内容发布更新时间 : 2024/11/15 3:37:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

兰州交通大学毕业设计（论文）

既要充分利用原有设备，又要满足安全经济运行的要求。国外的变电所研究几经远远超过我国，它们在变电所的运行管理模式上，已经做到无人值守模式。

1.2 主要研究内容

(1) 变电站一次接线的设计。包括电气主接线方式的选择，根据供电系统计算结果提供的上述各种技术参数和有关资料，结合牵引变电所高压进线及其与系统联系、进线继电保护方式、自动装置与监控二次系统类型、自用电系统，以及电气化铁路当前运量和发展规划远景等因素，并全面考虑对主结线的基本要求，做出综合分析和方案比较，以期设计合理的电气主结线。

(2) 变压器容量计算及选型，一般分三个步骤进行：按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，称为计算容量；按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器的过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量；根据计算容量和校核容量，再考虑其他意思，最后按实际系列产品的规格选定牵引变压器的台数和容量，称为安装容量设计容量。

(3) 电气设备选型：通过短路计算所得到的结果进行计算选择设备和设备校验。包括电压、电流互感器、母线、断路器、隔离开关、避雷器、支柱绝缘子等。电气设备选型主要是关于电气设备的动稳定、热稳定性、开关设备的选型和校验，以及对室内外母线，各个支持绝缘子和穿墙套管，电压、电流互感的选型和校验。

(4) 防雷接地装置的设计。最后是避雷器的选择，防雷接地。 (5) 书面翻译与外文字资料。

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2 梧桐泉牵引变电所基本数据

2.1 基本数据

武嘉线梧桐泉铁路牵引变电所为复线铁路，采用上下并联供电方式，变压器为三相

YN,d11接线，计算原始数据如表2.1所示：

供电臂1——n=2.8，N=94对/天，N非=133对/天； 供电臂2——n=3.18，N=77对/天，N非=126对/天。

表2.1 计算原始资料

供 电 臂

列车全部运行时间列车用电运行时间列车在

大湖

碾庄 27.5 24.4 15.8 19.6 85.2 967

?t(min)

上行

下行 上行 下行 上行 下行

25.2 20.1 16.7 15.2 970 856

?tg(min)

?t??tg?内的能耗(kVAh)

2.2 负荷计算

计算供电臂1，2的基本参数： 供电臂 1：

It上?2.4It下I上I下?A?tA??2.4?t?A?2.4?t?A?2.4?tN?tm?上上?2.4??2.4??2.4??2.4?上970?92.4A 25.2下下上856?102.2A 20.1970?139.4A 16.7856?135.2A 15.2g上下g下上T?94?25.2?1.65

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m下?p上?N?t下TnT?94?20.1?1.31

1440N?tg上?94?16.7?0.389

2.8?1440p下?N?tg下nT?上94?15.2?0.354

2.8?1440??25.2?1.51 16.720.1?1.32 15.2a上?a下?t?tt???tg上下g下供电臂2：

?A?t?AI?2.4?tA?I?2.4?t?AI?2.4?tN?tm?It上?2.4t下上下上?2.4??2.4??2.4?上下852?74.4A 27.5967?95.1A 24.4下上g上852?129.4A 15.8967?118.4A 19.6下?2.4?g下上上T?77?27.5?1.47

1440p上?p下?N?tg上nTN?tg下nTa上?a下??上77?19.6?0.330

3.18?144077?19.6?0.330

3.18?1440??27.5?1.74 15.824.4?1.25 19.6?t?t?t??tg上下g下即供电臂1、2的平均电流为：

Ip1?1.667N?A?10?3?1.667?94?(970?856)?10?3?286.1A

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Ip2?1.667N?A?10?3?1.667?77?(967?852)?10?3?233.5A

第二部：供电臂1、2有效电流计算：

?Ip Ix?Kx供电臂1的有效电流Ix1为：

?Ip1 Ix1?Kx??1?Kx1.1a?11.1?1.42?1?1??1.09

m上?m下1.65?1.31Ix1?1.09?286.1?311.8A

供电臂2的有效电流Ix2为：

?Ip2 Ix2?Kx??1?Kx1.1??11.1?1.47?1?1??1.106A

m上?m下1.47?1.43?Ip2?1.106?233.5?258.3A Ix2?Kx2.3 短路电流的计算

计算短路电流是合理选取各种电气设备的前提条件，“计算短路电流应在最大运行方式下计算”[5]，并省略不重要的部分且系统正常工作时，三相对称故障时频率不变。选择短路计算点确定如图2.1所示

电源CK1110kvQF1K2T1T2QF2QF3K4K3QF5K5QF427.5kv

图2.1 选择牵引变电所短路点的接线图

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关于短路计算：考虑简化计算，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2.2选取：

表2.2 冲击系数选取

电压等级

110kV 1.8

27.5kV 1.70

Ksh

2.4 线路阻抗计算

在牵引变电所中，一般线路阻抗的阻抗系数为0.4[1]，线路长度一般为20km到30km，在本设计中取线路长度为25km选取：SN?100MV?AUN?110kV。则有：

r?0.4kΩ/km?25km?10kΩ

线路阻抗标幺值为：

r??r?Sb100?10??0.08 22Ub110最大运行方式下的综合电抗标么值为：

2Uk?%?UNX??0.12

100SN*G因为电网电源为无限大容量，故E*?1； 则在近似计算短路电流时 I*?1X*

2.5 110kV侧短路电流计算

一般以高压母线短路点k1作为110kV高压侧电气设备的短路计算点。

*?1短路电流标幺值： Iz*(Xi*?Xg)?5

基准电流： Ib?Sb3Ub?100?0.52kA

3?110短路电流： Iz1?I*z?Ib? kA5?0.52?2.6短路电路最大有效值：

*Izl?1?2(Ksh?1)2?Izl?1.5?2.6?3.9kA

冲击电流：

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