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：学号：姓名：指导教师：评语：2011年12月30日-16-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计一、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20000kVA（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1000kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV回路（2路备）两方向年货运量与供电距离分别为，，。1

2、0kV共6回路（4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中间，送电线距离20km，主变压器为三相接线。二、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。10千伏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。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功

3、率。题目中的变电所所负责供电的10kV负荷小于变压器额定容量的15%，则在110kV侧单独设置110/10kV的三相动力变压器，以供应10kV铁路信号专线及地区其他负荷。2.2主变压器和容量的选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，采用下述方案：20000kVA牵引变压器和6300kVA

4、地区变压器各两台，一次侧同时接于110kV母线（110千伏变压器最小容量为6300kVA）。三、设计过程-16-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计3.1牵引变电所110kV侧主接线设计电气主接线一方面从电源系统接受电能，一方面又通过馈电线路将电能分配出去。电气主接线的电源回路和用电回路之间采用什么方式连接，以保证工作可靠性灵活是十分重要的问题。当进、出（馈）线数量较多时，常设置母线作为中间环节，用以联系电源回路和用电回路，使运行转换方便。图1变压器接线图-16-自动化与电气工程学院电气化铁

5、道供电系统与设计图2单母线分段接线图3.1为三相YN,d11变电所的变压器的主接线。依据该牵引变电所负荷等级，要求有两路电源进线，因有系统功率穿越，属通过式变电所，110kV侧采用图3.2所示的单母线分段接线。此设计中着重考虑满足供电的可靠性和运行操作中的安全、灵活及便利，因此采用单母线分段接线[1]。3.2牵引变电所馈线侧主接线设计由于27.5kV(或55kV)馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种：3.2.1

6、馈线断路器100%备用的接线如图3.3所示[1]。这种接线当工作断路器需检修时，即由备用断路器代替。断路器的转换操作方便，供电可靠性高，但一次投资较大。-16-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计图3馈线断路器100%备用接线3.2.2馈线断路器50%备用的接线如图3.4所示[1]。这种接线每两条馈线设一台备用断路器，通过隔离开关的转换，备用断路器可代替其中任一台断路器工作。3.2.3带旁路母线和旁路断路器的接线如图3.5所示[1]，一般每2至4条馈线设一旁路断路器。通过旁路母线，旁路断路器

7、可代替任一馈线断路器工作。这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场合，以减少备用断路器的数量。当某回路断路器需要退出运行时进行检修时，可利用旁路断路器代替其工作，使该回路不中断供电。在正常运行时，旁路断路器不带电。各回路旁路隔离开关也都在断开位置。该接线不但解决了断路器的公共备用和检修备用，在调试、更换断路器及内装式电流互感器、整定继电保护时都可以不必停电。主要缺点是增加了一套旁路母线和相应的设备，以及为此而增加配电装置的占地面积。-16-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计图4馈线断

8、路器50%备用接线图5带旁路母线和旁路断路器的接线考虑到牵引变压器类型为单相变压器，且此牵引变电所只为区间正线供电，为了提高供电的可靠性，同时避免较大的一次性投资，牵引变电所27.5kV侧馈线断路器采用2路备用的接线。-16-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计3.3方案主接线的拟定按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。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