《110KV牵引变电所电气一次部分初步设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《110KV牵引变电所电气一次部分初步设计（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计任务书一、设计题目110KV牵引变电所电气一次部分初步设计二、设计原始资料1、所址情况：丘陵地区，海拔236M。距轨道中心550M，距站点860M。土壤电阻率=0.8104CM，年雷电日50个，年最高气温41，年最低气温-8。2、馈线方式：地区变电所距牵引变电所5KM，双回路110KV进线输电。牵引变电所馈电方式：DN供电方式；接触网额定电压：25KV；馈线额定电压：27.5KV；牵引供电方式：上、下行并联供电。3、电力系统短路计算数据：系统阻抗：（S30=100MVA）X*=0.25；牵引网参数: 单位阻抗 r=0.232，X=0.515。4、原始数据：a侧供电分区 b侧供电分区区间
2、数： n=3 n=4列车消能:上行1800KVAh 上行161KVAh 下行171KVAh 下行1000KVAh给电运行时间:上行25.8分钟 上行2.3分钟 下行5.5分钟 下行17.8分钟全日列车对数N=78；供电区间同时运行的列车对数4列，上行1列，下行3列。三、设计内容1、对按规定供、馈电容量与要求确定电气主结线；2、短路电流计算；3、牵引变压器容量、型式及台数的选择；4、母线（导体）和主要一次电气设备选择。四、设计要求1、按设计内容，完成全部计算过程，并将计算结果列表；2、整理完成系统的设计说明书；3、绘制标有主要二次设备的电气主结线图1张。 五、设计成果1、设计说明书一份；设计计算
3、书一份；2、电气主接线图。前 言 随着现代工业的发展，电力工业在现代化的建设中扮演着越来越重要的角色。电能是绝大多数工矿企业现代化设备的动力能源，电能可以十分经济又方便地进行输送和分配；电能可以很方便与其他形式的能量相互转换；电能在使用中易于被操作和控制，使得其自动化、输送和在各个领域中的普及应用易于得到实现。电能以其极大的优越性，广泛应用于各个领域。其中电力牵引是一种新型有轨运输牵引动力形式。在干线铁路、城市轨道交通运输和工矿运输中有着广泛的应用。电力牵引是利用电能作为牵引动力，将电能转换为机械能，驱动铁路列车、电动车组和城市轨道交通车辆等有轨运输工具运行的一种运输方式。电力牵引按其牵引网供
4、电电流制式不同，分为工频单相交流制、低频单相交流制和直流制。我国电气化铁路采用工频单相交流制电力牵引，直流制电力牵引仅用于城市轨道交通运输系统和工矿运输系统。电力牵引的电气化铁路具有一系列优点：能多拉快跑，提高运输能力；能综合利用资源，降低燃料消耗；能降低运输成本，提高劳动生产率；能改善劳动条件不污染环境；有利于铁路沿线实现电气化，促进工农业发展。电力牵引也有其缺点：电力牵引一次投资费用较同类运输工具要高，但电力牵引综合优势是明显的，自20世纪50年代以来，铁路牵引动力电气化已成为世界范围内铁路技术革命的方向、铁路现代化的标志。自我国第一条电气化铁路宝成线于1961年8月建成以来，我国电气化铁
5、路发展较快，其中改革开放政策的实施，使我国铁路电气化迅速发展，19811985、19861990、19911995三个五年计划期间，分别建成电气化铁路2474KM、2800KM和2762KM，19962000年共建成电气化铁路约5000KM，电气化铁路得到了高速的发展。至“十五”期末（2005年）全国铁路运营里程达75000KM，电气化铁路里程超过20000KM，比“九五”末增长35.6。根据国家“十一五”规划纲要和中长期铁路网规划，明确提出了未来铁路发展的主要目标和重点任务。“十一五”期间，中国铁路发展的主要目标是：建设新线17000KM，其中客运专线7000KM，建设既有线复线8000KM
6、,既有线电气化改造15000KM，全国铁路运营里程超过90000KM，2010年电气化可达35000KM，电气化率达45以上。到2020年，全国铁路营业里程达到100000KM以上，电气化率达到50，我国电气化铁路发展前景辉煌。本设计主要围绕电气化铁路电力牵引变电所里一次部分的设计。共分为两大部分，总共十四章。第一部分为设计说明部分，详细地阐述了电力牵引变电所各种主接线的比较及各种电气设备的选择要求。第一章叙述了电气主接线应根据回路数、设备的特点及在牵引电力系统中地位等条件来选择，还应满足供电的可靠性、经济性，应简单、操作方便，运行灵活、检修和维护方便，考虑长远规划，留有将来的扩建余地等，主要
7、参考刘介才主编的工厂供电设计指导。第二章介绍了牵引变压器容量、台数及形式的选择，牵引变压器的容量因按近期负荷进行设计，既要合理又要经济；考虑牵引变电所是一级负荷，故台数应为两台，一台正常运行，一台备用的准备随时投入运行。第三章阐述了短路电流计算的目的。第四章讲解了各种电气设备的选择要求，主要是根据电力工程设计手册来设计的。如断路器的选择应满足装设地点的额定电压和额定电流，同时还应能开断最大短路电流，满足动稳定和热稳定等要求。第五章简单介绍了成套配电装置的选择。第六章阐述了电力牵引系统的电压损失和电压降的计算方法，设计依据主要来源于电气化铁道供电系统。第二大部分为设计计算，主要确定主接线方式和计
8、算各种电气数据。最后为各种电气设备选择型号提供依据。其第七章通过分析比较，最终确定牵引变电所进线110KV侧主接线采用分支主接线。因为分支主接线较其他类型接线运行灵活、结构简单、转换方便、供电可靠。牵引变压器27.5KV侧应根据牵引变压器采用三相V/V接线，27.5KV侧馈线则采用断路器50备用的接线，其设计主要参考电力牵引供变电技术。第八章根据牵引变电所容量计算选出型号为DF9-16000/110牵引变压器。第九章是叙述了各种牵引网阻抗的计算过程。第十章详细地计算了复线牵引网中的各种电压损失。第十一章叙述了牵引网短路计算过程，因为三相短路最为严重，是依据电气化铁道供电系统来进行计算的。第十二
9、章则是根据前面计算出来的各种电气参数来选择各种电气设备的型号及规格，主要参考工厂常用电气设备手册。第十三章为电气主接线图、计算的电气参数列表和选用电气设备的电气参数列表。最后为参考文献和后记。由于时间所限，设计书难免存在不足之处，敬请各位老师批评指正并提出宝贵意见。 2009年11月26日6目 录第一章 电气主结线选择71.1 概述71.2 牵引变电所主接线方式的选择8第二章 牵引变电所主变压器的选择122.1 概述122.2 变压器台数的选择122.3 变压器容量的选择132.4 主变压器的选择13第三章 短路电流的计算153.1 概述153.2 短路计算的目的及假设15第四章 电气设备的选
10、择174.1 概述174.2 断路器的选择194.3 隔离开关的选择204.4 高压熔断器的选择214.5 互感器的选择214.6 母线的选择244.7 支持绝缘子及穿墙套管的选择26第五章 成套配电装置的选择295.1 概述295.2 成套配电装置的选择29第六章 电力牵引系统的电压损失和电压降306.1 概述306.2 接触网导线的电压损失316.3 牵引变电所的电压损失32第七章 主接线的比较选择337.1 概述337.2 牵引变电所110KV侧电气主接线的比较选择337.3 牵引变电所27.5KV侧电气主接线的比较选择37第八章 牵引变电所容量计算408.1 原始数据408.2 正常运
11、行时的容量计算408.3 紧密运行时的容量计算418.4 牵引变压器容量和台数选择44第九章 牵引网阻抗的计算459.1 原始数据459.2 阻抗计算45第十章 复线牵引网中的电压损失计算5410.1 计算说明5410.2 a侧电压损失计算5410.3 b侧电压损失计算5510.4 牵引变电所的电压损失57第十一章 短路计算6011.1 原始数据6011.2 复线牵引网阻抗计算6011.3 牵引变电所主接线的短路计算62第十二章 电气设备选择计算6512.1 断路器的选择计算6512.2 隔离开关的选择计算6712.3 高压熔断器的选择计算6812.4 110KV侧和27.5KV侧母线的选择计
12、算6912.5 27.5KV架空导线的选择计算7112.6 110KV侧和27.5KV侧电压、电流互感器的选择计算7212.7 支持绝缘子及穿墙套管的选择计算75第十三章 附录7713.1 计算结果附表7713.2 电气主接线图7813.3 元器件清单79参考资料82毕业设计心得83第一章 电气主结线选择 1.1 概述主接线是牵引变电所电气设计的重要部分。牵引变电所主接线由高压电器设备通过连接组成的接受和分配电能的电路，也是构成电力牵引系统的重要环节。主接线的确定对牵引变电所本身的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。因此，
13、必须正确处理好各方面的关系，深入的进行调查、研究和选择对比，拟定适合的最佳的主接线方案。牵引变电所主接线应根据回路数、设备的特点及在牵引电力系统中地位等条件确定，同时应满足以下要求:1、保证对牵引负荷供电的可靠性，并力求经济牵引负荷是国家电力系统的一级负荷，按设计技术规程规定，牵引变电所应有独立的双回路电源供电，在牵引变电所内，应将独立的电源的电能汇集到母线上，以保持每一个回路的独立性，除此之外，通过主接线电气设备和线路能灵活的退出和接入。主接线的经济性主要取决于母线的套数、断路器、隔离开关的台数和配电装置的结构形式和数量。2、主接线应力求简单、清晰、操作方便实际运行证明，接触网的故障较电力输
14、电线路要高许多，导致检修频繁，牵引变电所的停、送操作倒闸作业较多，这就要求主接线设计的简单明了，操作程序简便，避免误操作。3、主接线应运行安全、灵活、检修、维护方便主接线应力求结构简单，以使主接线中的任一元器件检修、试验时应能很容易的退出、接入、运行，并且不影响其它元器件的正常工作，同时，还应符合牵引变电所安全工作规程规定的安全距离，以保证检修、试验时工作人员的安全。4、主接线应具有将来发展的可能性设计主接线时应考虑远景规划中运量增大的可能性，使牵引变电所主接线稍作或不作改造，即能适应将来的需要。总之，电气主接线应在电路切换、设备检修和事故过程等情况下提供安全保障，并保证向牵引负荷提供经济、可靠的供电。1.2 牵引变电所主接线方式的选择牵引变电所按其在电网中的位置、重要程序和电力系统向牵引变电所供电的方式不同分为：中心牵引变电所、通过式牵引变电所和分接式牵引变电所，不同的类型牵引变电所应采用不同的形式的电气主接线。本设计对象属于分接式牵引变电所：变电所母线上没有电力负荷通过。一、110KV侧电气主接1、桥式主接线方式所谓桥式接线，即将两回路电源引入线间用带断路器的横向母线将它们连接起来，便成桥接线。适用双变压器的牵引变电所。桥式接线分：内桥
