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：电气082班学号：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及概述《供变电工程课程设计指导书》的牵引变电所B。包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如Error!Referencesourcenotfound.所示：图1-1牵引供电系统示意图表1-1设计基本数据项目B牵引变电所左臂负荷全日有效值（A）320右臂负荷全日有效值（A）290左臂短时最大负荷（A）410右臂短时最大负荷（A）360牵引负荷功率因

2、数0.85（感性）牵引变压器接线型式YN,d11牵引变压器110kV接线型式简单(双T)接线左供电臂27.5kV馈线数目2右供电臂27.5kV馈线数目210kV地区负荷馈线数目2回路工作，1回路备用预计中期牵引负荷增长40%电力系统1、2容量分别为250MVA和200MVA，选取基准容量为200MVA，在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.13和0.15；在最小运行方式下，电力系统1、2的综合标幺值分别为0.15和0.17。图1-1中，、、长度为25km、40km、20km，线路平均正序电抗为0.4/km,平均零序电抗为1.2

3、/km。16自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计二设计方案简述本课程设计较系统的阐明了牵引变电所B设计的基本方法和步骤。重点在于对牵引变压器的容量计算、牵引变压器的选择和运行技术指标的计算；牵引变电所电压不平衡度计算；电气主接线的设计；导线的选择。三牵引变压器的计算3.1牵引变压器容量的计算3.1.1牵引变压器计算容量牵引变电所的主变压器采用YN，d11接线形式，主变压器正常负荷计算：kVA(3-1)将=320A，=290A,=0.9，=27.5kV代入(3-1)可以求得：S=20505.375kVAkVA(3-2)将=410A，=290

4、A代入Error!Referencesourcenotfound.)可以求得：=24960.375kVA为满足铁路运输的不断发展，牵引变压器留有一定余量，预计中期牵引负荷增长40%。则（kVA）=28707.525kVA(3-3)于是根据所得容量，查询附录一，可选择型三相双绕组牵引变压器。3.1.2牵引变压器过负荷能力校验=16640.25kVA(=1.5)(3-4)3.2牵引变压器运行指标计算3.2.1牵引变压器功率损耗计算由已知可求得=161A，=151A，根据下面的公式计算：(3-5)则=38.46（kWh/年）(3-6)16自动化与电气工

5、程学院电气化铁道供电系统与设计，Ie=S/3UN=381.8A全年实际空载电能损失为：=33.726（kWh/年）(3-7)全年牵引变压器的实际总电能损失为：=72.186(3-8)3.2.2牵引变压器在短时最大负荷下的电压损失归算到27.5kv侧，三相结线牵引变压器的电抗值：引前相和滞后相最大电压损失：(3-9)代入数值可得：=1091.44V，=1490.30V电压损失：V3.3牵引变电所电压不平衡度计算3.3.1计算电网最小运行方式下的负序电抗(3-10)已知=0.17,=25km，=0.4W/km根据公式（3-10）求得：=20W。3.3

6、.2计算牵引变电所在紧密运行工况下注入110kV电网的负序电流=55.922A(3-9)3.3.3构造归算到110kV的等值负序网络归算到110kV，三相双绕组牵引变压器、供电系统等值负序网络如Error!Referencesourcenotfound.所示：16自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计图3-1归算到110kV，三相双绕组牵引变压器、供电系统等值负序网络3.3.4牵引变电所110kV母线电压不平衡度计算及校验相负序电压计算：=1118.4V(3-10)110kV母线电压不平衡度计算及校验按下式进行：%.5%(3-11)本次课程

7、设计按2.5%考核，将=1118.4V，代入公式（3-13）得：1.76%<2.5%所以，满足校验。四开关设备选型及稳定性校验4.1短路电流的计算牵引变压器的变电所短路示意图如图4.1所示。图4-1牵引变压器的变电所短路示意图16自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计简化计算，电网电源容量按无限大考虑。计算中，取系统最大运行方式下综合电抗。冲击系数按表4-1选取：表4-1冲击系数电压等级110kV27.5kV10kV1.801.701.554.1.1线路电抗最大运行方式下系统2的综合电抗标幺值为：；因为电网电源为有限大容量，故；则在近似计算

8、短路电流时：。4.1.2在110kV侧短路电流计算设计中在110kV侧牵引变压器的选择型号为。短路电流标幺值：基准电流：kA短路电流：k