电力牵引供电系统课程设计报告

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1、电力牵引供电系统课程设计报告电力牵引供电系统课程设计评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：xxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxxxx学号：xxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxx1电力牵引供电系统课程设计报告目录1设计原始题目11.1具体题目11.1要完成的内容12设计课题的计算与分析12.1计算的意义12.2三相V-v结线牵引变压器接线图12.3详细计算23母线及仪用设备选择23.1110kV进线侧母线的选择23.2电压互感器的选择34牵引变电所主接线34.1牵引变电所110k

2、V侧主接线34.2牵引变电所馈线侧主接线34.3牵引变电所直供方式下的接线35小结5参考文献5附录一牵引变电所主接线图6附录二母线及电压互感器的参数列表6电力牵引供电系统课程设计报告1设计原始题目1.1具体题目某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电,牵引变压器类型为110/27.5kV,三相V-v接线,两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A穿越电流A丙21.0α23531591720023.5β18026210502141.2要完成的内容根据已知题目,由已知的数据,确定变压器的安装容量,备用方式选为固

3、定备用。选定变压器后,为该型号的变压器选择相关设备以及各种设备的接线形式。2设计课题的计算与分析2.1计算的意义牵引变压器是牵引供电系统的重要设备,其容量的大小关系到能否完成国家交给的运输任务和运营成本。从安全运行和经济方面来看,容量过小会使牵引变压器长期过载,将造成其寿命缩短,甚至烧损;反之,如果容量过大,将使变压器长期不能满载运行,从而造成其容量浪费,损耗增加,使运营费用增大。因此,变压器的容量计算是极其必要的,要根据实际运营情况进行仔细运算,从而确定安装容量。2.2三相V-v结线的牵引变压器的接线图三相V-v结线变压器的连接如下图2.1所示。5电力牵引供电系统课程设计

4、报告图2.1三相V-v接线牵引变电所2.3详细计算2.3.1计算容量的计算三相V-v接线变压器的计算容量公式为:（2-1）:,,由此可得计算容量分别为:2.3.2校核容量的计算三相V-v接线牵引变压器的最大负荷容量计算公式为:（2-2）:由此可得最大负荷容量为分别为:考虑到牵引变压器允许过负荷50%,所以,其校核容量公式为:（2-3）由此可得校核容量分别如下:5电力牵引供电系统课程设计报告2.3.3安装容量的确定通过计算容量与校核容量的计算的比较,选择其中的较大者作为最后的安装容量。通过比较可知最大值为19250kVA,所以在固定备用形式下,选择变压器的容量为kVA作为最后

5、的安装容量,选择型号为SFS9-20000/110的变压器,该型号变压器的容量为20000kVA,电压组合为kVA,连接组为。3母线及仪用设备的选择3.1110kV进线侧母线的选择母线的最大长期工作电流可按变压器过载的1.3倍考虑,则:由附录中表1,查得LGJ-50型号母线允许载流量为160A(基准环境温度为25℃,允许温度为70℃),符合式子其中—表示通过导线的最大持续电流,—表示对于额定环境温度的允许电流,—表示温度修正系数。考虑冗余,110kV进线侧的母线选用截面积为35的LGJ—35。3.2电压互感器的选择电压互感器一次侧并联在电力回路中,二次侧额定电压通常为100

6、V(或V),由于负载阻抗很大,相当于空载运行。使用中二次侧不允许短路,为安全起见,二次绕组应该接地。选型的两个重要参量为误差和准确度,两者均与功率因数有关。依照以上所述,进行电压互感器选型,如选择型号为JSQXF—110ZH—110kV、JDZX9—27.5kV的电压互感器。两者的相关参数见附录中的表2。5电力牵引供电系统课程设计报告4牵引变电所主接线4.1牵引变电所110kV侧主接线牵引供电系统为一级负荷,需要两路独立电源进线。有题目中所给出的穿越电流可知,系统中有功率穿越,属于通过式变电所,并考虑到经济运行,本次采用桥型接线,考虑到变压器故障率较低,并且采用了固定备用形

7、式,所以,变电所110kV侧主接线采用利于线路故障维修及检修的内桥形式。内桥接线图见下图4.1所示。4.2牵引变电所馈线侧主接线馈线侧断路器的接线分为100%和50%两种备用形式。其中,100%备用形式3主要用于单线区段,牵引母线不同相的场合,其转换方便,可靠性高,但一次投资较大,而50%备用主要适用于单线区段,牵引母线同相的场合和复线区段,每相母线只有两条馈线的场合,牵引母线用两台隔离开关分段可以便于两段母线轮流检修。本次设计,适用于复线区段,采用50%备用,并采用隔离开关分段。馈线侧断路器采用50%备用的接线形