牵引变电所110kV主接线设计.docVIP

电气化铁道供电系统与设计课程设计报告 班 级： 电气084班 学 号： 姓 名： 指导教师： 2011年 12 月30日  目 录 1 题目 - 1 - 2 题目分析及解决方案框架确定 - 1 - 2.1 分析负荷及原始资料 - 1 - 2.2 牵引变压器台数和容量的选择 - 1 - 2.3 方案的主接线的拟定 - 1 - 3 设计过程 - 2 - 3.1 技术经济 - 2 - （1）电压不对称度系数的计算 - 2 - （2）变压器与配电装置的一次投资与折旧维修费 - 5 - （3）方案的年电能损耗 - 5 - 3.2 牵引变电所110kV侧主接线设计 - 6 - 3.3 牵引变电所馈线侧主接线设计 - 7 - （1）馈线断路器100%备用的接线 - 7 - （2）馈线断路器50%备用的接线 - 7 - （3）带旁路母线和旁路断路器的接线 - 8 - 3.4 变压器的主接线图 - 8 - 3.5 绘制牵引变电所的电气主结线图 - 10 - 4 设计方案分析 - 11 - 参考文献 - 11 - 1 题目 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为15000kVA（三相变压器），并以10kV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为1200kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下： 25kV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Mt·km，Mt·km，=100kWh/10kt·km。10kV共4回路（2路备）。 供电电源由系统区域变电所以双回路110kV输送线供电。本变电所位于电气化铁路的终端，送电线距离25km，主变压器为三相V，v接线。 2 题目分析及解决方案框架确定 2.1 分析负荷及原始资料 由上述资料可知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠的供电。10地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其它自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内均为二级负荷，应有足够可靠性的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。 根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，有方案： 方案:2×1000kVA三相V，v接线牵引变压器+2×6300 kVA地区变压器，一次侧同时接于110 kV母线（110千伏变压器最小容量为6300 kVA）。 图1 方案主接线图 3 设计过程 3.1 技术经济 因地区负荷占比例较大，且有部分为一级负荷，应保证必要的电压质量，主要应检验电压不对称系数。然后进行方案的技术经济。 （1）电压不对称度系数的计算 三相V，v接线牵引变压器的电流分析，三相V，v接线牵引变压器原理电路图和相量关系分别如图2所示，原、副边电流关系如下（忽略空载电流）： == (1) =(—) 式中, 为每台单相牵引变压器的变压比。 应用余弦定理，可得1T和2T副边V接线顶点出现电流相量和为 （2） 式中,为与的夹角。 图2 V，v接线牵引变电所原理电路图和相量关系 三相V,v结线牵引变压器电流不对称度系数，由式（1）可得： =(++)= =( Ibc +Ica)ej90° =(++)= （3） =( Ibc +Ica)ej150°= ej（270°+） =(++)==0 式中，为与(Ibc +Ica)的夹角；当Ica=Ibc，=60°时，电流不对称度系数为：%=100%=100% （4） 100% （5） 当Ica=Ibc时，=，则 100%= （6） 当两供电臂负荷电流相等（以I表示）=120°,I=I，原边电流也有对应的关系。 V,v结线牵引变电所侧负序电压计算电压等效电路图3，已知参数为：三相V，v接线牵引变压器，每台额定容量为16000kVA、