摘要
城轨主降压变电所主要给牵引变电所和降压变电所供电，对地铁的正常运营具有很重要的作用。在我国加快地铁工程建设，解决公共交通问题的背景下，研究地铁主降压变电所主接线的工程设计，具有十分的重要意义。
首先，本文研究了主变电所主接线的选择问题，按照主变电所主接线的行业共识分别提出了高压侧和中压侧的主接线设计方案，通过对比分析，在满足可靠性、灵活性和经济性的要求下确定了主接线的设计方案。其次，根据主变电所的容量要求和变压器的发展，完成变压器台数和型号的选择。接着，将电力系统原始网络图用标幺值法转换，画出其等值电路图，并且按照方便电气设备选择和校验的原则选择短路点，进行短路容量的计算。最后，根据短路电流的计算结果和我国电气设备的发展情况，进行电气设备的选择。根据主接线确定的方案和电气设备的选择结果，利用CAD软件画出主接线图，按照国标规定、电气设备的尺寸和主变电所实际情况进行电气设备的布置，画出了平面布置图和断面图。
关键词：主接线；变压器；短路容量
Abstract
The main subway Step-down Substation mainly supply power to Traction Substation and Step-down Substation, it has a crucial role for the normal operation of the whole subway. Under the background of accelerating the construction of the subway engineering and solving the problem of public transportation in our country, it is vital significance to study design of the main wiring of the mian subway Step-down Substation engineering
Firstly, this paper studies the problem of selection of main wiring of main substation, and come up with the main wiring design and conduct a comparative analysis. Under the requirement of reliability, flexibility and economy to determine the design scheme of the main wiring. Secondly, according to design requirements of the main transformer’s capacity, completed the selection of the transformer. Then, based on the equivalent network simplification, selection and calculation of short-circuit point short-circuit capacity. Finally, according to the short-circuit current calculation results and the development of electrical equipment of our country, to complete electrical equipment selection and layout. The program established under main wiring and electrical equipment selection resultsusing the CAD software to draw the main wiring diagram, according to the national standard, electrical equipment size and the actual situation of the main substation electrical equipment layout, draw a floor plan and sectional view.
Key Words: The main wiring, Transformers, Short-circuit capacity
目录
摘要..................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 目录.................................................................................................................................. III 1 绪论. (1)
1.1 工程背景 (1)
1.2 设计原则和依据 (1)
1.3 设计内容 (2)
2 电气主接线的方案确定 (3)
2.1 电气主接线设计的原则 (3)
2.2 主接线的设计 (3)
2.2.1 高压侧主接线 (3)
2.2.2 中压侧主接线 (5)
2.2.3 动力照明系统主接线的设计 (6)
3 变压器的选择 (7)
3.1 主变压器的选择 (7)
3.2 动力照明系统变压器的选择 (9)
4 短路电流的计算 (10)
4.1 短路电流计算方法 (10)
4.2 短路电流的具体计算 (10)
5 电气设备选择及其布置 (15)
5.1 110kV侧电气设备的选择及校验 (15)
5.1.1 断路器和隔离开关的选择及校验 (15)
5.1.2 互感器的选择 (18)
5.235kV侧电气设备的选择 (19)
5.3 10kV侧电气设备的选择 (20)
5.4 电气设备的布置 (21)
结论 (22)
致谢 (23)
参考文献 (24)
附录A 主要元件清单 (25)
附录B 主接线图 (26)
附录C 平面布置图和断面图 (27)
1 绪论
1.1 工程背景
本设计为地铁二号线静安寺主变电所主接线的设计。地铁二号线一期工程外部电源方案为集中式供电，设2座110kV 主变电所。中压网络采用独立的35kV 牵引供电网络以及独立的10kV 动力照明供电网络。全线设7座牵引变电所。地铁二号线一期工程设置的2座主变电所分别设于中央公园和静安寺。每座主变电所均从区域变电所引入两路可靠的110kV 电源，静安寺主变电所的两路电源引自华山区域变电所的两段母线，距离为3km 。
地铁主降压变电所主要给牵引变电所和降压变电所供电，牵引系统和动力照明系统的负荷统计如表1.1所示。
表1.1 主变电所符合统计表
1.2 设计原则和依据
本次设计完全遵循主变电所主接线设计的原则和设计依据。变电所主接线设计的原则和设计依据概括起来有下述几个方面。
(1) 设计的原则
主接线设计必须贯彻执行国家有关工程建设的法令和政策，应符合现行的国家标准和设计规范。
(2) 设计的依据
所名 远期最大负荷 COS θ 回路数 重要负荷百分
数(%) 中山公园 2745 kW 0.9 2 96 静安寺 2790 kW 0.9 2 96 人民公园 2730 kW 0.91 1 96 陆家嘴 2852 kW 0.92 1 96 东方路 2898 kW 0.92 96 中央公园 2700 kW 0.9 96 停车场 2844 kW 0.9 96 动力照明系统 8190 kW
0.91
2
88
经有关部门正式批准的设计任务书是初步设计的主要依据；经过有关部门审查批准的初步设计文件和修改意见以及建设单位的补充要求是平面布置图、断面图设计的依据。
中华人民共和国现行主要标准及法规：
(1)《35-110kV变电所设计规范》GB50059-92；
(2)《35-110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92；
(3)《供配电系统设计规范》GB50052-95。
1.3 设计内容
以地铁供电工程设计为基础，完成一次主电路设计，进行相关的容量计算和高压电气设备的选择，并完成主接线图的设计和方案比较工作。主要设计任务：
(1) 确定主接线方案；
(2) 确定主降压变电所的设计容量；
(3) 进行相关负荷计算及短路容量计算；
(4)110kV、35kV、10kV侧主变电所的主要设备选择；
(5) 绘制主接线电路图，平面布置图，断面图。
2 电气主接线的方案确定
2.1 电气主接线设计的原则
电气主接线是构成电力系统的重要环节,也是主降压变电所设计的首要任务。变电所运行的可靠性、灵活性和经济性与主接线的方案密切相关[1]。
(1)可靠性
供电可靠性的客观衡量标准是运行实践，评估某个主接线图的可靠性时，应充分考虑长期运行经验。我国现行设计规程中的各项规定就是对运行实践经验的总结，设计时应予以遵循。
(2)灵活性
电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的推出设备、切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，并在检修设备时能保证检修人员的安全。
(3)经济性
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上还应使投资和年运行费用最小，使占地面积最少，使变电站尽快的发挥经济效益。
2.2 主接线的设计
主变电所的电气主接线可以从高压侧和中压侧两个方面来描述[4]。
2.2.1 高压侧主接线
A方案采用线路-变压器接线方式，如图2.1所示。
QS1 QS3QS2 QS4
QF1QF2 T1T2
图2.1 线路-变压器组接线方式
线路-变压器组接线是最简单的主接线方式。在正常运行方式下，两条线路各带一台主变压器；当进线线路故障时，通过区域变电所出线断路器的跳闸来消除故障。系统接线简单，主接线运行的可靠性和经济性高，有利于实现主变电所的无人化和自动化[2]。
B方案采用内桥形接线方式，如图2.2所示。
QS1 QS3QS2 QS4
QF1QF2
T1T2
图2.2 內桥形接线
内桥形接线是变电所最常用的主接线形式。其特点是高压侧的断路器数量较少；线路故障操作简单；接线清晰。平时桥断路器分闸，相当于线路-变压器组接线，两条线路各带1台主变压器。当输电线路发生故障时，只要断开故障线路的断路器就能切除故障而不会影响到其它回路正常运行；当变压器发生故障时，需要断开与其相连的两台断路器，这样就对未故障线路的正常运行造成了影响[3]。但是随着主变压器质量的提高，各厂家生产的变压器都变成了免维护式的。由于主变压器的运行可靠性高并且也不需要经常的切换，因此在主变压器容量不能满足N-1要求的情况下，主降压变电所采用内桥形接线形式可以提高系统供电的可靠性。
结论：相比而言，线路-变压器组接线受区域变电所故障的影响比较明显。在地铁主降压变电所的设计中，根据两个电源都来自于同一个区域变电所的情况，主接线一般采用线路-变压器组接线形式。直接从区域变电所的两个母线引入110kV进线，当一个母线故障时，可通过修改区域变电所的运行方式接入不同母线，对主变压器的正常运行没有影响。
根据地铁主降压变电所的设计原则：当一台主变压器退出运行时，由另一台主变压器承担主降压变电所供电区域内的全部一、二级负荷；当一路电源故障时，由另一路电源给主变电所供电；当进线线路故障导致一台变压器停电运行时，需要合闸环网的母联开关以保证地铁的供电[4]。所以，线路-变压器组接线的进线电缆容量只需要考虑一台主变压器的额定容量，而内桥形接线的进线容量需要按照两台主变压器的额定容量。从投
资角度来看，线路-变压器组接线方式不只节省了设备投资，还节省了电缆的投资，其经济性好。
由地铁供电系统运行方式的要求可以判断，正常情况下主变压器可以看作低负载率，所以高压侧主接线采用线路-变压器组接线方式。
2.2.2 中压侧主接线
城轨主降压变电所中压侧采用单母线分段接线作为主要的型式，如图2.3所示。
图2.3 单母线分段接线
单母线分段接线就是用断路器将一段母线分为两段。
正常情况下，两段母线分列运行，牵引变电所和动力照明系统可以从不同母线取得中压电源；当主变电所一段中压母线失电时，另一段中压母线可以迅速恢复对牵引变电所和动力照明系统的供电。当一路高压进线或一台变压器退出后，通过中压母线分段开关迅速合闸，由另一台主变压器承担本主变电所范围内的全部一、二级负荷，根据供电负荷变动情况，决定是否切除三级负荷。
当一段中压母线故障时，该段母线上的进线开关分闸，同时该段母线上馈线所接的第一级牵引变电所或动力照明系统进线开关也应失压跳闸；根据中压供电网络运行方式，由主变电所的另一段中压母线继续供电。
2.2.3 动力照明系统主接线的设计
通过对上述主变电所电气主接线方案的分析，总动力照明系统主接线高压侧也采用线路变压器组接线方案，低压侧采用单母线分段接线方案。
主接线图如附录B所示。
3 变压器的选择
3.1 主变压器的选择
(1) 主变压器台数的确定：
目前，国内城市轨道交通主变电所均设置两台主变压器，互为备用。正常情况下，两台变压器并列运行，各负担约50%的用电负荷。
(2) 主变压器容量的确定：
主变压器容量的确定不仅要根据主降压变电所建成后5~10年规划负荷，还要考虑到远期负荷的发展。对于地铁主降压变电所，主变压器容量的确定还应该与地铁的规划和供电网络的资源共享结合起来，为满足未来地铁交通的发展要求我们选择大容量的变压器[5]。
主变电所容量的确定：
m a x m a x t =1(1%)cos m i i i P S K αφ??=+ ???
∑ (3.1)
式中，t K 为同时系数，取0.9；%α为线损率，取5%。
因此，由表1.1数据代入式3.1可得：
max 30.5(MVA)S =
主变压器容量的确定：
主降压变电所的任意一台变压器退出运行时，另一台变压器必须要保证全部负荷的60%，即
B 60%S 30.560%18.3(MVA)S ∑==?=
单台变压器运行时，要能够保证全线一级和二级负荷的供电。 由表1.1可以计算出，一、二级负荷为28.62MVA 。 所以变压器的容量至少为28.62MVA 。 (3) 变压器类型的确定： ① 相数的确定：
目前，变压器的相数有单相和三相两种形式。根据规程，在不受运输条件的限制的情况下，330kV 及以下的变电所均采用三相变压器。因此待建主降压变电所采用三相变压器。
②绕组形式的确定：
绕组主要有双绕组和三绕组两种形式。而我国城市轨道交通主变压器一般采用双绕组变压器，所以主降压变电所也采用双绕组变压器。
③普通型和自耦型的确定：
自耦变压器是一种多绕组的变压器，它的特点是其中两个绕组不仅有电磁联系还有电联系。当用自耦变压器来联系两种电压网络时，其中一部分传输功率可以通过电磁联系，另一部分则可以通过电来联系。由于自耦变压器的经济效益比普通变压器显著，并且自耦变压器代替普通变压器已经成为变压器发展的趋势。所以主降压变电所选用自耦变压器。
④中性点的接地方式的确定：
根据规程：变压器110kV～500kV侧中性点必须要经小阻抗接地或直接接地；变压器6kV～63kV侧中性点不接地。所以主变压器的高压侧采用中性点直接接地方式，低压侧采用中性点不接地方式。
⑤主变压器电压调整方式的确定：
主变分接头应根据电网电压水平选择，根据《电力系统电压质量与无功电力管理规定》，110kV电源最高电压取110(1+0.07)kV，最低电压取110(1-0.03)kV，35kV系统其供电电压正负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%，10kV母线电压合理范围为10.0kV～10.7kV[6]。为保证中压母线电压在合格范围内，本设计采用有载调压变压器，其分接头位置则根据城网的潮流计算来确定。
(4)主变压器的选择结果：
根据以上计算和分析结果，查有关变压器型号手册所选主变压器的型号为：SFZL7-31500/110。其主要技术参数如表3.1所示。
表3.1 SFZL7-31500/110的主要技术参数
项目数据
额定容量31500kVA
额定电压高压110±8×1.25%kV低压38.5kV
连接组别YN,d11
空载损耗59.7kW
短路损耗260kW
阻抗电压10.5%
3.2 动力照明系统变压器的选择
按照上述变压器的选择方式，动力照明系统选择两台变压器，其型号为：SFZ7-12500/35，主要技术参数如表3.2所示。
表3.2 SFZ7-12500/35的主要技术参数
项目数据
额定容量12500kVA
额定电压高压35±3×2.5%kV低压10.5kV
连接组别YN,d11
空载损耗17.1kW
短路损耗66kW
阻抗电压7.5%
4 短路电流的计算
4.1 短路电流计算方法
在三相电力系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，发生三相短路的可能性最小，但是三相短路的短路电流最大，造成的危害也最严重[7]。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠工作，因此在短路计算中，以三相短路计算为主。三相短路用文字符号K表示。在电力系统原始网络图上，将短路所考虑的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大的短路电流通过。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，由于将电力系统作为无限大容量电源，短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串并联的方法即可将电路化简，求出求等效总阻抗，再换算成计算电抗，根据计算曲线查出短路电流标幺值，再换算成有名值。
4.2 短路电流的具体计算
在本次设计中，为了方便电气设备的选择和校验，选取的短路点为110kV侧进线，35kV母线和10kV母线。
电力系统的原始网络图如图4.1所示。
S∞X S"=0
31.5MVA
U k%=10.5
k 图4.1 电力系统原始网络图
(1) 计算各元器件基准电抗标幺值，画出等效电路图 选取基准容量为100MVA 。 基准电压为：
d1c1115(kV)U U == d2c237(kV)
U U == d3c310.5(kV)
U U ==
基准电流为：
d10.50(kA)I ==
=
d2 1.56(kA)I ==
=
d3 5.5(kA)I =
=
=
线路电抗标幺值为：
**
d
1212d1
2
100
0.43115
0.04
S X X x L
U ===??= 变压器电抗标幺值为：
1
**d
K T1T2N T %10010.5100
10031.50.33S U X X S ?==
?=
?=
1
**d
K T3T4N T %1007.510010012.50.6S U X X S ?==
?=
?=
所以电力系统原始网络的等值电路图如图4.2所示。
3
图4.2 原始网络等值电路图
(2) 计算110kV 侧的短路电流和短路容量 短路电流
(3)"(3)*
d
K K K d *K
I I I I I X ==
(4.1) 冲击电流
(3)
sh K K 2.55i I ?= (4.2)
短路电流最大有效值
(3)sh K K 1.51I I ?= (4.3)
短路容量
(3)K c K S I = (4.4)
根据以上公式，代入数据可得：
1
*
*K 10.04X X == 1
1
(3)
d1K *
K 0.50
12.5(kA)0.04I I X === 1sh K 2.5512.531.8(kA)
i ?=?=
1sh K 1.5112.518.9(kA)
I ?=?=
1K 11512.52489.8(MVA)
S =?=
(3) 计算35kV 侧的短路电流和短路容量 ① 在最大运行方式下
2
*K 0.020.1650.185X =+=
2
2
(3)d2K *
K 1.56
8.43(kA)0.185I I X ===
2sh K 2.558.4321.5(kA)i ?=?= 2sh K 1.518.4312.7(kA)
I ?=?=
2K 378.43540.2(MVA)
S =?=
② 在最小运行方式下
2
*K 0.040.330.37X =+=
2
2
(3)d2K *
K 1.56
4.21(kA)0.37I I X === 2sh K 2.55 4.2110.7(kA)i ?=?= 2sh K 1.51 4.21 6.35(kA)
I ?=?=
2K 37 4.21269.8(MVA)
S =?=
(4) 计算10kV 侧的短路电流和短路容量 ① 在最大运行方式下
3
*
K 0.020.1650.60.785X =++=
3
3(3)d3K *
K 5.5
7.0(kA)0.785
I I X ===
3sh K 2.557.017.8(kA)i ?=?= 3sh K 1.517.010.6(kA)
I ?=?=
3K 10.57.0127.3(MVA)
S =?=
② 在最小运行方式下
3
*K 0.040.330.60.97X =++=
3
3
(3)d3K *
K 5.5
5.7(kA)0.97I I X === 3sh K 2.55 5.714.5(kA)
i ?=?=
3sh K 1.51 5.78.6(kA)
I ?=?=
3K 10.5 5.7103.0(MVA)
S =?=
5 电气设备选择及其布置
5.1 110kV 侧电气设备的选择及校验
5.1.1 断路器和隔离开关的选择及校验
高压断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并且经过经济技术方面都比较后才能确定[8]。根据我国高压断路器的生产情况，电压等级在10kV ～220kV 的电网一般选用SF 6断路器。
高压断路器选择的技术条件如下： 额定电压选择：
N Ns U U ≥ (5.1)
额定电流选择：
N max
I I ≥ (5.2)
额定开断电流选择：
Nbr k
I I ≥ (5.3)
额定关合电流选择：
Ncl sh
i i ≥ (5.4)
热稳定校验：
2t k
I t Q ≥ (5.5)
隔离开关的选择，由于没有灭弧装置，隔离开关不能用来接通和开断负荷电流及短路电流，故没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。
(1) 高压断路器的选择
流过断路器的最大持续工作电流：
max 171.2A
I =
=
=
技术条件为：
N Ns 110kV U U ≥= N max 171.2A I I ≥=
Nbr k =12.5kA I I ≥ Ncl sh 31.8kA
i i ≥=
根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为：LW —110Ⅰ/2500，技术参数如表5.1所示。
表5.1 LW —110Ⅰ/2500技术参数
热稳定校验：
设后备保护动作时间为 1.9s ，断路器的固有分闸时间为0.04s ，选择熄弧时间为0.03s 。则短路持续的时间 t =1.9+0.04+0.03 =1.97s 。
短路持续时间大于1s ，因此非周期分量忽略不计。 短路热效应为：
2
22k k 12.5 1.97307.8(kA)s
Q I t ==?=?
允许热效应为：
222r 5037500(kA)s
I t =?=?
所以，
2t k
I t Q ≥
即满足热稳定校验。 动稳定校验：
技术参数 数据 额定电压 110kV 额定电流 2500A 额定开断电流 31.5kA 动稳定电流 125kA 3s 热稳定电流 50kA 固有分闸时间
0.04s
第1章概论 1.1 课题研究的目的意义 牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 1.2 电气化铁路的国内外现状 变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。现阶段我过主要是使用常规变电所。常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。这种模式有许多不足之处。我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。 国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。 1.3 牵引变电所 1.3.1 电力牵引的电流制 电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。 (1) 直流制 即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。电力系统将三相交流电送到牵引变
某工厂总降压变电所工程 设 计 说 明 书 姓名 学号 6 指导老师赵志英
目录 一. 概述 1.1. 电力系统概况 1.2. 全厂供电负荷情况 二. 供电方式的选择 2.1. 供电电压选择 2.2. 主变容量及型号选择 三. 总降压变电所的设计 3.1. 电气主接线 3.2. 短路电流计算 3.3. 主要电气设备选择 3.4. 所用电源及操作电源 3.5. 主要设备继电保护设计 3.5.1. 主变压器保护 3.5.2. 35kv线路保护 3.5.3. 10kv线路 四. 车间变电所设计 五. 厂区10kv配电系统设计 六. 附图：1. 短路电流计算结果及设备选校表 2. 总降压变电所电气主接线图 3. 高压开关柜订货图 4. 主变压器控制回路接线图 5. 主变压器保护回路接线图 6. 10kv线路控制、保护回路接线图
一、概述 1.1 电力系统概况 本厂主要通过一条长为5公里的架空电力线路与110kvA变电站连接。A变电站装设有两台SFSLZ1-31500/110的三圈变压器，A 变电站110kv母线短路容量为1918MVA。另外本厂还从B变电站接有一回长为7公里的架空线路作为备用电源。且根据系统要求，只有在工作电源也即本厂至A变电站供电线路停电时才允许备用电源供电。 1.2 全厂用电负荷情况 根据提供的资料，全厂用电设备总安装容量为6630KW，10kv 侧计算负荷为有功4522KW，无功1405KW。负荷类型1~7车间为I类负荷，8~9车间为II类或III类负荷。停电时间超过两分钟将造成产品报废，停电时间超过30分钟将造成主要设备池、炉损坏，全厂停电将造成严重经济损失。全厂为三班工作制，最大负荷利用小时为5600小时。 二、供电方式的选择 2.1 供电电压的选择 选择最佳的供电电压等级对于工厂节约电费开支，降低经营成本具有非常大的作用。根据设计任务书所提供的基础资料，供电部门要求功率因数以35kv供电时为0.9，以10kv供电时为0.95。同时以35kv和10kv供电时电度电价分别为0.40元/kwh及0.41元/kwh。根据供电部门提供的资料，我们对该厂分别采用10kv及35kv供电时每年所需支出的电费进行比较，比较结果如下表所示：
指导教师评语修改（40） 年月
1题目：牵引变电所电气主接线的设计 1.1选题背景 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三个方向馈电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kV A（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3850kV A。各电压侧馈出线数目及负荷情况如下： R 10kV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。算；各种方案主接线的技术经济性比较。） 这类牵引变电所的电源线路，按保证牵引符合供电的需求一般有两回，主要向牵引负荷和地区负荷供电，桥型结线的中间牵引变电所还有穿越功率通过母线，并向邻近牵引变电所或地区变电所供电。由题意知，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，应保证安全可靠持续性的供电。10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。 2方案论证 因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为12000kV A,故选择容量为12500kV A的变压器，而地区变压器选择6300kV A变压器。 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，可能有以下两种方案：
110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kV A）。 过15%，采用电压为110／25／10.5kV A，结线为Y//两台三绕组变压器同时3主接线设计 (2)可靠性：根据变电所的性质和在系统中的地位和作用不同，对变电所的主接线可靠性提出不同的要求。主接线的可靠性是接线方式和一次、二次设备可靠性的综合。对主接线可以作定量计算，但需要各种设备的可靠性指标、各级线路、母线故障率等原始数据。通常采用定性分析来比较各种接线的可靠性。 (3)经济性：经济性是在满足接线可靠性、灵活性要求的前提下，尽可能地减少与接线方式有关的投资。 (2)变电所在电力系统中的地位和作用：电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为330—500kV；地区重要变电所，电压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有220kV。 (3)负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 (4)系统备用容量大小：装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断
把变电站内的电气设备都要算上啊 一次设备：主变（中性点隔离开关、间隙保护、消弧线圈成套设备）、断路器（或开关柜、GIS等）、电压互感器（含保险）、电流互感器、避雷器、隔离开关、母线、母排、电缆、电容器组（电容、电抗、放电线圈等等），站用变压器（或接地变），有的变电站还有高频保护装置 二次设备：综合自动化、. 、逆变0000.、小电流接地选线、站用电、直流（蓄电池）、逆变、远动通讯等等 其他：支持瓷瓶、悬垂、导线、接地排、穿墙套管等等，消防装置、SF6在线监测装置等等 好像有点说多了，也可能有少点的，存在差异吧 35KV高压开关柜上一般都设有哪些保护各作用是什么？ 过电流保护：1.速断电流保护：用于保护本开关以后的母排、电缆的短路故障。 2.定时限电流保护：用于下一电压级别的短路保护。 3.反时限电流保护：作用与2相同，但灵敏度比2高。 4.电压闭锁过电流保护：防止越级跳闸和误跳闸，提高供电可靠性。 5.纵联差动电流保护：专用于变压器内部故障保护。 6.长延时过负荷保护：用于保护专用设备或者电网的过负荷运行，首选发信，其次跳闸。 零序电流保护：1.零序电流速断保护：保护线路和线路后侧设备对地短路、严重漏电故障。 2.定时限零序电流保护：保护线路和线路后侧设备的轻微对地短路和小电流漏电，监测绝缘状况。可以选择作用于跳闸或发信。 过电压保护：1.雷电过电压保护。 2.操作过电压保护。1、2两种过电压通常都是用避雷器来保护，可防止线路或设备绝缘击穿。
3.设备异常过电压保护：通过电压继电器和综保定值整定来实现跳闸或发信，用于保护设备在异常过压下运行造成的发热损坏。 低电压保护：瞬时低电压保护只发信不跳闸，用于避免瞬间短路或大负荷启动造成的正常设备误跳闸。俗称躲晃电。 非电量保护：1.重瓦斯保护：用于变压器内部强短路或拉弧放电的严重故障保护。选择跳闸。 2.轻瓦斯保护：用于变压器轻微故障的检测，选择发信报警。 3.温度保护：用于检测变压器顶层油温监测，轻超温发信报警，重超温跳闸。 以上都是针对一次侧设计的保护。 二次侧的保护：1.直流失压保护，用于变电所直流设备故障时防止设备在保护失灵状况下运行。一般设备通常选择发信报警。重要设备选择跳闸。 2.临柜直流消失保护，用于监测相邻高压柜的直流电压状态，选择发信报警。 随着技术的发展，继电保护的内容越来越多，供人们在不同情况下选用。 目前使用的微机型综合保护器内都设计了各种保护功能，可以通过控制字的设定很方便地选择所需要的保护功能组合。
110KV电气主接线设计 专业：发电厂及电力系统 年级：
指导教师： 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV. 35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV 电压等级都采用单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。 本设计以《35?门OkV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35?"OkV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品, 技术先进、运行可靠、经济合理。 关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型 摘要 .................................................................. I 1变电站电气主接线设计及主变压器的选择 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 1.1.1主接线的设计原则 (1) 1.1.2主接线设计的基本要求 (2) 1.2主接线的设计 (3) 1.2.1设计步骤 (3) 1.2.2 初步方案设计 (3) 1.2.3最优方案确定 (4) 1.3主变压器的选择 (5)
1.3.1主变压器台数的选择 (5) 1.3.2主变压器型式的选择 (5) 1.3.3主变压器容量的选择 (6) 1.3.4主变压器型号的选择 (6) 1.4站用变压器的选择 (9) 1.4.1站用变压器的选择的基本原则 (9) 1.4.2站用变压器型号的选择 (9) 2短路电流计算 (10) 2.1短路计?算的目的、规定与步骤 (10) 2.1.1短路电流计算的目的 (10) 2.1.2短路计算的一般规定 (10) 2.1.3计算步骤 (10) 2.2变压器的参数计算及短路点的确定 (11) 2.2.1变压器参数的计算 (11) 2.2.2短路点的确定 (11) 2.3各短路点的短路计算 (12) 2.3.1短路点d?1的短路计算（110KV母线） (12) 2.3.2短路点d-2的短路计算（35KV母线） (13) 2.3.3短路点d-3的短路计算（10KV母线） (13) 2.3.4 短路点d-4的短路计算 (14) 2.4 绘制短路电流计算结果表 (14) 3电气设备选择与校验 (16) 3.1电气设备选择的一般规定 (16) 3.1.1 一般原则 (16) 3.1.2有关的儿项规定 (16) 3.2各回路持续工作电流的计算 (16)
第一章 1、城市轨道交通的特点是什么？ 安全，快捷，准时，舒适，运量大，无污染，占地少且不破坏地面景观。 2、城市轨道交通有哪些类型，各有什么特点？（特点只列举了突出点） （1）地铁：单向运量3-7万人次/h，建设成本最高 （2）轻轨：单向运量2-4万人次/h （3）市郊铁路：单向运量6-8万人次/h，建设成本最低，站间距大，速度最快。 （4）独轨：单向运量1.2万人次/h。无法与其他三种接轨 3、城轨供电系统的功能及要求是什么？ 功能：全方位的服务，故障自救，系统的自我保护，防止误操作，方便灵活的调度，完善的控制、显示和计量，电磁兼容。 要求：安全，可靠，调度方便，技术先进，功能齐全。 4、城轨供电系统有哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？ （1）外部供电系统（中压环网供电系统） （2）牵引供电系统 （3）动力照明供电系统 5、城轨供电系统采用何种供电制式？ （1）直流制式
（2）低频单相（少用） （3）工频单相 （4）交流制式（淘汰） 6、迷流腐蚀形成的原因是什么，如何防护？ 原因：钢轨和隧道或道床等结构之间绝缘电阻不是很大。牵引电流泄漏到隧道或道床等结构钢上，再流回牵引变变电的负极。 危害：（1）引起过高的接地电位，使某些含有电气接地装置的设备无法正常运行。 （2）引起牵引变电所的框架保护动作，进而使得牵引变电所的断路器跳闸，造成大范围停电事故。 （3）电腐蚀使得地下钢结构的寿命缩短 防护原则：堵，排，监测 防护措施： （1）降低走行轨的对地电位 （2）增加走行轨对地的过渡电阻 （3）敷设迷流收集网
第二章 1、城轨交通供电系统对电源有哪些要求？ （1）2路电源来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。 （2）每个进线电源的容量应满足变电所全部以、二级负荷的要求 （3）2路电源分别运行，互为备用，一路故障，另一路恢复供电 （4）电源点尽量靠近城轨交通路线，减少电缆通道的长度 （5）要求应急电源系统能够满足一定的牵引负荷，保证正常运输的动力照明负荷。 2、城轨交通供电系统的电源电压等级有哪几种？ 集中式一般为10KV，东北地区沈阳，哈尔滨为66KV 分散式为35KV或10KV 3、城轨交通供电系统为什么会产生谐波？如何治理？ 因为城轨交通中广泛使用各种交直流换流装置以及双向晶闸管可控开关设备，这些设备均为谐波源。 治理：（1）增加牵引整流机组的脉波数 （2）安装滤波装置或谐波补偿装置 4、外部供电系统对城轨交通供电系统是供电方式有哪几种？各有什么特点？ （1）集中式供电，采用专用主变电所构成的供电方案，有利于城轨公司的运营和管理，各牵引变电所和降压变电所由环网电缆供电，具有很高的可靠性。 （2）分散式供电，在地铁沿线直接由城市电网引入多路地铁所需要的电源。
课程设计报告书 所属课程名称供变电技术课程设计 题目牵引变电所电气主接线设计分院 专业班级 学号 20 0210470 学生姓名 指导教师 20 年月日
课程设计任务书 专业电气工程及其自动化班级姓名 一、课程设计（论文）题目牵引变电所电气主接线设计 二、课程设计（论文）工作：自20年月日起至年月 1 日止。 三、课程设计（论文）的目的及内容要求： 1.设计课题：牵引变电所电气主接线设计 2.设计目的： ①通过该设计，使学生初步掌握交流电气化铁道牵引变电所电气主接线的设计步骤和方法； ②熟悉有关设计规范和设计手册的使用； ③基本掌握变电所主接线图的绘制方法； ④锻炼学生综合运用所学知识的能力，为今后进行工程设计奠定良好的基础。 3.设计要求：
①按给定供电系统和给定条件，确定牵引变电所电气主接线。 ②选择牵引变电所电气主接线中的主要设备。如：母线、绝缘子、隔离开关、熔断器、断路器、互感器等。选择时应优先考虑采用国内经鉴定的新产品、新技术。 ③提交详细的课程设计说明书和牵引变电所电气主接线图。 学生签名：( ) 20年月日
课程设计（论文）评阅意见 评阅人职称 20 年月日
目录 第一章牵引变电所主接线设计原则及要求 (6) 1.1 概述 (6) 1.2 电气主接线基本要求 (6) 1.3电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤 (7) 第二章牵引变电所电气主接线图设计说明 (8) 第三章短路计算 (9) 3.1短路点的选取 (9) 3.2短路计算 (9) 第四章设备及选型 (12) 4.1硬母线的选取 (12) 4.2支柱绝缘子和穿墙导管的选取 (14) 4.3高压断路器的选取 (16) 4.4高压熔断器的选取 (17) 4.5隔离开关的选取 (18) 4.6电压互感器的选取 (19) 4.7电流互感器的选取 (20) 4.8避雷器的选取 (21) 第五章参考文献 (22)
电气化铁路牵引变电所的主接线与变压器设计 牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 标签：牵引变电所；铁路；牵引变压器 1 牵引变电所主结线的选择 牵引变电气主接线是变电所设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定与电力系统整体及变电所本身运行的可靠性，灵活性和经济性是密切相关的，而且对电气设备的选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此必须合理的确定主接线。 电气主结线应满足的基本要求 ①首先保证电力牵引负荷，运输用动力，信号负荷安全，可靠供电的需要和电能质量。 ②具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方便。 ③应有较好的经济性，力求减小投资和运行费用。 ④应力求接线简捷明了，并有发展和扩建的余地。 1.1 高压侧电气主结线的基本形式 1.1.1 单母线接线 如图1-1所示，单母线接线的的特点是整个的配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格遵守以下操作顺序：对馈线送电时必须先和1QS和2QS在投入1QF；如欲停止对其供电必须先断开1QF然后断开1QS和2QS。 单母线结线的特点是：（1）结线简单、设备少、配电装置费用低、经济性好并能满足一定的可靠性。（2）每回路断路器切断负荷电流和故障电流。检修任一回路及其断路器时，仅该回路停电，其他回路不受影响。（3）检修母线和与母线相连的隔离开关时，将造成全部停电。母线发生故障时，将是全部电源断开，待修复后才能恢复供电。
电气主接线设计原则和设计程序 4.5．1电气主接线的设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况,全面分析有关影响因素,正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较,合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求,以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据,必须进行详细的分析和研究,从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时,在进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系,以便于使设计的主接线具有先进性和可行性。 4.5.2 电气主接线的设计程序 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。 电气主接线的设计步骤和内容如下： １.对原始资料分析 (１）工程情况,包括发电厂类型(凝汽式火电厂，热电厂，或者堤坝式、引
精品文档 课程设计报告书 所属课程名称供变电技术课程设计 题目牵引变电所电气主接线设计分院 专业班级 学号 20 0210470 学生姓名 指导教师 20 年月日
课程设计任务书 专业电气工程及其自动化班级姓名 一、课程设计（论文）题目牵引变电所电气主接线设计 二、课程设计（论文）工作：自20年月日起至年月 1 日止。 三、课程设计（论文）的目的及内容要求： 1.设计课题：牵引变电所电气主接线设计 2.设计目的： ①通过该设计，使学生初步掌握交流电气化铁道牵引变电所电气主接线的设计步骤和方法； ②熟悉有关设计规范和设计手册的使用； ③基本掌握变电所主接线图的绘制方法； ④锻炼学生综合运用所学知识的能力，为今后进行工程设计奠定良好的基础。 3.设计要求：
①按给定供电系统和给定条件，确定牵引变电所电气主接线。 ②选择牵引变电所电气主接线中的主要设备。如：母线、绝缘子、隔离开关、熔断器、断路器、互感器等。选择时应优先考虑采用国内经鉴定的新产品、新技术。 ③提交详细的课程设计说明书和牵引变电所电气主接线图。 学生签名： ( ) 20 年月日
课程设计（论文）评阅意见 评阅人职称 20 年月日
目录 第一章牵引变电所主接线设计原则及要求 (6) 1.1 概述 (6) 1.2 电气主接线基本要求 (6) 1.3 电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤 (7) 第二章牵引变电所电气主接线图设计说明 (8) 第三章短路计算 (9) 3.1短路点的选取 (9) 3.2短路计算 (9) 第四章设备及选型 (12) 4.1硬母线的选取 (12) 4.2支柱绝缘子和穿墙导管的选取 (14) 4.3高压断路器的选取 (16) 4.4高压熔断器的选取 (17) 4.5隔离开关的选取 (18) 4.6电压互感器的选取 (19) 4.7电流互感器的选取 (20) 4.8避雷器的选取 (21) 第五章参考文献 (22)
110KV变电站电气主接线设计 目录 1.电气主接线设计 1.1 110KV变电站的技术背景 (3) 1.2 主接线的设计原则 (3) 1.3主接线设计的基本要求 (3) 1.4高压配电装置的接线方式 (4) 1.5主接线的选择与设计 (8) 1.6主变压器型式的选择 (9) 2.短路电流计算 2.1 短路电流计算的概述 (11) 2.2短路计算的一般规定………………………………………………………………………… 11 2.3短路计算的方法……………………………………………………………………………… 12 2.4短路电流计算………………………………………………………………………………… 12 3.电气设备选择与校验 3.1电气设备选择的一般条件…………………………………………………………………… 15 3.2高压断路器的选型…………………………………………………………………………… 16 3.3高压隔离开关的选型………………………………………………………………………… 17 3.4互感器的选择………………………………………………………………………………… 17 3.5短路稳定校验………………………………………………………………………………… 18 3.6高压熔断器的选择…………………………………………………………………………… 18 4.屋外配电装置设计
4.1设计原则……………………………………………………………………………………… 19 4.2设计的基本要求……………………………………………………………………………… 20 4.3布置及安装设计的具体要求………………………………………………………………… 20 4.4配电装置选择………………………………………………………………………………… 21 5.变电站防雷与接地设计 5.1雷电过电压的形成与危害…………………………………………………………………… 22 5.2电气设备的防雷保护………………………………………………………………………… 22 5.3避雷针的配置原则…………………………………………………………………………… 23 5.4避雷器的配置原则…………………………………………………………………………… 23 5.5避雷针、避雷线保护围计算 (23) 5.6变电所接地装置……………………………………………………………………………… 24 6.无功补偿设计 6.1无功补偿的概念及重要性…………………………………………………………………… 24 6.2无功补偿的原则与基本要求………………………………………………………………… 24 7.变电所总体布置 7.1总体规划……………………………………………………………………………………… 26 7.2总平面布置…………………………………………………………………………………… 26 结束语 (27) 参考文献 (27) 1.电气主接线设计 1.1 110KV变电站的技术背景 近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组
高速铁路牵引变电所电气主接线的设计 摘要：牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 1.2 电气化铁路的国内外现状 变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。现阶段我过主要是使用常规变电所。常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。这种模式有许多不足之处。我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。 国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。 1.3 牵引变电所 1.3.1 电力牵引的电流制 电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。 (1) 直流制 即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。电力系统将三相交流电送到牵引变电所一次侧，经过牵引变电所降压并整流变成直流电，再通过牵引网供给电力机车使用。直流制发展最早，目前有些国家的电气化铁路仍在应用。我国仅工矿、城市电车和地下铁道采用。牵引网电压有1200V，1500V，3000V和600V，750V等，后两种分别用于城市电车、地下铁道。直流制存在
前言 电力工业为现代化生产提供主要动力。电力科学的发展和广泛应用，对我国工农业的迅速发展及人民生活水平的提高起到了巨大的作用和深远的影响。 通过对理论的学习理解以及实际的工作，我对变电所的原理和设备有了初步的解了。为了增加自己的动手能力，为以后的工作打下良好的基础，我选择了110kV/35kV/10kV系统设计作为自己的毕业课题。 随着大规模农网发行事业的深入实施，一个优质、安全、可靠、宽松的供电环境已实步形成，我们国家的电力事业逐渐和国际接轨。为了适应我国电力事业的发展及将所学的知识运用到实际生产中去，我进行了变电所设计。 我国大部分电网薄弱，变电所数量少，供电半径长，线路损耗大，致使线路末端用户电压过低，影响人民正常的生活和生产，为了达到迅速改变我国农村电网目前的状况，满足人民生活用电兼顾工农业发展，本变电所属于中小型变电所，进线端电压为110kV变电所。 本文首先根据老师所给的设计任务书上所给的材料系统及线路所给的负荷参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建立变电所的必要性，然后通过对拟定建设的变电所的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济方面及可靠性方面来考虑，确定了110kv、35kv 、10kv以及变电所用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了变电所用变压器的容量吉型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器进行了选择型号，从而完成110kv西海变电所的电气一次设备的设计。 由于知识的欠缺及设计资料的不足,设计中必然存在着很多问题,希望各位老师能够热情帮助,提出宝贵意见。
第一章 1、城市轨道交通的特点是什么 安全，快捷，准时，舒适，运量大，无污染，占地少且不破坏地面景观。 2、城市轨道交通有哪些类型，各有什么特点（特点只列举了突出点） （1）地铁：单向运量3-7万人次/h，建设成本最高 （2）轻轨：单向运量2-4万人次/h （3）市郊铁路：单向运量6-8万人次/h，建设成本最低，站间距大，速度最快。 （4）独轨：单向运量万人次/h。无法与其他三种接轨 3、城轨供电系统的功能及要求是什么 功能：全方位的服务，故障自救，系统的自我保护，防止误操作，方便灵活的调度，完善的控制、显示和计量，电磁兼容。 要求：安全，可靠，调度方便，技术先进，功能齐全。 4、城轨供电系统有哪些部分组成各组成部分的作用是什么 （1）外部供电系统（中压环网供电系统） （2）牵引供电系统 （3）动力照明供电系统 5、城轨供电系统采用何种供电制式 （1）直流制式 （2）低频单相（少用） （3）工频单相 （4）交流制式（淘汰） 6、迷流腐蚀形成的原因是什么，如何防护 原因：钢轨和隧道或道床等结构之间绝缘电阻不是很大。牵引电流泄漏到隧道或道床等结构钢上，再流回牵引变变电的负极。 危害：（1）引起过高的接地电位，使某些含有电气接地装置的设备无法正常运行。 （2）引起牵引变电所的框架保护动作，进而使得牵引变电所的断路器跳闸，造成大范围停电事故。 （3）电腐蚀使得地下钢结构的寿命缩短 防护原则：堵，排，监测 防护措施： （1）降低走行轨的对地电位 （2）增加走行轨对地的过渡电阻 （3）敷设迷流收集网
第二章 1、城轨交通供电系统对电源有哪些要求 （1）2路电源来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。 （2）每个进线电源的容量应满足变电所全部以、二级负荷的要求 （3）2路电源分别运行，互为备用，一路故障，另一路恢复供电 （4）电源点尽量靠近城轨交通路线，减少电缆通道的长度 （5）要求应急电源系统能够满足一定的牵引负荷，保证正常运输的动力照明负荷。 2、城轨交通供电系统的电源电压等级有哪几种 集中式一般为10KV，东北地区沈阳，哈尔滨为66KV 分散式为35KV或10KV 3、城轨交通供电系统为什么会产生谐波如何治理 因为城轨交通中广泛使用各种交直流换流装置以及双向晶闸管可控开关设备，这些设备均为谐波源。 治理：（1）增加牵引整流机组的脉波数 （2）安装滤波装置或谐波补偿装置 4、外部供电系统对城轨交通供电系统是供电方式有哪几种各有什么特点 （1）集中式供电，采用专用主变电所构成的供电方案，有利于城轨公司的运营和管理，各牵引变电所和降压变电所由环网电缆供电，具有很高的可靠性。 （2）分散式供电，在地铁沿线直接由城市电网引入多路地铁所需要的电源。 （3）混合式供电，以集中式供电为主，个别地段直接引入城市电网电源作为补充，供电系统更加完善可靠。 5、城轨交通主动变电所的位置应如何选择 （1）应尽量靠近城市轨道交通路线，接近负荷中心 （2）各主变电所的负荷平衡，两侧的供电距离基本相同 （3）靠近城市轨道交通车站 （4）考虑路网规划与其他城市交通路线资源共享，并预留电缆通道和容量 6、什么是中压网络 通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所，降压变电所连接起来，横向把各个牵引变电所，降压变电所连接起来，便构成了中压网络。 7、中压网络有哪些电压等级 35，20,10,6,3KV 8、中压网络有哪些结构形式 （1）树形（针对集中式供电） （2）点对点式（针对分散式供电）
摘要 城轨主降压变电所主要给牵引变电所和降压变电所供电，对地铁的正常运营具有很重要的作用。在我国加快地铁工程建设，解决公共交通问题的背景下，研究地铁主降压变电所主接线的工程设计，具有十分的重要意义。 首先，本文研究了主变电所主接线的选择问题，按照主变电所主接线的行业共识分别提出了高压侧和中压侧的主接线设计方案，通过对比分析，在满足可靠性、灵活性和经济性的要求下确定了主接线的设计方案。其次，根据主变电所的容量要求和变压器的发展，完成变压器台数和型号的选择。接着，将电力系统原始网络图用标幺值法转换，画出其等值电路图，并且按照方便电气设备选择和校验的原则选择短路点，进行短路容量的计算。最后，根据短路电流的计算结果和我国电气设备的发展情况，进行电气设备的选择。根据主接线确定的方案和电气设备的选择结果，利用CAD软件画出主接线图，按照国标规定、电气设备的尺寸和主变电所实际情况进行电气设备的布置，画出了平面布置图和断面图。 关键词：主接线；变压器；短路容量
Abstract The main subway Step-down Substation mainly supply power to Traction Substation and Step-down Substation, it has a crucial role for the normal operation of the whole subway. Under the background of accelerating the construction of the subway engineering and solving the problem of public transportation in our country, it is vital significance to study design of the main wiring of the mian subway Step-down Substation engineering Firstly, this paper studies the problem of selection of main wiring of main substation, and come up with the main wiring design and conduct a comparative analysis. Under the requirement of reliability, flexibility and economy to determine the design scheme of the main wiring. Secondly, according to design requirements of the main transformer’s capacity, completed the selection of the transformer. Then, based on the equivalent network simplification, selection and calculation of short-circuit point short-circuit capacity. Finally, according to the short-circuit current calculation results and the development of electrical equipment of our country, to complete electrical equipment selection and layout. The program established under main wiring and electrical equipment selection resultsusing the CAD software to draw the main wiring diagram, according to the national standard, electrical equipment size and the actual situation of the main substation electrical equipment layout, draw a floor plan and sectional view. Key Words: The main wiring, Transformers, Short-circuit capacity
变电站电气主接线设计设计论文
毕业设计（论文）题目 110KV变电站电气主接线设计 专业电气自动化技术
成人教育学院2012年09月10日
本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。在本变电站的设计中，包括对变电站总体分析和负荷分析、变电站主变压器的选择、电气主接线、电气设备选择、短路电流计算等部分的分析计算以及防雷设计。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。 本次设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分，设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。 关键词：110kV变电站；短路电流；一次部分；设备选择
摘要 (Ⅰ) 第一部分设计说明书 1原始资料 (1) 1.1变电站的基本情况 (1) 1.2设计任务 (2) 2 变压器选择 (3) 2.1 变压器绕组与调压方式的选择 (3) 2.2 变压器相数的选择 (3) 2.3 变压器容量和台数的选择 (3) 2.4变压器的冷却方式 (4) 3电气主接线设计 (5) 3.1主接线的设计原则 (5) 3.2主接线设计的基本要求 (6) 3.3 主接线方案的比较和确定 (7) 4短路电流计算 (11) 4.1短路电流计算的目的 (11) 4.2短路电流计算的规定 (11) 4.3短路电流计算的步骤 (12) 4.4短路类型及其计算方法 (12) 5高压电器选择 (14) 5.1高压断路器的选择 (14) 5.2隔离开关的选择 (14) 5.3各级电压母线的选择 (15) 5.4 电流互感器的选择 (15) 5.5电压互感器的选择 (16) 5.6避雷器的选择 (16)
目录 第1章牵引变电所设计基础 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 电气主接线设计的基本要求 (1) 1.3 电气主接线的设计依据 (2) 1.4 主变压器型式、台数及容量的选择 (3) 第2章 F所牵引变电所电气主接线图设计说明 (3) 第3章短路计算 (4) 第4章高压电气设备选择及校验 (5) 4.1 高压电气设备选择的原则 (5) 4.2 高压电气设备的选择方法及校验 (7) 4.2.1 高压断路器和隔离开关的选择 (11) 4.2.2 高压熔断器的选择和校验 (13) 4.2.3 电流互感器的选择和校验 (14) 4.2.4 电压互感器 (14) 4.2.5 支柱绝缘子及穿墙套管的选择和校验 (15) 4.2.6 母线的选择和校验 (16) 4.2.7 限流电抗器选择 (16) 4.2.8 避雷器的选择 (17) 后记 (19) 参考资料 (20) 附图 (21)
第1章牵引变电所设计原则及要求 1.1概述 变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。电气主结线的基本结线形式有但母线结线，双母线结线，桥形结线和简单分支结线。牵引负荷侧电气结线特点主要有：1.每路馈线设有备用断路器的单母线结线；2.具有公共备用断路器的结线；3.但母线分段带旁路母线结线。 1.2 电气主接线基本要求 电气主接线应满足可靠性、经济性和灵活性三项基本要求： 1、灵活性 主接线的灵活性主要表现在正常运行或故障情况下都能迅速改变接线方式，具体情况如下： ①满足调度正常操作灵活的要求，调度员根据系统正常运行的需要，能方便、 灵活地切除或投入线路、变压器或无功补偿装置，使电力系统处于最经济、最安全的运行状态。 ②满足输电线路、变压器、开关设备停电检修或设备更换方便灵活的要求。 设备停电检修引起的操作，包括本站内的设备检修和系统相关的厂、站设备检修引起的站内的操作是否方便灵活。 ③满足接线过渡的灵活性。一般变电站都是分期建设的，从初期接线到最终 接线的形成，中间要经过多次扩建。主接线设计要考虑接线过渡过程中停电范围最少，停电时间最短，一次、二次设备接线的改动最少，设备的搬迁最少或不进行设备搬迁。 ④满足处理事故的灵活性。变电所内部或系统发生故障后，能迅速地隔离故 障部分，尽快恢复供电操作的方便和灵活性，保障电网的安全稳定。