通过式牵引变电所电气设计.doc

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1、2010级牵引供电课程设计牵引供电课程设计报告书题 目牵引变电所H电气接线设计院/系(部)电气工程系班 级方1010-7学 号 20106811姓 名吕文州指导教师王庆芬完成时间2013年12月20日摘要自20世纪80年代以来，我国的电气化铁道有了很大的发展。牵引变电所是电气化铁路的重要组成部分，它直接影响整个电气化铁路的安全与经济运行，是联系供电系统和电气化铁路的桥梁，起着变换和分配电能的作用。主接线是变电所的重要组成部分，是进行变电所的设计、施工和运营管理的重要依据。在本次课程设计中，我们用所学知识设计出符合任务要求的牵引变电所结构和接线方式。通过负荷计算选取了主变压器的型号和容量，同时对

2、选择了负荷侧的接线方式。并运用AutoCAD软件绘制出了主接线图。再通过短路电流计算选择了变压器两侧断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线和避雷器等电气设备的型号。同时介绍了在变压器霍西安路发生故障时运行方式的切换方法。从而，完成了本次课程设计。关键词： 牵引变电所变压器主接线目录第1章课程设计任务11.1设计的基本要求11.2设计的依据1第2章主接线的设计22.牵引变电所主结线的概述22.1.1电气主接线基本要求32.1.2高压侧主接线的基本方式32.1.3牵引变电所高压侧主接线的选择6第3章牵引变电所变压器的选择63.1牵引变压器的接线形式及选择63.2牵引变压器容量的计算83.2

3、.1计算容量83.2.2校核容量93.2.3安装容量和台数9第4章牵引变电所的短路计算94.1短路计算的目的94.2短路点的选取104.3短路计算10第5章高压设备的选择125.1电气设备选择原则125.2母线的选择125.2.1110kV侧进线的选择125.2.227.5kV侧母线的选择145.3高压断路器的选取155.3.1110kV侧断路器选取165.3.227.5 kV侧断路器选取165.4高压熔断器的选取及校验175.5隔离开关的选取及校验175.5.1110kV侧隔离开关选取185.5.227.5kV侧户外隔离开关选取185.5.327.5kV侧户内隔离开关选取195.6电压互感器

4、的选取195.7电流互感器的选取205.7.1110kV侧电流互感器的选取205.7.227.5kV侧电流互感器的选取21第6章防雷保护和接地装置226.1避雷装置的选取226.2接地装置的选择23第6章结论24参考文献25 第1章课程设计任务1.1设计的基本要求A. 确定牵引变电所的高压侧电气主接线的形式，并分析主变压器或110kv 线路故障时运行方式的转换。B. 确定变压器的容量、台数及接线方式。C. 确定牵引负荷侧电气主接线的形式。D. 对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。E. 设置合适的过电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装 置。F. 用CAD画出整个牵引变电所的电气

5、主接线图。1.2设计的依据A. 该通过式牵引变电所的供电电源电压为110kv，电力系统不要求在110kv侧 计费。电力系统容量为3100MVA，选取基准容量 为1000MVA，在最大运 行方式下，电力系统的电抗标幺值分别为为0.23；在最小运行方式下，电 力系统的标幺值为0.25.B. 该牵引变电所想接触网的供电方式为BT供电方式，且未单线区段，可以提 供变电所自用电，容量计算为1000KVA。C. 牵引变压器的额定电压为110/27.5kv，重负荷臂有效电流和平均电流为 230A和160A，重负荷臂的最大电流为570A；轻负荷臂有效电流和平均电流 为170A和120A。D. 环境资料：本牵引

6、变电所地区平均海拔为510米，地层以砂质粘土为主，地 下水位为5.5米，该牵引变电所位于电气化铁路的中间位置，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，年最热月平局最高气 温为33，年雷暴雨日数为26天，土壤冻结深度为1.2m。第2章主接线的设计2.牵引变电所主结线的概述牵引变电所（含开闭所、降压变电所）的电气主结线，是指由主变压器、高压电器和设备等各种电器元件和连接导线所组成的接受和分配电能的电路。用规定的设备文字符号和图形代表上述电气设备、导线，并根据他们的作用和运行操作顺序，按一定要求连接的单线或三线结线图，称为电气主结线图。它不仅标明了各主要

7、设备的规格、数量，而且反映各设备的连接方式和各电气回路的相互关系，从而构成变电所电气部分主系统。电气主结线反映了牵引变电所的基本结构和功能。在运行中，它能表明与高压电网连接方式、电能输送和分配的关系以及变电所一次设备的运行方式，成为实际运行操作的依据；在设计中，主结线的确定对变电所电气设备选择、配电装置布置、继电保护装置和计算、自动装置和控制方式选择等都有重大影响。此外，电气主结线对牵引供电系统运行的可靠性、电能质量、运行灵活性和经济性起着决定性作用。此外，电气主结线及其组成的电气设备，是牵引变电所的主体部分3 。2.1.1电气主接线基本要求(1)首先应保证可靠性，并力求经济性。牵引变电所是国

8、家电力系统的级负荷，中断供电将直接造成运输阻塞，甚至造成人员生命伤亡、设备损坏，进而导致的社会生产无法正常运行。因此，主结线的接线方式必须保证供电的安全可靠性。(2)具有必要的运行灵活性。由于接触网事故较多，检修频繁，牵引变电所的停、送电操作、倒闸作业较多，主接线的灵活，可减少操作程序，避免误操作。(3)应具有较好的经济型。经济型主要取决于汇流母线的结构类型与组数、主变压器容量、结构形式和数量、高压断路器配电单元存在数量、配电结构类型和占地面积等因素。(4)应力求结线简洁明了，并有发展和扩建余地。主接线整体结构和各回路应力求简洁清晰、便于操作运行。同时随着经济建设的高速发展，铁路运量的增长迅速

9、，牵引变电所增容、增加馈线的建设经常存在。2.1.2高压侧主接线的基本方式(1)单母线接线如图2-1所示图2-1单母线结线图单母线接线的特点是：这种接线简单、设备少、配电装置费用低、经济性好并能满足一定的可靠。每回路断路器切断负荷电流和故障电流。检修任一回路及其断路器时，该回路停电，其他回路不受影响。检修母线和与母线相连的隔离开关时，将造成全部停电。母线发生故障时，将是全部电源断开，待修复后才能恢复供电。这种接线方式的缺点是母线故障时、检修设备和母线时要造成停电；适用范围：适用于对可靠性要求不高的1035kV地区负荷。(2)单母线分段接线这种接线方式的特点如图2-2所示图2-2单母线分段结线图

10、这种接线解决了断路器的公共备用和检修备用，在调试、更换断路器和整定继电保护装置时都可以不必停电，提高了供电可靠性。它广泛应用于牵引负荷和35kV以上线路中，特别是负荷较重要，线路断路器较多，检修断路器不允许停电的场合。其主要的缺点是设备较多，接线较复杂，配电装置的占地，面积大。(3)桥形接线当只有两条电源回路和两台主变压器时，常在电源线间用横向母线将它们连接起来，即构成桥型结线。桥型结线按中间横向桥接母线的位置不同，分为内桥形和外桥形两种，如图2-3所示。前者的连接母线靠近变压器侧，而后者则连接在靠近线路侧。内桥形结线的线断路器分别连接在两回电源线路上，因而线路退出工作或投入运行都比较方便。桥

11、形母线上的断路器QF在正常状态下合闸运行，1QS和2QS是断开的。当线路1SL发上故障时，1QS和2QS合闸，故障线路的断路器1QF跳闸，其他三个元件（另一线路和两台主变压器）仍可继续工作。（QF）的检修或故障将造成环网断开。为避免这一缺陷，可在线路短路器外侧安装一组跨条，如图中的虚线所示，正常工作时隔离开关将跨条断开，安装两组隔离开关的目的是便于它们轮流停电检修。图中外桥形结线的特点与内桥刚好相反，当变压器发生故障或运行中需要断开时，只要断开它们前面的断路器1QF或2QF，而不影响线路的正常工作。但线路故障或检修时，将是与该线路连接的变压器短时中断运行，须经转换操作后才能恢复工作。因而外侨形

12、结线适用于电源线路较短、负荷不稳定、变压器需要经常切换（例如两台主变中一台要经常断开或投入）的场合，也可用在有穿越功率通过的与唤醒电网连接的变电所中。桥型结线能满足牵引变电所的可靠性，具有一定的运行灵活性，使用电器少，建造费用低，在结构上便于发展成单母线或具有旁路母线得到那母线结线。即在初期按桥形结线，将来有可能增加电源线路数时再扩展为其他结线形式(a) 内桥形 (b) 外桥形图2-3内桥和外桥结线图2.1.3牵引变电所高压侧主接线的选择本次设计是通过式牵引变电所，变电所有系统功率穿越，所以应该选择桥型接线。两回路电源引入线分别经断路器接入两台主变压器。本次设计要求的供电距离比较长，牵引负荷的

13、变化比较剧烈，考虑到这些情况后，牵引变电所高压侧适合采用外桥接线。并且外桥接线中，两台主变压器，只有3组断路器，断路器数量比较少、配电装置简单、清晰。无复杂的倒闸作业且具有一定的运行灵活性、供电可靠性，使用电器少，建设费用低，在结构上便于发展为单母线或具有旁路母线的单母线接线。即在初期按桥型结接线。将来有可能增加电源线路回路时再扩展为其他接线形式。所以在本次设计中，在查阅相关资料后得出采用外桥接线是最适合本次设计的结论。第3章牵引变电所变压器的选择牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，担负着将电力系统供给的110kV或220kV三相电源变换成适合电力机车的27.5kV的单向工频交流电。由于牵引负

14、荷具有极度不稳定，短路故障多、谐波含量大等特点，运行环境比一般电力负荷恶劣的多，因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强。根据这些特点对牵引变压器的接线方式和安装容量尽心选择。3.1牵引变压器的接线形式及选择(1)YNd11接线变压器这种牵引变电所中装设两台三相YNd11联结牵引变压器，可以两台并联运行；也可以一台运行，另一台固定备用。其原理电路和相量关系分别如图3-1(a)和(b)所示三相联结牵引变电所的优点是：牵引变压器低压侧保持三相，有利于供应牵引变电所自用电和地区三相电力；能很好的适应当一个供电臂出现很大牵引负荷时，另一供电臂却没有或只有很小牵引负荷的不均衡运行情况；(a) (b

15、)图3-1三相连接牵引变压器原理电路三相联结变压器在我国采用的时间长，有比较多的经验，制造相对简单，价格也较便宜；一次侧YN联结中性点可以引出接地，一次绕组可按分级绝缘设计制造，与电力系统匹配方便。对接触网的供电可实现两边供电。(2)单相联结牵引变压器单相牵引变电所的优点：牵引变压器的容量利用率可达100%；主结线简单，设备少，占地面积小，投资省等。缺点：不能供应地区和牵引变电所三相负荷用电；对电力系统的负序影响最大；对接触网的供电不能实现两边供电。这种联结只适用于电力系统容量较大，电力网比较发达，三相负荷用电能够可靠地由地方电网得到供应的场合。(3)单相V，v牵引变压器单相V，v牵引变压器的

16、优点：牵引变压器容量利用率可达到100%；正常运行时，牵引侧保持三相，所以可供应牵引变电所自用电和地区三相负载；主接线较简单，设备较少，投资较省；对电力系统的负序影响比单相联结小；对接触网的供电可实现两边供电。缺点：当一台变压器故障时，另一台必须跨相供电，即兼供左右两边供电臂的牵引网。(4)三相V，v联结牵引变压器不但保持了单相V，v联结牵引变电所的主要优点，而且完全克服了单相V，v联结牵引变电所的缺点。最可取的是解决了单相V，v联结牵引变电所不便于采用固定备用即其自动投入的问题。同时，三相V，v联结牵引变压器有两台独立的铁芯和对应绕组通过电磁感应进行变换和传递；两台的容量可以相等，也可以不相

17、等；两台的二次侧电压可以相同，也可以不相同，有利于实现分相有载或无载调压。为牵引变压器的选型提供了一种新的连接形式。(5) 通过上面的介绍，本次接线适合选用YN，d11接线变压器，这种变压器高压侧采用Y接线，低压侧采用接线，这种接线对供电系统的负序影响小。并且低压侧采用接线，产生的谐波电流在其三角形接线的一次绕组内形成环流，从而不致注如公共的高压高压电网中。基于这些优点，我国电气化铁路中直接供电和BT供电中普遍采用YN,d11接线方式。3.2牵引变压器容量的计算牵引变电所容量的计算需要如下原始资料:通过区段的每日列车对数；车通过牵引变电所两边供电分区的走行时分、给电走行的时分和能耗；线路资料如

18、供电区长度、区间数、信号系统等。由此进行列车电流与馈线电流的计算。因为该牵引变电所一边馈线电流，另一边，并且采用YNd113.2.1计算容量牵引变电所主变压器采用接线，主变压器的正常负荷计算： 将， 代入可以求得：3.2.2校核容量紧密运行状态下的主变压器的计算容量为：将 , 代入上面公式可以求得：牵引变压器过负荷能力规定，对于YNd11变压器按150%负荷倍数K确定校核容量： 因为计算容量大于校核容量所以选取计算容量作为变压器的安装容量考虑到未来运力发展的要求牵引变压器应有一定的余量即安装容量为：可以求得3.2.3安装容量和台数根据上述变压器容量计算的结果，并且参照压器技术参数表，选择两台S

19、FY-40000/110变压器，一台工作，另外一台作为固定备用。当工作变压器需要进行检修时，或者排查故障时，只需要进行一系列的倒闸作业就能让备用变压器投入使用从而不至于中断供电影响铁路的运行。第4章牵引变电所的短路计算4.1短路计算的目的(1)在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。(2)在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。(3)在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。(4)在选择继电保护方式和进

20、行整定计算时，需要短路电流提供依据。4.2短路点的选取因短路计算的主要内容是确定最大短路电流，所以对一次侧设备的选取一般选取高压母线短路点作为短路计算点；对二次侧设备和牵引馈线断路器的选取一般选取低压母线短路点作为短路计算点。4.3短路计算电路简化图如图 4-1：在图中，点为高压母线短路点，点为低压母线短路点。图4-1短路故障简化图取，变压器和线路的阻抗标幺值分别为： 式中：为变压器电抗电压；为系统容量；为变压器额定容量；为线路单位电抗；为线路长度；短路回路的的等值电抗为短路电流标幺值：短路电流有效值：点发生短路，各个短路电流的计算： 点发生短路：，,点短路电流标幺值： 点短路点短路电流有效值

21、：点冲击电流：，取冲击系数点短路电流的最大有效值：点短路容量：发生短路，各个短路电流的计算为：，点短路电流标幺值短路点短路电流的有名值：点冲击电流：，取冲击系数点短路电流的最大有效值：表4-1短路计算值(kA)(kA)(kA)侧2.436.203.67侧4.4711.386.75第5章高压设备的选择5.1电气设备选择原则由于电气设备和载留导体的用途以及工作条件各异，因此它们的选族校验项和法方也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此它们的选择都有一个共同原则。电气设备选择的一般原则(1)应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展；(2)应满足

22、安装地点和当地环境条件校核；(3)应力求技术先进和经济合理；(4)同类设备应尽量减少品种；(5)与整个工程的建设协调一致；(6)选用的新产品品种均应具有可靠的实验数据并经正式签订合格，特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。5.2母线的选择本次设计高压侧采用桥型接线，所以高压侧没有母线，但是要对进线进行选择，一般采用钢芯铝绞线。在低压侧屋内配电装置中一般采用矩形截面的硬铝母线（硬母线）。这是因为在截面积相同的条件下，矩形截面比圆形截面的周长大。故矩形截面母线散热面积大，冷却效果好的原因。目前在牵引变电所的一次侧以及AT变电所的55kV牵引侧皆装用室外软母线，所用线材也皆为圆形多股绞线。

23、这是由于圆形线可减少、避免发生电晕，而多股绞线较实心线柔韧且机械强度可靠，不至因个别处的缺陷严重影响整根线的机械强度。5.2.1110kV侧进线的选择(1)最大负荷持续工作电流式中：为变压器的额定容量；为线路的额定电压。(2)按经济电流密度选择进线截面。式中：为经济电流密度。牵引变电所经济电流密度对于牵引负荷侧。由式（5.6）得故应选择LGJ-240/30钢芯铝绞线，在最高允许温度为时长期允许载流量为931A。(3)校验热稳定性进线在最大负荷时的温度为短路电流计算时间短路周期分量电流热效应的计算：非周期分量电流发热计算查表c=98。短路热效应满足要求(4)校验进线机械稳定性由技术数据可得：LG

24、J240/30钢芯铝绞线的计算拉力为75620N。5.2.227.5kV侧母线的选择27.5kV侧母线的选取查表电力牵引供变电技术附表三LMY矩形导体尺寸 平放1129(A) 竖放1227(A)，大于最大工作电流1091A，故初步选用截面的铝母线，校验母线的短路热稳定性 要求短路最终温度，应先求出起始温度，根据，利用曲线，找出对应的值，再由求出，再次利用曲线找出对应的。短路电流计算时间：短路热效应：由电力牵引供变电技术查表得： 得：由，在电力牵引供变电技术图6.6中查得铝曲线在电力牵引供变电技术中查表6.6可得，对应于铝母线曲线的纵坐标为，即，表明所选截面的母线能满足热稳定性。校验母线的机械（

25、动）稳定性设母线采用水平放，冲击电流已知a=40cm,l=120cm,h=50mm,b=6mm则三相短路时，相间电动力为：母线平放及水平排列时，其抗弯模量为母线应力：由电力牵引供变电技术表6.4知，铝母线的允许应力为pa，满足机械稳定性，故最后选择截面为的铝母线5.3高压断路器的选取高压断路器（或称高压开关）是发电厂、变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性，当系统正常运行时，它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流；当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，以防止扩大事故范围。因此，高压断路器工作的好坏，直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，

26、可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等。由于牵引变电所工作电流变动比较大，所以断路器的工作环境比其他的变电所要恶略许多，断路器的故障跳闸，操作次数要比一般的供变电系统多。从减少运行维修工作量考虑110kV用断路器，27.5kV侧选用电气化铁路专用的真空断路器10。5.3.1110kV侧断路器选取(1)最大工作电流按变压器1.3倍考虑初选额定电流为1000A的的六氟化硫断路器表5-1参数表型号额定电压（KV)额定电流（A）极限通过电流5s热稳定电流（KV）容值有效值110100055KA32KA21(2)短路关合电流校验极限通过电

27、流为,而，所以满足。(3)校验短路时热稳定性： 而所以，满足稳定性要型断路器。5.3.227.5 kV侧断路器选取(1)断路器的最大长期工作电流按变压器过载1.3倍考虑而。初选额定电流为1000A的LN1-27.5型的真空短路器断路器，其技术数据见表：表5-2ZN1-27.5参数表型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流4s热稳定电流（kA）峰值有效值ZN1-27.527.5100030kA14.5kA11.5(2)短路关合电流的校验极限通过电流为，而，所以，故满足要求。(3)校验短路时的热稳定性由前面选择27.5kV母线处可得：，而所以，故满足热稳定性要求。所以，选用额定电流为1000

28、A的LN1-27.5型的真空断路器。5.4高压熔断器的选取及校验熔断器是用以切断过载电流和短路电流，选择熔断器时首先应根据装置地点和使用条件确定种类和型式；对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需要按额定电压和断流容量两项来进行选择。27.5kV侧高压熔断器选用RW1-35Z型户外高压熔断器，其技术数据见表5-6：表5-3RW1-35Z参数表型号额定电压（kV）切断极限短路电流时电流最大峰值(KA)最大断流容量（MVA）RW1-35Z358200按最大工作电压选择，满足电压要求按熔断器开断电流校验所以RW1-35Z高压熔断器满足要求5.5隔离开关的选取及校验隔离开关配置在主接线上，保证了线路及设

29、备检修时形成明显的断口与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵守倒闸操作顺序，即送电时，首先合上母线侧隔离开关，其次合上线路侧隔离开关，最后合上断路器，停电则于上述相反由于在所设计的电气主结线中，侧隔离开关在室外，而侧既有室内的也有室外的，所以对侧只需选择室外的，而侧要选择室内和室外的。5.5.1110kV侧隔离开关选取(1)最大长期工作电流按变压器过载1.3倍考虑而要满足，可初选型号为GW4-110/600的隔离开关。其技术数据见表5-7：表5-4GW4-110/600参数表型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流5s热稳定电流（kA）峰值有效值

30、GW4-110/60011060050kA-14(2)校验短路时的热稳定性，所以，故满足热稳定性要求。所以侧隔离开关选用型号为户外GW4-110/600。 5.5.227.5kV侧户外隔离开关选取(1)最大长期工作电流按变压器过载1.3倍考虑。而，所以选用型号为GW4-35/1000表5-5GW4-35/1000参数表型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流热稳定电流（kA）5s峰值有效值GW4-35/100035100080kA21.5(2)户外隔离开关的校验所以，故满足热稳定性。所以侧户外隔离开关选用型号GW4-35/1000。 5.5.327.5kV侧户内隔离开关选取(1)最大长期

31、工作电流按变压器过载1.3倍考虑而，所以初选型号为GN2-35T/1000户内隔离开关。其技术数据见表5-9：表5-6GN2-35T/1000参数表型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流 5s热稳定电流（kA）峰值有效值GN2-35T/100035100070KA49KA27.5(2)校验短路时的热稳定性，所以，故满足热稳定性要求。所以27.5KV侧户内隔离开关选用型号为GN2-35T/1000。5.6电压互感器的选取供继电保护用的电压互感器的选择：准确级为3级。供110kV侧计费的电压互感器选择：准确级0.5级。由于电压互感器装于110kV侧用于计费，并不需要起保护作用，因为如果11

32、0kV侧发生故障或事故时，其地方的电力系统会启动继电保护装置跳闸，将其故障或事故切除，因此选用型准确级0.5级，额定容量500VA的电压互感器便可以满足要求。其技术数据见表表5-7参数表型号额定电压（kV）额定容量（V.A）最大容量（V.A） 原线圈 副线圈0.5级 1级3级3005005002000由于电压互感器是并接在主回路中，当主回路发生短路时，短路电流不会流过互感器，因此电压互感器不需要校验短路的稳定性。 (2) 侧电压互感器的选取由于电压互感器装于27.5kV侧要起到保护作用，用于保护牵引网馈线上所发生的故障或事故，故其准确级需要3级，因此选用JDJJ-35型准确级3级，额定容量60

33、0VA的电压互感器可以满足要求。其技术数据见表5-11：表5-8JDJJ-35参数表型号额定电压（kV）额定容量（V.A）JDJJ-35原线圈副线圈0.5级 1级3级JDJJ-35150 2506001200由于电压互感器是并接在主回路中，当主回路发生短路时，短路电流不会流过互感器，因此电压互感器不需要校验短路的稳定性。5.7电流互感器的选取5.7.1110kV侧电流互感器的选取(1)最大长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑，而，由表5-12查出电流互感器LCW-110的额定电压为，额定电流比为，故初步确定选用的型号为LCW-110的电流互感器。表5-9LCW-110参数表型号额定电流比A级

34、次组合准确度级次额定二次负荷10%倍数1秒热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LCW-1100.5/111.22.41.21575150(2)短路热稳定性校验因为，故满足热稳定性。(3)短路动稳定性校验 显然，满足动稳定性。5.7.227.5kV侧电流互感器的选取(1)最大长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑，而，由表5-13查出电流互感器LCW-35的额定电压为，额定电流比为，故初步确定选用的型号为LCW-35的电流互感器。 表5-10LCW- 35参数表型号额定电流比A级次组合准确度级次额定二次负荷10%倍数1秒热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LCW-350.5/11

35、1.22.41.21575150(2)短路热稳定性校验 故满足热稳定性。(3)短路动稳定性校验 故满足动稳定性。第6章防雷保护和接地装置6.1避雷装置的选取牵引变电所是重要的电力枢纽,一旦发生雷击事故,就会造成大面积停电。一些重要设备如变压器等,多半不是自恢复绝缘,其内部绝缘如故发生闪络,就会损坏设备。因此,变电所实际上是完全耐雷的。变电所的雷害事故来自两个方面:一是雷直击变电所;二是雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入变电所。对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。对雷电侵入波的防护的主要措施是阀式避雷器限制过电压幅值,同时辅之以相应措施,以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度，避雷器应

36、与被保护设备并联，且安装在被保护设备的电源侧。(1)避雷针的选择根据本次设计的平面布置图，按设计要求应当设计4座避雷针，一单支避雷针考虑，参考高电压技术中的计算可知，避雷针对所内最高室外设备（不高于10m）的计算保护半径：取避雷针高度h=35m,，=30在高度6m按照下面公式计算保护半径在地面的保护半径为因此，安装四座避雷针足以保护牵引变电所免受直击雷的影响。(2)避雷器的选择能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，

37、流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。在每路进线终端均装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器。为了有效地保护主变压器，阀式避雷器应尽量靠近主变压器安装。变压器两侧的避雷器应与主变压器中性点及其金属外壳一同接地。 表6-1避雷器选型表保护地点主变110kV侧中性点保护110kV侧设备保护27.5kV侧设备保护选用型号交流磁吹阀式避雷器FCZ-110型避雷器Y5W5126/439 ZnO避雷器FZ30J普通阀式避雷器6.2接地装置的选择(1)接地装置的分类供电系统和电气设备的接地按其作用的不同分为工作接地和保护接地两类。工作接地是为了使电气装置满

38、足正常工作需要而采取的接地措施保护接地系指高压供变电系统和配电系统，当电气设备绝缘损坏使设备外壳带电时，为防止此电压危及人身安全而将外壳接地的措施。(2)装置的选择接地装置允许值，在110kV及以上电压的大电流接地系统中，如果发生单相接地，将有强大的单向短路电流从接地点流入地中，可能产生很高的接地电压。考虑接地继电保护时继电保护立即动作，在这类系统中规定最高允许接地电压为2000V，因此其接地电阻应满足以下公式要求为计算用流经过接地装置的入地短路电流（A）；为考虑到季节变化的最大接地电阻（）式中的计算可根据下列经验公式计算 式中，为电网的额定电压，单位kV；为与侧有电联系的架空线路长度，单位为

39、km；为与侧有电联系的电缆线路长度，单位为km。经过计算初步选择采用复合接地体采用50505（mm）的角钢长2.5m埋设深度为0.5m。水平接地体采用505（mm）的扁钢，设埋设深度为0.5m与接地体焊接相连主变压器器汇流处（接地相入地处）采用两条扁钢并联，以提高回流效果。110kV电气设备和27.5kV室外设备分别采用直径为10mm的圆钢作为接地体，与复合接地网相练及。根据设计任务书中给定的地质水文资料，经查相关资料得砂质粘土土质的电阻率为，则单根钢管的接地电阻式中，l为钢管接地体的长度，单位为m。根据，考虑到管子之间的电流屏蔽效应，初选6根直径50mm、长5m的钢管作接地体。以和（a为钢管

40、的管间距，单位为m）查有关资料可得（为多根接地体并联时的利用系数）。利用逐步渐进法求得因此可选择6根直径50mm、长5m的镀锌钢管作接地体，用50mm5mm的镀锌扁钢焊接，环形布置。第6章结论通过这次实践，我了解了牵引变压器的用途及工作原理，熟悉了牵引变压器的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次课程设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。 课程设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。同时，仍有很多课题需要后辈去努力去完善。 但是课程设计也暴

41、露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次实践使我明白自己知识还很浅薄，以后工作学习中应该更加努力，使自己成为一个对社会有所贡献的人，为祖国建设事业添上自己的微薄之力。参考文献1 贺威俊，高仕斌等.电力牵引供变电技术M.西南交通大学出版社，20072 谭秀炳.交流电气化铁道牵引供电系统（第三版）.西南交通大学出版社，20063 马永翔，王世荣.电力系统继电保护.北京大学出版社，20064 刘介才.工厂供电（第四版）.机械工业出版社，20095 刘介才等.工厂供电简明设计手册M.北京：机械工业出版社，19936 刘介才等.工厂供电设计指导N.北京：机械工业出版社，199823