电气化铁道供电系统设计课程设计报告

《电气化铁道供电系统设计课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电气化铁道供电系统与设计课程设计报告-9-一、题目某牵引变电所丁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，单相V-V接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。表1牵引变电所丁电流参数表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丁20.4α15222981916222.2β157238968188二、分析及解决方案单相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

2、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。

3、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。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220kV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

4、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。原理电路如图１所示。三、实施设计-9-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。图1单相V-v接线牵引变电所3.1牵引变电所110kV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。图2为外桥接线，图3为内桥接线，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

5、作的场合，这种接线方便于变压器的投入以及切除。内桥用于线路故障较多，同时变压器不需要频繁操作的场合。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，选择采用内桥接线便于备用变压器的投入以及故障变压器的切除。3.2牵引变电所馈线侧主接线设计由于27.5kV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：（1）馈线断路器100%备用的接线牵引母线不同如图4所示。这种接线当工作断路器需检修时，此种接线用于

6、单线区段。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。（2）馈线断路器50%备用的接线如图5所示。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。当每相母线的馈出线数目较多时，一般很少采用此种法方法。-9-图2外桥接线图3内桥接线（3）带旁路母线和旁路断路器的接线如图6所示。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

7、数量。图4馈线断路器100%备用考虑到牵引变压器类型为三相V-v，且此牵引变电所为两个相邻区间的复线供电，为了提高供电的可靠性，保障断路器转换的操作方便，牵引变电所27.5kV-9-侧馈线断路器采用100%备用的接线。图5馈线断路器50%备用图6带有旁路母线和旁路断路器的接线3.3单相V-v直供方式变压器接线单相V-v接线变压器是由两台单相变压器构成，高压侧两个绕组接在电力系统的两个线电压上。-9-因为是采用直接供电方式，低压侧两个绕组接成V形，两台变压器的次边绕组，各取一端联至27.5kV的a相

8、和b相母线上。而它们的另一端则联成公共端的方式接至地网和钢轨或钢轨引回的回流线。为保证供电的可靠性及经济性，采用变压器移动备用的方式。其主接线如图7所示。为了便于移动变压器的接入，低压变压器的接入，低压侧单独设有断路器和隔离开关，移动变压器高压侧临时连接。图7直接供电方式下单相V-v变压器主接线3.4牵引变压器容量计算（1）单相V-v接线牵引变压器绕组的有效电流单相V-v接线牵引变压器是由两台单相牵引变压器联接而成，每台变压器供给所管辖供电臂的负荷。所以其绕组有效电流即为馈线有效电