兰交大电气化铁道供电系统与设计课程设计报告

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1、自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：电气084班学号：20080930姓名：指导教师：王果评语：2011年07月17日-12-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计1题目某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为15000kVA（三相变压器），并以10kV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为1200kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Mt·km，Mt·km，=100kWh/

2、10kt·km。10kV共4回路（2路备）。供电电源由系统区域变电所以双回路110kV输送线供电。本变电所位于电气化铁路的终端，送电线距离25km，主变压器为三相V，v接线。2题目分析及解决方案框架确定2.1分析负荷及原始资料由上述资料可知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠的供电。10kV地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其它自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内均为二级负荷，应有足够可靠性的要求。本变电所为终端(分接式)变电所，一次侧无通过功率。2.2牵引变压器台数和容量的选

3、择三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，有以下方案：方案：2×15000kVA三相V，v接线牵引变压器+2×6300kVA地区变压器，一次侧同时接于110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kVA）。2.3方案的主接线的拟定按110kV进线和终端变电所的地位，考虑变压器数量，以及各种电压级馈线数目、可靠供电的需要程度选择结线方式。-12-自动

4、化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计对于上述方案，因有四台变压器，考虑110kV母线检修不致全部停电，采用单母线用断路器分段的结线方式。每段母线连接一台牵引变压器和地区变压器。由于牵引馈线断路器数量多，且检修频繁，牵引负荷母线采用带旁路母线放入单母线分段（隔离开关分段）结线方式，10kV地区负荷母线同样采用断路器分段的单母线结线系统。自用电变压器分别接于10kV两段母线上（两台）。单母线用断路器分段的结线方式如图1所示。图1方案主接线图3设计过程3.1技术经济因地区负荷占比例较大，且有部分为一级负荷，应保证必要的电压质量，主要应检验电压不对称系数。然后进行方

5、案的技术经济。3.1.1电压不对称度系数的计算三相V，v接线牵引变压器的电流分析，三相V，v接线牵引变压器原理电路图和相量关系分别如图2所示，原、副边电流关系如下（忽略空载电流）：==（1）=(—)-12-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计式中，K=为每台单相牵引变压器的变压比。应用余弦定理，可得1T和2T副边V接线顶点出现电流相量和为Ic=（2）式中，为与的夹角。图2V，v接线牵引变电所原理电路图和相量关系三相V，v结线牵引变压器电流不对称度系数，由式（1）可得：=(++)==(Ibc+Ica)ej90°=(++)=（3）=(Ibc+Ica)ej15

6、0°=ej（270°+）=(++)==0式中，为与(Ibc+Ica)的夹角；当Ica=Ibc，=60°时，电流不对称度系数为：KI=%=100%=100%（4）-12-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计令n=Ica/Ibc，代入上式可得：KI=100%（5）当Ica=Ibc时，=，则KI=100%=（6）当两供电臂负荷电流相等（以I表示）、功率因素也相等时，=120°，I=I，原边电流也有对应的关系。V，v结线牵引变电所侧负序电压计算电压等效电路图3所示。已知参数为：三相V，v接线牵引变压器，每台额定容量为16000kVA、额定电压为110/27.5k

7、V，短路电压百分值为(%)=10.5%，两供电臂牵引负荷电流（有效电流）分别为Ix1=257A，Ix2=155A;大、中型变压器(包括牵引变压器)RTXT，RT可忽略，忽略XS，求27.5kV牵引侧的负序电压与电压不对称度系数：图3V，v结线牵引变电所侧负序电压计算电压等效电路图27.5kV侧绕组的电抗为：==4.96(Ω)牵引负荷电流的正序分量绝对值：==（257+155）/=238(A)牵引负荷电流的负序分量绝对值：==129(A)牵引侧负序电压：===(V)-12-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计===(V)牵引变电所安装两台三相V，v从上述可

8、知，在保证电压质量方面，