳閘，將其故障或事故切除，因此選用型準(zhǔn)確級0.5級，額定容量500VA的電壓互感器便可以滿足要求。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表</p>&l

106、t;p><b>　　表5-10　參數(shù)表</b></p><p>　　由于電壓互感器是并接在主回路中，當(dāng)主回路發(fā)生短路時，短路電流不會流過互感器，因此電壓互感器不需要校驗短路的穩(wěn)定性。 </p><p>　　(2) 側(cè)電壓互感器的選取</p><p>　　由于電壓互感器裝于27.5kV側(cè)要起到保護作用，用于保護牽引網(wǎng)饋線上所發(fā)生的故障或事故

107、，故其準(zhǔn)確級需要3級，因此選用JDJJ-35型準(zhǔn)確級3級，額定容量600VA的電壓互感器可以滿足要求。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-11：</p><p>　　表5-11　JDJJ-35參數(shù)表</p><p>　　由于電壓互感器是并接在主回路中，當(dāng)主回路發(fā)生短路時，短路電流不會流過互感器，因此電壓互感器不需要校驗短路的穩(wěn)定性[。</p><p>　　5.10　電流互感器的選取&

108、lt;/p><p>　　5.10.1　110kV側(cè)電流互感器的選取</p><p>　　(1)最大長期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮</p><p><b>　　，</b></p><p>　　而，由表5-12查出電流互感器LCW-110的額定電壓為，額定電流比為，故初步確定選用的型號為LCW-110的電流互感器。<

109、;/p><p>　　表5-12　LCW-110參數(shù)表</p><p>　　(2)短路熱穩(wěn)定性校驗</p><p><b>　　因為</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故滿足熱穩(wěn)定性。</b></p>&

110、lt;p>　　(3)短路動穩(wěn)定性校驗</p><p>　　顯然，滿足動穩(wěn)定性。</p><p>　　5.10.2　27.5kV側(cè)電流互感器的選取</p><p>　　(1)最大長期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮</p><p><b>　　，</b></p><p>　　而，由表5-13

111、查出電流互感器LCW-35的額定電壓為，額定電流比為，故初步確定選用的型號為LCW-35的電流互感器。 </p><p>　　表5-13　LCW- 35參數(shù)表</p><p>　　(2)短路熱穩(wěn)定性校驗</p><p><b>　　故滿足熱穩(wěn)定性。</b><

112、;/p><p>　　(3)短路動穩(wěn)定性校驗</p><p><b>　　故滿足動穩(wěn)定性。</b></p><p><b>　　第6章　繼電保護</b></p><p>　　6.1　繼電保護的任務(wù)和要求</p><p>　　6.1.1　繼電保護的任務(wù)</p><

113、p>　　(1)供電系統(tǒng)需迅速地切斷故障，并保護系統(tǒng)無故障部分繼續(xù)運行。</p><p>　　(2)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)非正常工作狀態(tài)時，要給值班人員發(fā)出信號，使值班人員及時進行處理，以免引起設(shè)備故障。</p><p>　　6.1.2　繼電保護基本要求</p><p>　　選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)使距離故障點的斷路器動作，將故障部分切除，縮小停電

114、范圍，保障無故障部分運行。</p><p>　　快速性:快速切斷短路故障可以減輕短路電流對電氣設(shè)備的破壞程度，可以迅速恢復(fù)供電正常的過程，減小對用戶的影響。</p><p>　　靈敏性：靈敏性是指對被保護電氣設(shè)備可能發(fā)射的故障和不正常運行發(fā)生的反應(yīng)能力。為了起保護作用，要求裝置由一定的保護靈敏性。</p><p>　　可靠性：當(dāng)發(fā)生故障時，要求保護裝置動作可靠，即在

115、應(yīng)動作時不能拒動，而在不動作時不會誤動作。</p><p>　　6.2　電力變壓器繼電保護的選擇</p><p>　　(1)縱差動保護，對于容量為6300kVA及以上的變壓器，以及發(fā)電廠廠用變壓器和并聯(lián)運行的變壓器，10000kVA及以上的發(fā)電廠廠用設(shè)備用變壓器和單獨運行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差動保護。牽引變電所的容量都在10000kVA以上，所以應(yīng)該裝設(shè)縱差動保護?？v差動保護保護電流的整定：

116、</p><p>　?、俣氵^外部短路故障時的最大不平衡電流，整定格式為</p><p>　　式中　——可靠系數(shù)，取1.3；</p><p>　　——外部短路故障時的最大不平衡電流。</p><p>　　包括電流互感器和變壓器變比不完全匹配產(chǎn)生的最大不平衡電流和互感器傳變誤差引起的最大不平衡電流。</p><p><

117、;b>　　根據(jù)上面公式計算為</b></p><p>　?、诙氵^變壓器最大的勵磁涌流，整定式為</p><p>　　式中　——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；</p><p>　　——變壓器的額定電流;</p><p>　　——勵磁涌流的最大倍數(shù)，取4～8；</p><p><b>　　根據(jù)上面

118、公式計算為</b></p><p>　　③躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流</p><p>　　式中　——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；</p><p>　　——變壓器的最大負荷電流。在最大負荷電流不能確定時，可取變壓器的額定電流。</p><p><b>　　根據(jù)上面公式計算為</b></p>