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1、课 程 设 计题 目某牵引变电所供变电工程设计专 业电气工程及其自动化班 级09电气三班学 号 姓 名 指导教师 电气工程学院课 程 设 计 任 务 书学生姓名学生专业电气工程及其自动化学生学号2021学生班级09电气指导教师陈金强设计题目某牵引变电所供变电工程设计一、设计初始条件(技术参数) 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。图1牵引供电系统示意图图1中，牵引变电所中的两台牵引变压器为一台工作，另一台备用。电力系统1、2均为火电厂，选取基准容量Sj为750MVA，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0.10和0.12； 在最小运行方式下，电力系统1、2的综
2、合电抗标幺值分别为0.11和0.14。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。图1中，L1、L2、L3长度分别30km、50km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4/km, 平均零序电抗X0为1.2/km。根本设计数据如表1所示。表1 牵引变电所根本设计数据工程A牵引变电所B牵引变电所左臂负荷全日有效值A560500 右臂负荷全日有效值A780730左臂短时最大负荷A注720700右臂短时最大负荷A1050980牵引负荷功率因数0.85(感性)0.85(感性)10kV地区负荷容量kVA210002100010kV地区负荷功率因数0.86(感性)0.87(感性)牵引变压器接线型式自
3、选自选牵引变压器110kV接线型式自选自选左供电臂27.5kV馈线数目22右供电臂27.5kV馈线数目2210kV地区负荷馈线数2回路工作，1回路备用2回路工作，1回路备用预计中期牵引负荷增长3030注：供电臂短时最大负荷即为线路处于紧密运行状态下的供电臂负荷。二、要求完成的主要任务1 设计分组学号为单数的同学设计牵引变电所A；双数的同学设计牵引变电所B。2 牵引变电所供变电工程设计内容（1） 概述对设计对象、原始资料通常论述电网状况、负荷等级、负荷统计资料、地质、气象条件等、设计原那么及设计所要完成的任务作简要论述。（2） 牵引变压器容量计算确定主变压器接线型式和备用方式；分别计算正常负荷和
4、坚密运行状态下的主变压器计算容量；电气化铁道中、远期运量估计；根据以上计算，进行单台主变压器初步选型；进行主变压器过负荷能力校验。（3） 牵引变压器运行技术指标计算牵引变压器功率损耗及全年电能损耗计算；牵引变压器在短时最大负荷工况下的电压损失计算；牵引变电所短时最大负荷工况下的不平衡度计算。（4） 牵引变电所电压不平衡度计算 在设计中，通常按牵引变电所正常运行和紧密运行两种工况分别计算电压不平衡度。按紧密运行工况进行不平衡度考核。（5） 牵引变电所主接线设计用2个初步方案进行比选 根据电网布局、牵引变电所类型决定110kV侧的主接线，如内、外桥，双T接线或线路变压器组等，鼓励同学们结合自己工作
5、经验进行设计。根据27.5kV馈线路数及供电对象的重要程度决定27.5kV侧的主接线，如选择单母线及其分段、双母线、单母线加旁路母线等。 对所选初步方案进行技术、经济指标比选如比拟变压器功损、压损、不平衡度、接线可靠性、接线复杂程度等，选出优化设计方案。（6） 绘制有关图纸 对所选方案绘出牵引变电所主接线图及变电所平面布置图。图中应列表注明所选设备的编号、名称、台组数、型号这一局部内容待后定。（7） 短路电流计算为进行所选电气设备的动稳定、热稳定校验，必须进行相应的短路计算。（8） 开关设备选型及稳定性校验 根据以上计算结果，进行 110kV、27.5kV、10kV所有断路器以及隔离开关的选型
6、和动稳定、热稳定校验，并列出计算、校验汇总表和设备清单。（9） 室内、外母线选型及校验室外母线110kV进线侧、进入高压室的27.5kV进线侧、从高压室出来的27.5kV馈线侧、10kV馈线侧的母线均为软母线。软母线进行选型、热稳定校验。无需进行动稳定校验。室内母线高压室内27.5kV硬母线长度l2000mm； 相间距a600mm 。 高压室内 10kV 硬母线长度l1200mm； 相间距a250mm 。硬母线进行选型、热稳定及动稳定校验。（10） 选择并校验各个支持绝缘子和穿墙套管（11） 电压、电流互感器选型与校验受课时所限，本次课程设计只做110kV侧A、B、C三相的仪用电压、电流互感器
7、选择与校验，各相仪表型号由同学自行确定。根据设计需要，同学自行选择每相上的仪表种类、个数和连接方式，然后决定测量用电压、电流互感器的连接、选型与校验设计中假设仪表盘距电压、电流互感器安装点30m。（12） 牵引变电所防雷接地设计参考高电压技术教材（13） 开列所选设备清单编号、名称、型号、台组数（14） 形成完整的设计计算书及图纸3 设计要求： 根据设计内容的不同，划分出独立的章节 在每章的开始，应对所要完成的任务、根本的设计原那么及计算方法作一简要的论述在每章的结尾，应对所完成的工作做一简要的总结，以便后面章节查阅对于关键参数的计算，要求有完整的计算电路图、详细的计算过程、完整的计算结果汇总
8、表 完成两张图纸：牵引变电所主接线图和牵引变电所平面布置图撰写格式需符合学校相关的规定。三、时间安排第一周：下达课程设计任务，介绍供变电技术课程设计的主要设计内容和设计方法，并明确课程设计的要求，指出相关的考前须知。第二六周：课程设计进度检查，指导，答疑。四、参考文献1. 贺威俊等 编著.?电力牵引供变电技术 ?西南交通大学出版社，19982. 贺威俊、简克良 主编.?电气化铁道供变电工程? 中国铁道出版社，19803. 娄和恭等 合编.?发电厂变电所电气局部? 水利电力出版社，19874. 李群湛 贺建闽 编著. ?牵引供电系统分析? 西南交通大学出版社，20075. 曹建猷 著. ?电气化
9、铁道供电系统? 中国铁道出版社，19836. 李群湛 贺建闽 编著. ?牵引供电系统分析? 西南交通大学出版社，20077. 曹建猷 著. ?电气化铁道供电系统? 中国铁道出版社，19838. 李群湛 连级三 高仕斌 编著. ?高速铁路电气化工程?西南交通大学出版社，20069. 简克良 主编.?电力系统分析?.西南交大出版社，1992指导教师签名： 年 月 日系主任签名： 年 月 日 1 概述1.1设计方案简述本设计系统的说明了牵引变电所B主接线的设计。包括对牵引变压器容量的计算、运行技术指标的计算，牵引变电所电压不平衡度计算，短路电流的计算；牵引变压器的选择，开关设备选型及稳定性校验，室内
10、外母线选型及校验。从多个角度合理准确的进行了牵引变电所供变电变压器的选型和整个供变电系统的设计，并从有效的进行了验证，使得整个设计完整、可靠。1.2 设计初始条件包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1-1所示：图1-1 牵引供电系统示意图图1-1 牵引变电所中的两台牵引变压器为一台工作，另一台备用。电力系统1、2均为火电厂,选取基准容量为750MVA，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0.10和0.12；在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.11和0.14。对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。图1-1中，、长度为30km、50km、2
11、0km.线路平均正序电抗为0.4/km,平均零序电抗为1.2/km。根本设计数据如表1-1所示 牵引变电所设计数据 表1-1工程B牵引变电所左臂负荷全日有效值A500右臂负荷全日有效值A730左臂短时最大负荷A注700右臂短时最大负荷A980牵引负荷功率因数0.85感性10kV地区负荷容量kVA2*100010kV地区负荷功率因数0.87感性牵引变压器接线型式自选牵引变压器110kV接线型式自选左供电臂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30% 注：供电臂短时最大负荷即为线路处于紧密运行状态下的供电臂负荷。2 牵
12、引变压器容量计算2.1主变压器接线形式和备用方式牵引变压器将电力系统1供应的110kV或220kV三相电变换成适合电力机车使用的27.5kV的单相电。三相vv结线变压器有主结线较简单，设备较少，投资较省。对电力系统的负序影响比单相结线少。对接触网的供电可实现双边供电的有点，况且牵引负荷不稳定。本设计综合考虑这些因素，选择了Vv接线的牵引变压器，其中一台工作，另一台备用。设计在110kV侧牵引变压器的选择型号为VvSF6-20000+16000，27.5kV侧选择容量为2000kVA电压27.5/10.5kV的三相双绕组电力变压器。正常负荷的主变压器的计算容量牵引变电所的主变压器采用Vv接线形式
13、，主变压器正常负荷计算： 紧密运行状态下的主变压器的计算容量 2.3 电气化铁道中、远期运量估计预计牵引负荷增长为30%。 2.4单台主变压器初步选型根据所得容量，查询附录一，可在110kV侧选择牵引变压器的型号为VvSF6-QY-20000+16000，27.5kV侧选择容量为2000kVA电压27.5/10.5kV的三相双绕组电力变压器。2.5牵引变压器过负荷能力校验 一般取k=1.5,所选变压器满足要求。 3 牵引变压器运行技术指标计算3.1 牵引变压器功率损耗及全年电能损耗计算由可求得=352.18A，=260.34A，根据下面的公式计算： 那么=157.686kWh/年 全年实际空载电能损失为：=133.726kWh/年 全年牵引变压器的实际总电能损失为：=291.406 3.2 牵引变压器在短时最大负荷工况下的电压损失计算 Vv接线牵引变压器可看成两个单相变压器，归算到27.5kV侧在容量为20000kVA侧有：在容量为16000kVA侧有：4牵引变电所电压不平衡度计算4.1计算电网最小运行方式下的负序电抗在最小运行方式下系统1的综合电抗标么值=0.11, =30km，=0.4W/km。 4.2计算牵引变电所在紧密运
