牵引变压器课程设计

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1、牵引供电课程设计第1章课程设计目的和任务要求1.1设计目的牵引变电所是电气化铁道的心脏，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。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,从而确定选择安装容量。同时，对牵引变压器的继电保护也是必不可少的，合理的保护可以使变压器安全稳定的运行，根据这两方便综合进而完成牵引变电所的设计。1.2任务要求(1)确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析其正常运行的四种运行方式。(2)确定牵引变压器的容量、台数及接线形式。(3)确定牵引负荷侧电气主接线的形式

2、。(4)对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。(5)设置合适的过电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置。(6)用CAD画出整个牵引变电所的电气主接线图。1.3设计依据区域电网以双回路110kV输送电能，电力系统容量为3000MVA，选取基准容量为为1000MVA，在最大允许方式下，电力系统的电抗标幺值分别为0.24；在最小运行方式下，电力系统的标幺值为0.30。某牵引变电所A采用直接供电方式向双线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相平衡接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1-1所示。表1-1两供电臂电流归算到27.5k

3、V侧的电流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AA24.6β282363102320220.4α24031987415420牵引供电课程设计1.4设计思路本设计要求采用斯科特变压器。现将斯科特变压器原理简要介绍如下：斯科特结线变压器实际上是由两台单相变压器按规定连接而成。一台变压器的原边绕组两端引出，分别接到三相电力系统的两相，称为座变压器；另一台单相变压器原边绕组一端引出，接到三相电力系统的另一相，另一端接到座变压器原边绕组的中点，称为座变压器。这种结线型式把对称三相电压变换成相位差为的对称两相电压，用两相中的一相供应一边供电臂，

4、另一相供应另一边供电臂。图1-2中座变压器原边绕组匝数、电压分别用、表示，两端分别接入电力系统的、相；副边绕组匝数、电压分别用、表示，向左边供电臂供电。座变压器原边绕组匝数、电压分别为、，一端接到座变压器原边绕组的中点，另一端接到电力系统的相；副边绕组匝数、电压分别为、，向右边供电臂供电。原、副边电流如图中标示。由图可知，座和座副边匝数相同，都是；但原边匝数不相同，座原边匝数是座的倍。实际中，通常把两台单相变压器绕组装配在一个铁芯上，安装在一个油箱里。图1-1斯科特变压器原理电路图由于该牵引变电所采用直接供电方式向双线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5K

5、V，接线。因此，其动力变压器及其自用电变压器可采用逆斯科特变压器，逆斯科特变压器接线如图1-2所示。20牵引供电课程设计图1-2逆斯科特接线第2章主接线设计2.1110KV侧主接线牵引变电所高压侧（电源进线侧）的主接线设计可以分为三类：母线型接线、桥式接线、双T接线。对于大型变电所来说，母线型接线是中心牵引变电所110kV电源侧电气主接线的核心；通过式牵引变电所110kV电源侧一般采用桥式接线；分接式牵引变电所110kV电源侧采用双T接线。根据题目要求及分析已知条件可知：待设计变电所为一中等容量的通过式牵引变电所。所以我们选取结构比较简单且经济性能高的桥式接线。

6、桥式接线又分为内桥和外桥两种接线形式。图2-1内桥接线图2-2外侨接线20牵引供电课程设计图2-1内桥接线，连接在靠近变压器侧，其特点是适用于线路长，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2-2为外桥接线，本设计采用的是外桥接线，连接在靠近线路侧，其特点是适用于输电距离较短，线路故障较少，而变压器需要经常操作的场合，这种接线方式便于变压器的投入以及切除。为了配合牵引变电所在出现主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主变压器的切除。2.2倒闸操作正常运行时，图2-1中QS7，Q

7、F,QS8其他断路器隔离开关均断开，变压器T1通过L1得电，使得变压器向27.5kV侧输送电能。当需要检修时，假如仍然需要在L1得电，先断开QF1，然后断开QS3和QS5，再闭合QS4，然后合QS6。最后闭合QF，即可满足检修时供电需要。检修结束时，先断开QF2，然后断开QS4和QS6，再断QF,后闭合QS3和QS5，最后闭合QF1，即可恢复正常供电。当L1线路故障需要由L2线路供电时，先闭合QS2，闭合QF，故障线路QF1跳闸，再断开QS1，最后QF2闭合即可满足L1故障时的供电。如L1线路恢复正常，可以先断开QF2、QF，再断开QS2，闭合QS1，最后闭合Q

8、F1即可恢复正常供电。由