石家庄铁道大学四方学院毕业设计
表2-1 变压器的参数
型号 D-QY-31500/220
额定容量(kV?A) 31500
额定电压(kV) 220
空载电流 1.085
空载损耗 53.85
Uk%
10.5
2.3 10kV电力变压器的容量计算
由任务书中的数据可得电力变压器的容量为：
S?2?1000?2000kV?A
cos?1?0.87则可得：
P?cos?1S?0.87?2000?1740kV?A
无功补偿装置的容量为：
Qc?Ptan??tan?'?1740??0.567?0.484??144.42kvar 取 Qc?150kvar 则补偿后电力变压器的容量为： S'?P2?补偿后的功率因数为： cos?'????S2?P?Qc2?2?1930.458kV?A
P1740??0.901 '1930.458S2.4 电力变压器的选择
根据以上数据可选择两台容量为2000kV?A，型号为S10-2000/35的电力变压器。电力变压器的具体参数如下表2-2所示。一主一备运行。
表2-2 电力变压器的参数
型号 S10-2000/35
额定电压(kV) 35
额定容量(kV?A) 2000
空载损耗 2.38
负载损耗 16.93
短路阻抗 6.5
8
石家庄铁道大学四方学院毕业设计
第3章 牵引变电所电气主接线设计
在发电厂和变电所中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电气设备，以及将它们连接在一起的高压电缆和母线，按其功能要求组成的接收和分配电能的主回路。这个电气主回路被称为电气一次系统，又叫做电气主接线。
用规定的设备图形和文字符号，按照各电器设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电气主接线的电路图，称为电气主接线图[5]。主接线图中还标注出各主要设备的型号、规格和数量。电气主接线图不仅能表明电能输送和分配的关系，也可据此制成主接线模拟图屏，以表示电气部分的运行方式，可供运行操作人员进行模拟操作。
3.1 电气主接线的基本要求
电气主接线的正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性以及对电气设备的选择等有重大的影响，因此对电气主接线的要求如下：
(1)可靠性
保证必要的供电可靠性和电能质量，是电气主接线应该满足的最基本要求。主接线的可靠性主要是指当主回路发生故障时或者电气设备检修时，主接线在结构上能够将故障或检修所带来的不利影响限制在一定范围内，以提高供电的能力和电能的质量。
一般从以下方面对主接线的可靠性进行定性分析： ①断路器检修时是否影响供电。
②设备或线路故障或检修时，停电线路数量的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
③有没有使发电厂或者变电所全部停止工作的可能性。 (2)灵活性
①满足调度时的灵活性要求。正常情况下，应能根据调度要求，灵活的改变运行方式，实现安全、可靠、经济的供电。发生故障时，能迅速方便的转移负荷、尽快的切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，在故障消除后应能方便的恢复供电。 ②满足检修时的灵活性要求。在某一设备需要检修时，应能方便地将其退出运行，并使该设备与带电运行部分有可靠的安全距离，保证检修人员检修时定的方便和安全。
9
石家庄铁道大学四方学院毕业设计
③满足扩建时的灵活性要求。
(3)经济性要求与先进性要求
在确定主接线时，应采用先进的技术和新型的设备。同时，在保证安全可靠、运行灵活、操作方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小、占地面的最少，应尽量做到经济合理。
3.2 牵引变电所主接线设计
3.2.1 牵引变电所一次侧主接线
电气主接线的主体是电源(进线)回路和线路(出线)回路，分为有汇流母线和无汇流母线两大类。主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线和桥形接线。 (1)单母线接线
单母线接线就是各电源和出线都接在同一条公共母线上。母线既可以保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一电源获得电能。
优点：接线简单清晰，设备少，投资低，操作方便，便于扩建，也便于采用成套配电装置。
缺点：可靠性不高，不够灵活。母线或母线隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都需停止工作；当母线或母线隔离开关上发生短路、故障或断路器靠母线侧绝缘套管损坏时，所有断路器都将自动断开，造成全部停电；检修任一电源或出线断路器时该回路必须停电。
适用范围：不分段单母线接线一般只适用于系统中只有一台发电机或一台主变压器且无重要负荷的以下三种情况：
①6~10kV配电装置，出线回路数不超过5回。 ②35~63kV配电装置，出线回路数不超过3回。 ③110~220kV配电装置，出线回路数不超过2回。 (2)单母线分段接线
单母线分段接线与单母线接线相比，增加了一台母线分段断路器以及两侧的隔离开关。
优点：提高了供电的可靠性。当任一母线或母线隔离开关故障及检修时，仅有一半线路停电，另一段母线上的各回路仍可正常运行。
缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当出现为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。
10
石家庄铁道大学四方学院毕业设计
由于单母线分段接线保留了单母线接线的优点，又在一定程度上提高了可靠性，故一直被广泛使用，其适用范围为：
①6~10kV配电装置，出线回路数为6回及以上时；变电站有两台主变压器时；发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量为12MW及以下时。
②35~63kV配电装置，出线回路数为4~8回时。 ③110~220kV配电装置，出线回路数为3~4回时。 (3)双母线接线
有两组母线，一组工作，一组备用。每一电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连，任一组母线都可以作为工作母线或备用母线。
优点：与单母线相比，减少了停电的机会，缩短了停电的时间，运行的可靠性与灵活性有了显著地提高。另外，双母线接线在扩建时也比较方便，施工时可不必停电。
缺点：在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负荷电流回路，操作过程比较复杂，容易造成误动作；工作母线故障时，将造成短时(切换母线时间)全部进出线停电；在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电；使用的母线隔离开关数量较多，同时也增加了母线的长度，使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增大。
适用范围：当母线上的出线回路数或电源数较多、输送和穿越功率较大、母线或母线设备检修时不允许对用户停电、母线故障后要求迅速恢复供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用双母线接线。各级电压采用的条件如下：
①6~10kV配电装置，当短路电流较大、出现需带电抗器时。
②35~63kV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接的电源较多、负荷较大时。
③110kV配电装置，当出线回路数为6回及以上时。 ④220kV配电装置，当出线回路数为4回及以上时。 (4)桥形接线
当只有两台变压器和两条线路时，常采用桥形接线。根据断路器的安装位置又可以分为内桥形接线和外桥形接线。 ①内桥接线
内桥接线的连接桥断路器设置在桥内侧。当线路发生故障时，仅故障线路的断路器跳闸，其余支路可继续工作。当变压器故障时，联络断路器及与故障变压器同侧的线路断路器均自动跳闸，使未故障线路的供电受到影响，需经倒闸操作后，可恢复对该线路的供电。正常运行时变压器操作复杂。内桥接线适用于输电线路较长、线路故障率较高、穿越功率少和变压器不需要经常改变运行方式的场合。如图3-1所示。
11
相关推荐：
loading