電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)自動(dòng)化學(xué)院

1、電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系2009-6-18電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)學(xué)院：自動(dòng)化學(xué)院適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)名稱：電氣化鐵道供電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)課程代碼：0508941學(xué)分?jǐn)?shù)：1學(xué)時(shí)數(shù)：16一、課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程之后、進(jìn)行的一個(gè)綜合性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)一方面使學(xué)生獲得綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行牽引變電所主 接線設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備選型的基本能力，另一方面能穩(wěn)固與擴(kuò)大學(xué)生的電氣綜合設(shè)計(jì)知識(shí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技

2、術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，學(xué)生能運(yùn)用電氣基礎(chǔ)課程中的基本理論和實(shí)踐知識(shí)，正確地解決牽引變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)等問(wèn)題。 通過(guò)牽引變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)的訓(xùn)練， 提高電氣設(shè)計(jì) 能力，學(xué)會(huì)使用相關(guān)的手冊(cè)及圖冊(cè)資料：1、掌握牽引變壓器容量計(jì)算的基本方法能夠根據(jù)牽引負(fù)荷的大小正確計(jì)算牽引變壓器的計(jì)算容量、校核容量和安裝容量。2、掌握牽引變電所110kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)的基本方法能夠根據(jù)牽引變電所在牽引供電系統(tǒng)中的重要性，正確在電氣主接線的四種接線形式中進(jìn)行選擇，做出110kV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)。3、掌握牽引變壓器型號(hào)選擇的基本方法能夠根據(jù)變壓器的容量和牽引網(wǎng)向電力機(jī)車的供電方式正確選擇牽引變壓器的

3、型號(hào)。4、掌握牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)的基本方法能夠根據(jù)牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式，正確進(jìn)行饋線數(shù)目、 備用方式和接線形式的和設(shè)計(jì)。5、掌握牽引變電所主接線中電氣設(shè)備選型的基本方法能夠正確對(duì)主接線中電氣設(shè)備某兩種，如：斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，電流互感器，電壓互感 器，避雷器，自用電變壓器，地方負(fù)荷用變壓器等進(jìn)行正確選型。二、課程設(shè)計(jì)的要求學(xué)生要按照課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的要求，根據(jù)題目所給原始參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)的基本步驟是：1、分析問(wèn)題及解決方案框架確定電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)2、牽引變壓器容量計(jì)算正確進(jìn)行牽引變壓器的計(jì)算容量、校核容量和安裝容量的計(jì)算。3、牽引變電所110kV側(cè)主

4、接線設(shè)計(jì)4、牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)5、確定電氣主結(jié)線6、*短路電流計(jì)算7、*母線導(dǎo)體和主要一次電氣設(shè)備選擇8、*設(shè)計(jì)并繪制高壓配電裝置典型配電間隔單元的平面布置與斷面圖9、完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告 原始數(shù)據(jù)分析：對(duì)重大技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行必要的方案比較、論證和分析按設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成全部計(jì)算過(guò)程，并將計(jì)算結(jié)果列表繪制電氣主結(jié)線圖1張選擇主接線中母線和開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備中的某兩種進(jìn)行選型*設(shè)計(jì)并繪制高壓配電裝置典型配電間隔單元的平面布置與斷面圖注：標(biāo)有“ *”號(hào)的內(nèi)容是選做內(nèi)容。二、考核評(píng)估通過(guò)計(jì)算、總結(jié)報(bào)告和學(xué)習(xí)態(tài)度綜合考評(píng)，并結(jié)合學(xué)生的動(dòng)手能力， 獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神。成績(jī)分優(yōu)、良、中、及格和不及格五

5、等?？己藰?biāo)準(zhǔn)包括：1、課程設(shè)計(jì)的正確性。2、學(xué)生的工作態(tài)度、動(dòng)手能力、創(chuàng)新精神。3、總結(jié)報(bào)告?？偝煽?jī)?cè)u(píng)定：總分值為 100分，總分=第一項(xiàng)成績(jī)X 50%+第二項(xiàng)成績(jī)X 20%+第三項(xiàng)成績(jī)X30%90-100分為優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79分為中等，60-69分為及格，60分以下 為不及格。成績(jī)單上按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格填寫(xiě)。四、課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)題1、供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的牽引變電所Ao2、供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的牽引變電所Bo電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)3、某牽引變電所位于大型編組站內(nèi)，向兩條復(fù)線電氣化鐵路干線的四個(gè)方向供電區(qū)段 供電，已知列車正常情況的計(jì)算容量

6、為10000 kVA三相變壓器，并以10kV電壓給車站電力照明機(jī)務(wù)段等地區(qū)負(fù)荷供電，容量計(jì)算為3750 kVA,各電壓側(cè)饋出數(shù)目及負(fù)荷情況如下：25kV回路1路備：兩方向年貨運(yùn)量與供電距離分別為Q1bl 32 60 Mtkm ,Q2L2 30 25 Mtkm, q 100kWh/10kt km。10kV共 12回路2路備。供電電源由系統(tǒng)區(qū)域變電所以雙回路110kV輸送線供電。本變電所位于電氣化鐵路的中間，送電線距離15km,主變壓器為三相接線。4、某牽引變電所位于大型編組站內(nèi)，向兩條復(fù)線電氣化鐵路干線的四個(gè)方向供電區(qū)段 供電，已知列車正常情況的計(jì)算容量為20000 kVA三相變壓器，并以10k

7、V電壓給車站電力照明機(jī)務(wù)段等地區(qū)負(fù)荷供電，容量計(jì)算為1000 kVA,各電壓側(cè)饋出數(shù)目及負(fù)荷情況如下：25kV回路2路備：兩方向年貨運(yùn)量與供電距離分別為Q1bl 60 60 Mtkm ,Q2L2 60 25 Mtkm , q 150kWh/10kt *km。10kV共6回路4路備。供電電源由系統(tǒng)區(qū)域變電所以雙回路110kV輸送線供電。本變電所位于電氣化鐵路的中間，送電線距離20km,主變壓器為三相接線。5、某牽引變電所位于大型編組站內(nèi)，向兩條復(fù)線電氣化鐵路干線的兩個(gè)方向供電區(qū)段 供電，已知列車正常情況的計(jì)算容量為27000 kVA三相變壓器，并以10kV電壓給車站電力照明機(jī)務(wù)段等地區(qū)負(fù)荷供電，

8、容量計(jì)算為2700 kVA,各電壓側(cè)饋出數(shù)目及負(fù)荷情況如下：25kV回路1路備：兩方向年貨運(yùn)量與供電距離分別為Q1L1 30 50 Mtkm ,Q2L2 40 30 Mtkm , q 120kWh/10kt *km。10kV共4回路2路備。供電電源由系統(tǒng)區(qū)域變電所以雙回路110kV輸送線供電。本變電所位于電氣化鐵路的首端，送電線距離30km,主變壓器為SCOTT接線。6、某牽引變電所位于大型編組站內(nèi)，向兩條復(fù)線電氣化鐵路干線的四個(gè)方向供電區(qū)段 供電，已知列車正常情況的計(jì)算容量為15000kVA三相變壓器，并以10kV電壓給車站電力照明機(jī)務(wù)段等地區(qū)負(fù)荷供電，容量計(jì)算為1200kVA,各電壓側(cè)饋出

9、數(shù)目及負(fù)荷情況如下：25kV回路1路備：兩方向年貨運(yùn)量與供電距離分別為Q1L1 32 50 Mtkm ,Q2L2 40 25 Mtkm, q 100kWh/10kt *km。10kV共4回路2路備。供電電源由系統(tǒng)區(qū)域變電所以雙回路110kV輸送線供電。本變電所位于電氣化鐵路的終端，送電線距離25km,主變壓器為三相 V-V接線。7、某牽引變電所甲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,三相平衡接線，兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所示。牽引變電所供電臂端子平均電流A啟效電流A短路電流A穿越電流A電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)長(zhǎng)度km甲24.63

10、282363102320220.4a2403198741548、某牽引變電所乙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(zhǎng)度km端子平均電流A啟效電流A短路電流A穿越電流A乙18.3a21729581814813.331442186371449、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(zhǎng)度km端子平均電流A啟效電流A短路電流A穿越電流A丙21.93238318917206

11、24.7a184266105221710、某牽引變電所丁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 ,單相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(zhǎng)度km端子平均電流A啟效電流A短路電流A穿越電流A丁19.4a14221980915223.2316724897819811、某牽引變電所戊采用 AT供電方式向復(fù)線區(qū)段供電， 牽引變壓器類型為110/27.5kV,SCOTT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(zhǎng)度km端子平均電流A啟效電流A短路電流A穿越電流A戊23.63206291108619410a

12、9516860214412、圖1為某一負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。圖中 A、B為兩個(gè)牽引變電所，是為負(fù)序電流源，I、n分別為電力系統(tǒng)的負(fù)序電流和負(fù)序電壓監(jiān)視點(diǎn)。其運(yùn)行方式如下：線路b、d斷開(kāi)。線路a、c斷開(kāi)。求在上述運(yùn)行方式下，各監(jiān)視點(diǎn)I、n的負(fù)序電流分配系數(shù)。設(shè)監(jiān)視點(diǎn)I的發(fā)電機(jī)容量為11.5 104kW, COS =0.8,允許承受持續(xù)負(fù)序電流8%,牽電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)引供電系統(tǒng)提供的參數(shù)如圖1所示。試求監(jiān)視點(diǎn)I的負(fù)序電流和監(jiān)視點(diǎn)II的負(fù)序電壓是否超過(guò)允許值。Nj . 列車對(duì)數(shù)L對(duì)Nf79/161追蹤間隔數(shù)n2333供電臂列車平均電流%Apl173161179157供電臂列車啟效電流Ix

13、iA182169188165Ikp(Nj) 供電臂平均電流kp j AIkp(Nf)169/346235/483245/503148/306Ikp(N)供電臂有效電流卬 ”AIkp(Nf)178/363247/507257/528155/321供電臂帶電運(yùn)行時(shí)間min16.827.42324圖1牽引供電系統(tǒng)的參數(shù)13、教師自定綜合設(shè)計(jì)題目：要求：結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，難度不低于綜合設(shè)計(jì)題目推薦樣題1-12的難度。五、教材與參考書(shū)使用教材：1、電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)李彥哲、胡彥奎等主編蘭州大學(xué)出版社主要參考書(shū)：2、電力牽引供變電技術(shù)賀威俊、高仕斌等主編西南交通大學(xué)出版社3、電氣化鐵道設(shè)計(jì)手冊(cè)：牽引供電

14、系統(tǒng)鐵道部電氣化工程局電氣化勘測(cè)設(shè)計(jì)院編中國(guó)鐵道出版社4、電氣化鐵道施工手冊(cè)：牽引變電所鐵道部電氣化工程局第一工程處編中國(guó)鐵道出版社5、交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)譚秀炳、劉向陽(yáng)等主編西南交大出版社6、電氣化鐵道并聯(lián)綜合補(bǔ)償及其應(yīng)用李群湛主編鐵道出版社7、供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)學(xué)校教材科電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)六、設(shè)計(jì)題目參考答案1、供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的牽引變電所 A 參考供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。2、供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的牽引變電所 B 參考供變電工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。3、某牽引變電所位于大型編組站內(nèi)，向兩條復(fù)線電氣化鐵路干線的四個(gè)方向供電區(qū)段供電，已知列車正常情況的

15、計(jì)算容量為10000kVA三相變壓器，并以10KV電壓給車站電力照明機(jī)務(wù)段等地區(qū)負(fù)荷供電，容量計(jì)算為3750kVA ,各電壓側(cè)饋出數(shù)目及負(fù)荷情況如下：25KV回路1路備：兩方向年貨運(yùn)量與供電距離分別為QiLi 32 60 Mt*km ,Q2L2 30 25 Mtkm, q 100kWh/10kt *m。10kV共 12回路2路備。供電電源由系統(tǒng)區(qū)域變電所以雙回路110kV輸送線供電。本變電所位于電氣化鐵路的中間，送電線距離15km,主變壓器為三相接線。參考答案：1分析負(fù)荷及原始資料由上述資料可知，本牽引變電所擔(dān)負(fù)著重要的牽引負(fù)荷供電任務(wù)一級(jí)負(fù)荷、饋線數(shù)目多、影響范圍廣，應(yīng)保證安全可靠的供電。1

16、0千伏地區(qū)負(fù)荷主要為編組站自動(dòng)化駝峰、信號(hào)自動(dòng)閉塞、照明及其它自動(dòng)裝置等一部分為一級(jí)負(fù)荷、其他包括機(jī)務(wù)段在內(nèi)均為二級(jí)負(fù) 荷，應(yīng)有足夠可靠性的要求。本變電所為終端變電所，一次側(cè)無(wú)通過(guò)功率。2牽引變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇三相牽引變壓器的計(jì)算容量是由牽引供電計(jì)算求出的。本變電所考慮為固定備用方式，按故障檢修時(shí)的需要，應(yīng)設(shè)兩臺(tái)牽引用主變壓器，地區(qū)電力負(fù)荷因有一級(jí)負(fù)荷，為保證變壓 器檢修時(shí)不致斷電，也應(yīng)設(shè)兩臺(tái)。根據(jù)原始資料和各種負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求，主變壓器容量與臺(tái)數(shù)的選擇，可能有以下兩種方案：方案A:2X10000千伏安牽引變壓器+2X6300 kVA地區(qū)變壓器，一次側(cè)同時(shí)接于110 kV母線，110千

17、伏變壓器最小容量為6300 kVA。方案B:2 X15000千伏安的三繞組變壓器，因10千伏側(cè)地區(qū)負(fù)荷與總?cè)萘勘戎党^(guò)15%,采用電壓為110/27.5/10.5 kVA,結(jié)線為Y0/ /兩臺(tái)三繞組變壓器同時(shí)為牽引負(fù)荷與地區(qū)電力負(fù)荷供電。各繞組容量比為100:100:50。(3)各種方案主接線的擬定按110 kV進(jìn)線和終端變電所的地位，考慮變壓器數(shù)量，以及各種電壓級(jí)饋線數(shù)目、可 靠供電的需要程度選擇結(jié)線方式。1對(duì)于上述方案 A,因有四臺(tái)變壓器，考慮110 kV母線檢修不致全部停電，采用單母線用斷路器分段的結(jié)線方式，如圖 2a，每段母線連接一臺(tái)牽引變壓器和地區(qū)變壓器。 由于牽引饋線斷路器數(shù)量多，

18、且檢修頻繁，牽引負(fù)荷母線采用帶旁路母線放入單母線分段隔離開(kāi)關(guān)分段結(jié)線方式，10 kV地區(qū)負(fù)荷母線同樣采用斷路器分段的單母線結(jié)線系統(tǒng)。自用電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)電變壓器分別接于 10 kV兩段母線上兩臺(tái)。2對(duì)于方案B,共用兩臺(tái)三繞組主變壓器、兩回路 110 kV進(jìn)線，線路太長(zhǎng)，但應(yīng)有 線路繼電保護(hù)設(shè)備，故以采用節(jié)省斷路器數(shù)量的內(nèi)橋結(jié)線較為經(jīng)濟(jì)合理，如圖2b。牽引負(fù)荷母線結(jié)線和10千伏母線結(jié)線與方案A的結(jié)線相同。a方案A主接線1 110kV10kV25kVb方案B主接線圖2各方案主接線圖(4)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較因地區(qū)負(fù)荷占比例較大，且有部分為一級(jí)負(fù)荷， 應(yīng)保證必要的電壓質(zhì)量，主要應(yīng)檢驗(yàn)

19、電壓不對(duì)稱系數(shù)。然后進(jìn)行兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較。I電壓不對(duì)稱系數(shù)的計(jì)算a由已知牽引負(fù)荷容量，25kV側(cè)額定電流I2e及每饋電區(qū)電流I2a、I2c,見(jiàn)圖32 e2 a2 ca，分別為：2e100003 25231A1電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)2cos 2=0.812a = I2c=0.655 I2e=138 A因電流不對(duì)稱引入的系數(shù)k=0.65531 1(a) 形繞組中電流分配b每相牽引負(fù)荷電流與電壓向量圖圖3三相牽引變壓器各繞組中電流分配及相位關(guān)系兩饋電區(qū)電流在形繞組中分配后，每相繞組電流為 TOC o 1-5 h z 12ab 212a 112c121.7ej(A433-1 ji8

20、4I2bc12cT2a121.7ejA53I 2caLza Oc46.0ej83A63電流與電壓的相量關(guān)系如圖3b其中以U2ab為基準(zhǔn)相。10千伏電壓側(cè)為三相對(duì)稱負(fù)荷，設(shè)cos 3 =0.9則其額定電流13；和形繞組中e每相電流分別為：3750I3e - 206 A7oe、3 10.5電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)I 3abI3e J( 3 30 )-3e119ej4.2(以U3ab為基準(zhǔn))8同理 TOC o 1-5 h z 244.2一 、13bc 119e A9.124.2I 3ca 119e a10110kV高壓繞組中的電流，不計(jì)勵(lì)磁電流時(shí)，即為負(fù)荷電流歸算到高壓側(cè)的值。對(duì)于方

21、案A僅考慮牽引負(fù)荷I 1aI 2ab121.7ej 17.8K122.3152.7ej 17.8 AI 1bI 2bcKZ52.7ej184 A111213星 19.9ej83.1 a1 c K12對(duì)于方案B，應(yīng)為牽引負(fù)荷與地區(qū)負(fù)荷電流相量和，其值為:I 1a13ab屋71.3ej 11.9 A14I 1b12bcK12j199.364.7ej A15I 1c12caKZ13caKZ37.0ej103.6 A16其中電壓變換系數(shù)K12110 3252.54, K12110 310.56.05。b高壓110千伏繞組中的阻抗壓降,已知參數(shù)為:三繞組16000千伏安變壓器PM =106 kW Ud1

22、%=W.5;雙繞組10000千伏安變壓器PM =63 kVV Ud%=W.5。按式(16)和(17)分別求得高壓繞組的電阻及電抗為:凡 U； 103.17R 2 (Ue=110 kV)2 Se電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)XUd% Ue1100Se三繞組變壓器R =2.51 QX1 =79.47 Q雙繞組變壓器R=3.81 QX1 =127.1 Q高壓各相繞組阻抗壓降，由各相阻抗壓降三角形可知：對(duì)于三繞組變壓器，UbI1bRjX15.66ej76.30 kVUaI1aRjX15.14ej287.50 kVUc11cRjX12.94ej191.8kV對(duì)于雙繞組變壓器，0UaI1aRij

23、X16.70ej70.5 kVUbI；bRijX16.70ej272.3kVj171.40UcIicRijX12.53ej kVc高壓110 kV繞組感應(yīng)電勢(shì)E及不對(duì)稱系數(shù) K1u ,按下式計(jì)算18E1a =U 1a -Ua ；其中:a.110U1a=30 kVE1b =U 伯-Ub；110U1b =3240 kVE1c =U 1c -Ec；110U1c = 3120 kV192021222324252627正序分量Ea(1)=負(fù)序分量E1a +a E1b2+ a EickVE =-E1a(2) = 3一 2 _ 一、E1a + a E1b +a E1ckV電壓勢(shì)不對(duì)稱系數(shù)Kiu =E1a(2

24、)-(-)100%E1a(1)將各方案計(jì)算結(jié)果如表 1所示。電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表1各主接線方案技術(shù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果力菜單位kV百分值Ea%EicE1a1、2KuAj 5.89061.6e58.0ej236.5062.0ej118.20j 3.73060.5ej 68.82.54e4.2%Bj 5.06062.4e60.2ej236.4062.0ej117.40j 3.75061.7ej 69.201.57e2.54%從上述比較可知，在保證電壓質(zhì)量方面，方案A和方案B的K化值在允許范圍以內(nèi)。II變壓器與配電裝置的一次投資與折舊維修費(fèi)方案A: 2X10000+2X6300kVA變

25、壓器四臺(tái)，多增加 110kV斷路器四組，按 SW3-110少 油斷路器計(jì)算，共需以萬(wàn)元計(jì)2 80+2 X50+4 X11+1.9+2 0.95=274.8 萬(wàn)元28每組斷路器包括斷路器及機(jī)構(gòu)1臺(tái)、電流互感器1臺(tái)，及兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)2臺(tái)，分別為11萬(wàn)元、1.9萬(wàn)元和2 0.95=195.8 萬(wàn)元III各方案的年電能損耗a方案A采用2XSF1-QY-10000/110型和2 XSF7-6300/110型三相變壓器，其參數(shù)為:牽引變壓器艮=21千瓦，R=76千瓦，I0%=3.5,Ud%=10.5;地區(qū)變壓器艮=15千瓦，Pm=55千瓦，I0%=2.5 ,Ud %=10.5。按已知條件，可求牽引負(fù)荷的最大

26、功率損耗時(shí)間為：4000h301.2(3200 60 3000 25) 10010000 0.8地區(qū)負(fù)荷 Tmax=4500小時(shí)，cos =0.9,用插入法得，d地區(qū)負(fù)荷=2750小時(shí)。Aq n( PC Kj Q)T 1n(Ad n( Pc KjQc)T 1n(牽引變壓器和地區(qū)變壓器的年能量損耗力3Ix2PmKjQm)上3I e- S 2PmKjQm)(-)2Se電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)求得取無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kj =0.1：AQ 2(12.5 0.11.31000010000IX2其中Ie2 =1000027.5I22labb容量比)8760 -(63 0.1 10.5)10021

27、00121.2 安;Ifbc I2caI x2各值已在前面求出;2 121.72 462 31737.8A2生=446760+241985.6=688745.6 千瓦時(shí)萬(wàn)案100：Ud1%=10.5 ,其中S2已知13IZB采用2XSFS7-16000/110型三項(xiàng)三繞組變壓器，其參數(shù)為:100： 50;力 PC =28kW , I0%=1.1,Ud2%=6.5, Ud3%=0。則依下式:A n( Pc可求得年電能損耗為:4000(31)各繞組/Pm=106千瓦，各繞組短路電壓KjQc) TSi2Se1 12 nS2 S2P邑m SeA 2(28 0.1(Ix2Ife0.1 (10.5S22

28、Se8760106iq二6.5 2耳生S2 100S2 100Ix3)2 (I) (I ) (Iic)2(71.3)2q / 16000_、23 ()3 11016000 2(3 25)112837。0)(64.7)2(37.0)210638.8 ；321157; S2(Ix2)2 31341 Se3 =8000 千伏安;32= q =4000 小時(shí)，3= d =2750 小時(shí)，貝U3659小時(shí)(32)f . I-4-4: YJ _ -一二卜，Jin電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)4000 10000 2750 375010000 3750代入上述各值后，得:A 1098549千瓦時(shí)c由技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面比較說(shuō)明，在保證同樣可靠性的前提下，方案B對(duì)地區(qū)負(fù)荷供電電壓質(zhì)量較好，且投資和年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用都較低，又節(jié)省占地面積，故推薦方案Bo圖4方案A電氣主接線電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)SFS7 16000/110SFS7 16000/110o-*:-&-T3口.戈門(mén)TJ叫圖5方案B電氣主接線4、4-6題答案參考第3題。5、某牽引變電所乙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(zhǎng)度km端子平均電流A啟效電流A短路電流A穿越電流A乙18.3a21729581814813.33