杨昱鑫铁道供电课设

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1、电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：电气084学号：200809332姓名：杨昱鑫指导教师：任丽苗评语：2011年07月18日自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计目录1题目12题目分析及解决方案框架确定13设计过程23.1牵引变电所220kV侧主接线设计23.2牵引变电所馈线侧主接线设计33.2.1馈线断路器100%备用的接线33.2.2馈线断路器50%备用的接线33.2.3带旁路母线和旁路断路器的接线33.3单相V-V直供方式变压器接线53.4牵引变压器容量计算53.4.1单相V-V接线牵引变压器绕组的有效电流53.4.2计算单相V-

2、V接线牵引变压器的计算容量63.4.3变压器校核容量73.4.4确定单相V-V接线牵引变压器的安装容量及型号选择73.5开关设备的选择73.5.1高压侧断路器的选择73.5.2低压侧断路器的选择83.5.3高压侧隔离开关83.5.4低压侧隔离开关94小结9参考文献9-9-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计-9-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计1题目此电气化铁道牵引变电所采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为单相变压器，牵引变电所电源进线电压220kV，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。我所做的是牵引变压器

3、容量的计算。牵引变电所供电臂供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A穿越电流A丁左臂19.4α142219809152右臂23.2β167248978198表1牵引变电所丁参数表2题目分析及解决方案框架确定单相V-V接线的牵引变压器是将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统，每一个牵引变电所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两台变压器的次边绕组，各取一端联至牵引变电所的两相母线上。而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时，两臂电压的相位差为60°，电流不对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。同时，由于左、右

4、两供电臂对轨道的电压相位不同，在这两个相邻的接触网区段间必须采用分相绝缘结构。另外，由于牵引变压器次边绕组电流等于供电臂电流，因此供电臂长期允许电流就等于牵引变压器次边的额定电流，牵引变压器的容量得到了充分利用。在正常运行时，牵引侧保持三相，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接线小。对接触网的供电可实现双边供电。它的主要缺点是：一台牵引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。这就需要一个倒闸过程，即把故障变压器原来承担的供电任务转移到正常运行的变压器。在这一倒闸过

5、程完成前，故障变压器原来供电的供电臂牵引网中断供电，这种情况会影响行车。即使这一倒闸过程完成后，地区三相电力供应也要中断。牵引变电所三相自用电必须改由劈相机或单相——三相自用变压器供电。在设计过程中，通过求解变压器的计算容量、校核容量以及安装容量来选取变压器的型号。然后再变压器型号的基础之上，选取室外110kV侧母线，室外27.5kV侧母线以及室外10kV侧母线的型号。考虑到V-V接线中装有两台变压器的特点，在确定220k-9-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计V侧主接线时我们采用桥形接线。按照向复线区段供电的要求，其牵引侧母线的馈线数目较

6、多，为了保障操作的灵活性和供电的可靠性，我们选用馈线断路器100%备用接线，这种接线也便于故障断路器的检修。按照选取的变压器的容量以及22kV侧的和牵引侧的主接线，可以做出设计牵引变电所的电气主接线。图1单相V-V接线牵引变电所3设计过程牵引变电所的电气主接线分为三个部分来分别设计：110kV侧的主接线、牵引侧的主接线、单相V-V直接供电方式变压器接线。3.1牵引变电所220kV侧主接线设计单相V-V牵引变电所要求有两回电源进线和两台变压器，因有系统功率穿越，属通过式变电所，所以我们选取结构比较简单且经济性能高的桥式接线。图2为内桥接线，连接在靠近变

7、压器侧，其适合于线路长，线路故障高，而变压器不需要频繁操作的场合，这种接线形式可以很方便地切换或投入线路。图3为外桥接线，连接在靠近线路侧，其适合于输电距离较短，线路故障较少，而变压器需要经常操作的场合，这种接线方便于变压器的投入以及切除。为了配合三相V-V牵引变电所在出现变压器故障时备用变压器的自动投入，选择采用外桥接线便于备用变压器的投入以及故障变压器的切除。-9-自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计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

8、变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种：图2内桥接线图3外桥接线3.2.1馈线断路器100%备用的