【VX接線牽引變電所主接線設計8700字（論文）】

摘要負荷計算，分別計算兩個供電臂的平均電流，有效電流，計算出V/X接線牽引變壓器的計算容量，校核容量，確定其安裝容量，選擇牽引變式。對V/X接線牽引變電所的主接線進行初步設計，繪制電氣主接線圖和平面圖。再根據初步設計的主接線進行短路電流相關的的計算。根據短路電流結果進行變電所中的隔離開關、斷路器、電壓互感器、電流互摘要 21.1牽引變電所的結構及作用 21.2牽引變電所的發展現狀 32.電氣主接線 42.1電氣主接線的結構 42.2電氣主接線的設計 42.2.1電氣主接線的設計要求 42.2.2電氣主接線設計 53.牽引變壓器的容量計算及選擇 63.1變壓器的選擇步驟 63.2變壓器容量計算 64.短路計算 2.4.1短路的形成及危害 4.2短路計算 15牽引變電所電氣設備選型 5.1電氣設備選型原則 5.2斷路器的選擇和校驗 5.3隔離開關的選擇和校驗 5.4電流互感器的選擇和校驗 5.5電壓互感器的選型校驗 5.6防雷及接地 6.結論 參考文獻 2電系統最關鍵最主要的部分。V/X接線牽引變電所中最重要的核心設備是V/X接線牽引變電器，由其與隔離開關、斷路器、電壓互感器、電流互感器等高壓電氣設備共同構成V/X接線牽引變電所。由饋線將經過變電所降壓的電力輸送負責復線區段供電的牽引變電所的作用是把壓后通過接觸網的接觸線將電力輸送至變電所兩邊的鐵路方式是在電氣化鐵路中的接觸網的饋線和接觸線之間加裝設置一個自耦變壓器，變壓器的中性點與電力機車所行駛的鋼軌相連。而RT供電方式是在接觸線旁另外再架設一條回流線，使其與鋼軌并聯。讓鋼軌中我設計的V/X接線牽引變電所采用AT供電方式。因為其結構相對簡單，對通信線路影響較小，其電流的質量也較高，不必設計過的防干擾效果也好。我國電氣化鐵路系統設計時無特殊情況的話也大多選擇AT我國的牽引供電系統歷經多年發展，滿足RAMS要求，并且我國牽引技術國際領先，具有很高的參考價值。可靠性是牽引牽引供電系統時應選擇技術先進的可靠設備，減少設一個設備發生故障時不至于損害其他設備或牽引供電系統的設計過程中還需要考慮它環保能的設備已減少電力損耗變電所選址時也應選擇場地費用低且盡量減少破壞農為110KV、220KV和330KV三種電壓等級。電力機車的受電弓從接觸網上接收的牽引電壓都是單相25KV電壓。目前我國牽引變電所還沒有采用最先進的微機保護和全部自動化保護，但是在各種保護裝置動這些方面的研究非常全面精細，被保護的牽引供4牽引變電所的電氣主接線是指主變壓器、電流器、隔離開關、避雷器、母線、斷路器、電力電纜順序連接而成的牽引變電所電氣主電路。表示了各個一(1)分析原始基礎資料；(2)設計可能采用的主接線方式；(3)進行容量計算，進行主變壓器的選型工作；(4)引接廠用電源；(5)檢查是否需要限制短路電流，采取什么措施限制短路電流；(6)選擇最適合該地區電力及氣候條件的主接線方式；牽引變電所的電氣主接線連接著電網電源和鐵路線的各種不同連接方式都會對電源和接觸網的電力系統產生不同程度的影響，響因素，選擇最合適的主接線方案。經過總結，對于主接線的基本要求分為以(1)可靠性對于V/X牽引變電所來說，可靠性就是其變電所的主接線不發生故障運行損失，更嚴重甚至會威脅到運行中的電力機車上的乘全，造成的各種后果和損失將是不可想象的。所以變電所的可靠性是最重要的(2)靈活性對于V/X牽引變電所，每當有一臺變壓器發生短路或其他故障時，都需要工作人員進行倒閘操作，所以要求該主接線得滿足倒閘操作方便快捷的要除此外變電所工作人員還會經常進行對電氣設備進行檢查維修，主接線的設計(3)經濟性把可靠性、靈活性與經濟性一起考慮，保證可靠性和低成本，比如選擇合適容量的主變壓器避免浪費容量，一定程度上縮減占地面(1)單母線接線線方式安裝簡單，投資低，成本低，但它不夠可靠，發(2)單母線分段接線過斷路器分別互不干擾的工作，當一段檢修時也不會(3)單母線帶旁路母線接線(4)雙母線接線6單母線接線雖然經濟方便，但是如果母線出現問題或者母線檢修時，就會導致相接觸網供電中止，采用雙母線的方法度大大提高，一路母線故障時和一路母線進行檢修工作時不會影響向鐵路機車(1)先求出變壓器的計算容量，這是所必須的最小容量。(2)再根據列車正常行駛時需要變電所兩邊的供電臂提供的電流并且考慮(3)最后考慮實際情況，如各地區的環境因素，氣候條件，列車運行情況供電臂1:n=3,N=70/d,N非=110對；供電臂2:n=3,N=80/d,N非=115對；其他原始資料如表1所示表1供電臂12上行下行列車用電運行時間∑t?/min上行下行列車在∑t內的能耗/(kVAh)上行下行(1)先計算供電臂的平均電流供電臂1的計算為：供電臂2的計算為：8供電臂1、2的平均電流為：Ip?=1.667N∑A×10?3=1.667×70×(980+840)×10?(2)計算供電臂有效電流供電臂1有效電流：供電臂2有效電流：(3)求變壓器的計算容量式中Ie和I?e為饋線有效電流(4)求變壓器的校核容量重負荷供電臂2用電平均概率為：p=P上+P下-P上P下=0.44+0.53-0.44×0.53=0.737所以Imax=3.2I=3.2×119=380.8(A)輕負荷供電臂1用電平均概率為：p=P上+P下-P上P下=0.44+0.4-0.44×0.4=0.664所以Iamax=2.7I=2.7×133=359.1(A)最大容量(5)求變壓器的安裝容量牽引變壓器的安裝容量是指實際工程需要在牽引變電所裝配上的牽引變壓器總容量，不同的備用方式決定不同的安裝容量變電所采用V/X接線，所以我選擇用4臺單相變壓器，同時運行兩臺構成V/X接線，另外的兩臺起到固定備用的作用。固定備用需要工作的兩臺變壓器容量能夠滿足最大符合使用條件，使牽計算容量(KVA)校核容量(KVA)安裝容量(KVA)變壓器允許過負荷50%得：15000KVA>10472KVA。符合使用條件。根據標準短路是指電力系統中電勢不同的兩點發生接觸或者大電流的現象。短路可能的原因有多種：電氣設備工作備受到物理因素影響導致絕緣性下降短路，雷擊過電(1)短路時故障點會產生巨大的電流和熱量，很容易因為電流過大導致的過電流部分的大量發熱損壞牽引變電所的電氣設備(2)發生短路時會導致電壓巨額下降，不能給電力機車的運作提供足夠的(3)發生短路后變電所二次回路配備的保護裝置會迅速動作來切除發生故(4)過于嚴重的短路甚至會對一片區域的整個電力系統的正常工作運行造行短路計算然后根據對計算結果的分析以便選擇正確高壓(KV)低壓聯結組號空載損耗負載損耗空載電流短路阻抗imp=2.55×I?=2.55×2.1(2)二次側短路計算imp=2.55×1?=2.55×2.8Iimp=1.5×1?=1.5×2.84短路容量短路計算的結果如表所示牽引變壓器短路電流(KA)最大沖擊電流短路容量高壓側低壓側牽引變電所的電氣設備應滿足變電所無論是正常證其可靠性的前提下，還應選擇經濟性好的設備，也需盡量選擇新研發的采用(1)按照正常工作所需要求來選擇額定電壓、額定電流，也要參考環境影(2)按照短路情況進行校驗，校驗它的短路熱穩定，電動力穩定，是否符所電路出現故障時，斷路器自帶的滅弧裝置可熄滅可能產生的電弧，斷路器是變電所最關鍵，最重要，作用最大，價格最昂我首先考慮六氟化硫斷路器作為我設計的變電所斷路器。六氟化硫氣體應用在斷路器上有卓越的絕緣效果和滅弧作用。該斷路器開關速度快，安全性體使用壽命長，檢修間隔時間長，體積小容易讓人簡單術要求過高目前制造水平有限，最高只能制造35KV等級。(2)額定電壓：斷路器的額定電壓被要求必須大于等于安裝處線路標注的(3)額定電流：額定電流必須高于線路最大連續工作電流。(4)開斷電流：斷路器的開斷電流必須高于電路的短路電流。(5)熱穩定校驗：滿足I2×t≥Qk(6)動穩定校驗：滿足i≥ish高壓側斷路器我選擇LW2-220/1250戶外柱式六氟化硫斷路器，其電氣參型號額定電壓額定電流額定開斷電流(KA)極限通過電流(KA)3s熱穩定電流(KA)LW2-額定開斷電流31.5KA>2.17KA,符極限通過電流80KA>5.53KA,符合動穩定的使用條件；熱穩定校驗：31.52×3=2976(KA)2·s≥Q=2.172×3=14.1(KA)2·s符合熱穩型號額定電壓額定電流額定開斷電流(KA)極限通過電流(KA)3s熱穩定電流(KA)額定電壓U?=2×27.5KV符合使用條件；額定電流2000A>763.6A,符合使額定開斷電流25KA>2.84KA,符合使用條件；極限通過電流63KA>7.24KA,符合動穩定使用條件；熱穩定校驗：252×3=1875(KA)2·s≥Qk=2.842×3=24.2(KA)2·s符合熱穩型號額定電壓額定電流額定開斷電流(KA)極限通過電流(KA)3s熱穩定電流(KA)額定開斷電流25KA>2.84KA,符合使用條件；極限通過電流63KA>7.24KA,符合動穩定要求的使用條件；熱穩定校驗：252×3=1875(KA)2·s≥Qk=2.842×3=24.2(KA)2·s符合熱穩電流，但是隔離開關可以把電壓隔離開，在檢修時操作隔離開關把被檢修備和電源電壓隔開，保證工作人員的安全。也可以與型號額定電壓額定電流極限通過電流(KA)額定電壓符合使用條件；額定電流1250A>55.1A,符合使用條件；極限通過電流80KA>5.53KA,符合動穩定要求；熱穩定校驗：31.52×4=3969(KA)2·s≥Qk=2.172×4=18.8(KA)2·s符合熱穩(2)低壓側隔離開關選擇型號額定電壓額定電流極限通過電流(KA)4s熱穩定電流(KA)額定電壓符合使用條件；額定電流2000A>763.6A,符合使用條件；極限通過電流80KA>7.24KA,符合動穩定使用條件；電流互感器是一種變比特別大的特殊的變壓器，它將一次側也就的高壓通過過匝數特別少幾乎短路的二次側，將幾千安培的大電流變為個位數的小電流，然后將小型測量設備接入即可通過測量和計算得出主電路值。變為小電流可以大大降低測量設備的投資成本，電路，從而保護工作人員的安全，且互感器二次側必須接地，可以防止意外發(2)額定電壓：互感器的額定電壓被要求它的高壓側必須大于等于安裝處(3)額定電流：額定電流必須高于線路最大連續工作電流(4)準確級和額定容量：互感器的準確級必須大于等于二次回路測量設備的準確級，若二次測量設備準確級不同，互感器應不低于最高準確級的測量設(5)熱穩定校驗：滿足(6)動穩定校驗：滿足型號額定電壓額定電流最大工作額定短時比電壓熱電流(KA)額定電壓符合使用條件；額定電流800A>55.1A,符合使用條件；額定動穩態電流125KA>5.53KA,符合使用條件；熱穩定校驗：502×3=7500(KA)2·s≥Qk=2.172×3=14.1(KA)2·s符合熱穩(2)低壓電流互感器選擇低壓側我選擇LZZB7-27.5型電流互感器，其電氣參數型號額定電壓額定電流比最大工作電壓(KV)額定短時熱電流額定動穩態電流LZZB7-額定電壓符合使用條件；額定電流1500A>763.6A,符合使用條件；額定動穩態電流130KA>7.24KA,符合使用條件；熱穩定校驗：722×3=15552(KA)2·s≥Qk=2.842×3=24.2(KA)2·s符合熱穩電壓互感器的作用是把一次側主線路的高額電壓通過其巨大匝數比降電壓，然后將小型測量設備接入即可通過測量和計路，從而保護工作人員的安全，且互感器二次側(3)準確級和額定容量：互感器的準確級必須大于等于二次回路測量設備的準確級，若二次測量設備準確級不同，互感器應不低于最高準確級的測互感器的接線方式需要能夠使負荷均勻的按要高壓側我選擇使用TYD-220型電壓互感器，其電氣參數如下表型號額定電壓(kv)額定容量(VA)型號額定電壓(kv)額定容量(1)防雷避雷器是專門用來給主接線電路疏導雷擊后產生的巨生的巨大電壓，使線路電壓水平不至于過高而發生故障的個放電器，把電壓導向大地。正常情況下無雷擊時它過電壓的數值達到該避雷器的動作值時，避雷器工作對避雷器的要求最主要有兩方面，一是它的伏秒特性壓能量釋放完畢，可是工頻短路電流仍然存在，所以要求第一次電流降為為零的時候迅速動作切斷即將產生的別設置避雷針來保護牽引供電系統。避雷針的高度必(2)接地接地是將金屬接地體埋在土中用來降低接地電阻的電流和短路電流時應具有足夠的導流能力，即熱穩定性。接地裝置附近形成的牽引變電所，分區所，AT所設置的接地裝置采用水平長孔接地網，該接地裝置導流效果顯著,材料采用銅材質，盡可能地減少接地電阻。有些特別的需要