引供電系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、word目 錄1 設(shè)計原始題目.11.1具體題目.11.2要完成的內(nèi)容.12 設(shè)計課題的計算與分析.12.1計算的意義.12.2詳細(xì)計算.2 2.2.1牽引變壓器容量計算及選型.2 2.2.2導(dǎo)線計算及選擇.3 2.2.3開關(guān)設(shè)備的選擇.43 小結(jié).54 參考文獻(xiàn).55 附錄.word1 設(shè)計原始題目1.1 具體題目某牽引變電所丙采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/27.5kV，三相V,v接線，兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所示。牽引變電所供電臂長度km端子平均電流A有效電流A短路電流A穿越電流A丙21.923831891720624.7184266105221

2、71.2 要完成的內(nèi)容首先，進(jìn)行牽引變壓器容量計算，包括：三相V,v接線牽引變壓器繞組的有效電流、計算三相V-V接線牽引變壓器的計算容量、變壓器校核容量、確定三相V,v接線牽引變壓器的安裝容量及型號選擇，其次，繪制電氣主結(jié)線圖，最后，進(jìn)行開關(guān)設(shè)備，互感器，導(dǎo)引線的選擇。2 設(shè)計課題的計算與分析2.1 計算的意義三相V,v結(jié)線牽引變電所中裝設(shè)兩臺三相V,v結(jié)線牽引變壓器，一臺運(yùn)行，一臺固定備用。三相V,v結(jié)線牽引變壓器是近年來新研制的產(chǎn)品，它是將兩臺容量相等的單相變壓器器身安裝于同一油箱內(nèi)組成的。原理電路如圖1所示。原邊繞組接成固定的V結(jié)線，V的頂點(diǎn)與連接點(diǎn)為C相，、分別為A相、B相。副邊繞組四

3、個端子全部引出在油箱外部，根據(jù)牽引供電的要求，即可接成正“V,也可接成反“V。 接成正“V時，與連接為C相,即正“V的頂點(diǎn)；、分別為a相、b相。接成反“V時，與連接為c相，即反“V的頂點(diǎn)；、分別為a相、b相。在牽引變電所中安裝時，三相V,v結(jié)線牽引變壓器原邊A、C、B三相分別接入電力系統(tǒng)中的三相；副邊c相與軌道、接地網(wǎng)連接，a相、b相分別接到牽引側(cè)兩相母線上，然后分別向?qū)?yīng)的供電臂牽引網(wǎng)供電，也是60°接線。三相V,v結(jié)線牽引變電所不但保持了單相V,v結(jié)線牽引變電所的主要優(yōu)點(diǎn)，而且完全克服了單相V,v結(jié)線牽引變電所的缺點(diǎn)。最可取的是解決了單相V,v結(jié)線牽引變電所不便于采用固定備用及自

4、動投入的問題。同時，三相V,v結(jié)線牽引變電所有兩臺獨(dú)立的鐵芯和對應(yīng)繞組通過電磁感應(yīng)進(jìn)行變換和傳遞；兩臺的容量可以相等，也可以不相等；兩臺的副邊電壓可以相同，也可以不相同，有利于實(shí)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結(jié)線型式。 圖1 三相V,v結(jié)線牽引變電所2.2 詳細(xì)計算 牽引變壓器容量計算及選型 1三相V,v接線牽引變壓器繞組的有效電流三相V,v接線牽引變壓器是由兩臺單相牽引變壓器聯(lián)接而成，每臺變壓器供應(yīng)所管轄供電臂的負(fù)荷。所以其繞組有效電流即為饋線有效電流，故 式中為繞組電流有效值。根據(jù)題意，, 2計算三相V-V接線牽引變壓器的計算容量三相V,V接線牽引變壓器是由兩臺單相

5、牽引變壓器聯(lián)接而成，其兩臺變壓器計算容量分別為 3變壓器校核容量單相V,v結(jié)線牽引變壓器的最大容量為 式中為供電臂a的最大電流，為供電臂b的最大電流。在最大容量的根底之上，再考慮牽引變壓器的過負(fù)荷能力后所確定的容量，就可得到校核容量，即 式中，K為牽引變壓器過負(fù)荷倍數(shù)，取K=1.5。那么可得 4確定三相V,v接線牽引變壓器的安裝容量及型號選擇將三相V,v接線的變壓器的計算容量和校核容量進(jìn)行比擬，并結(jié)合采用移動備用方式和系列產(chǎn)品，選用三相V,v變壓器的安裝容量為2×20000KVA。由變壓器允許過電荷50%可知：移動備用方式下。，應(yīng)選用的安裝容量是適宜的?？紤]到在采用移動備用方式的情況

6、下，當(dāng)兩臺并聯(lián)運(yùn)行的牽引變壓器一臺發(fā)生故障停電后，為了使另一臺單獨(dú)運(yùn)行而不影響鐵路正常運(yùn)輸，安裝容量選用變壓器。因?yàn)椋?因此選擇16000/110型號的變壓器。 導(dǎo)線計算及選擇室外110KV進(jìn)線側(cè)母線室外110kV進(jìn)線側(cè)的母線為軟母線,且每段負(fù)荷不同,母線截面可采取相同截面，以按最大長期工作電流方式來選擇為宜。母線的最大長期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮。經(jīng)計算：由所給資料查出鋼芯鋁絞線(LGJ-95)的允許載流量為330A(基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25,允許溫度70時)，符合。式中，-表示通過導(dǎo)線的最大持續(xù)電流，-表示對于額定環(huán)境溫度,允許電流，為溫度修正系數(shù)。 考慮冗余，110kV進(jìn)線側(cè)的母線選

7、用截面積為25mm2的鋼芯鋁絞線(LGJ25)。工程中常采用查表的方法求母線和導(dǎo)體的容許電流(載流量)。 開關(guān)設(shè)備高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器用以切斷過負(fù)荷電流和短路電流，選擇是首先應(yīng)考慮裝置的種類與型式、是屋內(nèi)或屋外使用，對于污穢地區(qū)的屋外式熔斷器還應(yīng)保證絕緣泄露比距的要求，以加強(qiáng)絕緣，此外，高壓熔斷器應(yīng)滿足：按工作電流與斷路器意義相同。按工作電流式中、-分別為熔斷器額定電流和熔件額定電流；-為網(wǎng)絡(luò)中最大長期工作電流。按斷流容量 或式中、分別為熔斷器的極限開斷電流和額定斷流容量。對污穢地區(qū)屋外安裝的熔斷器，其絕緣泄露比距應(yīng)滿足： 因熔斷器的熔斷時間很短，故采用熔斷器保護(hù)的導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)短路

8、電流的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。此外，高壓熔斷器熔件的選擇還必須與網(wǎng)絡(luò)中各分段、分支電路的熔斷器熔件或與饋電線繼電保護(hù)之間，從時間特性上保證互相間動作的選擇性和時限配合關(guān)系。3 小結(jié)本次課程設(shè)計我完成了復(fù)線區(qū)段直接供電的牽引變電所。主要完成了變壓器容量的計算和選擇，局部器件和導(dǎo)線的選擇，同時做好了報告的文字編輯和排版工作。 這次的課程設(shè)計對我們專業(yè)知識，專業(yè)學(xué)習(xí)是一個很好的檢測，是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工作的重要一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。我們熟悉了電氣手冊的使用，根本掌握了VISIO繪圖軟件的

9、使用，并用它完成了局部接線圖的繪制，從一定程度上了解了CAD繪圖的過程。在這個過程中我深刻認(rèn)識到自己很多的缺乏，知道了自己專業(yè)知識很欠缺，作為一個面向鐵道的專業(yè)人士，發(fā)現(xiàn)自己的缺少很多的專業(yè)素養(yǎng)，以及對專業(yè)軟件工具使用的陌生。雖然通過學(xué)習(xí)完成了本次設(shè)計，但是距離熟練掌握還相差很遠(yuǎn)，自己的各種知識儲藏還有待提高。通過這次實(shí)踐，我了解了牽引供電系統(tǒng)的用途及工作原理，熟悉了電氣化鐵道供電系統(tǒng)牽引變電所的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計能力。此次課程設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)根底知識一次實(shí)際檢驗(yàn)和穩(wěn)固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身，同時也鍛煉了自己把書本上學(xué)到的知識怎么靈活運(yùn)用到

10、實(shí)踐中。這次實(shí)踐展示了我們的團(tuán)隊(duì)合作能力，是我充分認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，也意識到了未來工作中應(yīng)該保存的良好品質(zhì)。這次實(shí)踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次考驗(yàn)，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個對社會有所奉獻(xiàn)的人，為祖國鐵路事業(yè)，為祖國建設(shè)事業(yè)增光添彩。參考文獻(xiàn)1 賀威俊,簡克良.電氣化鐵道供變電工程M.北京：鐵道出版社,1983.2 李彥哲,王果,張蕊萍.電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計M.蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2006. 3 鐵道部電氣化局電氣化勘測設(shè)計院,電氣化鐵路設(shè)計手冊-牽引供電系統(tǒng)M.北京：中國鐵道出版社，1987.

11、 4 付家才,李忠勤.電氣CAD工程實(shí)踐技術(shù)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.word附錄一 表1鋼芯鋁絞線的物理參數(shù)及載流量標(biāo)稱截面積/mm2(鋁/鋼)彈性模量/GPa線脹系數(shù)/10-6C-1計算載流量/70809010/2 79.0 19.0 66 78 87 16/3 79.0 19.1 85 100 113 25/4 79.0 19.1 111 131 149 35/6 79.0 19.1 134 158 180 50/8 79.0 19.1 161 191 218 50/30 105.0 15.3 166 195 218 70/10 79.0 19.1 194 232 266 70

12、/40 105.0 15.3 196 230 257 95/15 76.0 18.9 252 306 351 95/20 76.0 18.5 233 277 319 95/55 105.0 15.3 230 270 301 120/7 66.0 21.2 287 350 401 120/20 76.0 18.9 285 348 399 120/25 76.0 18.5 265 315 365 .word 表2 V,v牽引變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù) 變壓器型號及接線方式原邊/次邊額定電壓kV短路電壓百分值額定空載電流額定銅耗kW額定空載損耗kW冷卻方式Vv,SF6-QY-16000+10000110/27.510.5%10.5%0.5%13020ONAFVv,SF6-QY-16000+16000110/27.510.5%10.5%0.5%14025ONAFVv,SF6-QY-20000+16000110/27.510.5%