某牵引变电所供变电工程设计

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

学 号

姓 名

指导教师 解邵锋

电气工程学院

课程设计任务书1

学生姓名 学生学号

学生专业 学生班级

发题日期 2014年11 月 10 日 完成日期 2014年12月20 日

课程名称 供变电工程 指导教师 解绍锋

设计题目 某牵引变电所供变电工程设计

课程设计主要目的：

完成牵引变电所供变电工程设计，熟悉牵引变电所供变电工程设计步骤，掌握牵引变电所供变电工程设计方法。

课程设计任务要求：（包括原始数据、技术参数、设计条件、设计要求等）

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500MVA，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中，L1、L2、L3长度分别30km、60km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km,

平均零序电抗X0为1.2Ω/km。

基本设计数据如表1所示。

表1 牵引变电所基本设计数据

项目 A所

左臂负荷全日有效值（A） 350

右臂负荷全日有效值（A） 190

左臂短时最大负荷（A）[注] 510

右臂短时最大负荷（A） 290

牵引负荷功率因数(感性) 0.8

牵引变压器接线型式 Scott

牵引变压器110kV接线型式 内桥

左供电臂27.5kV馈线数目 2

右供电臂27.5kV馈线数目 2

预计中期牵引负荷增长 20％

[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。

课程设计主要任务：

完成牵引变压器容量计算、牵引变电所电压不平衡度计算、主接线设计、短路电流计算、开关设备选型及稳定性校验和防雷接地设计等内容。

课程设计进度安排：（共8周）

序号 内容安排 时间

1 牵引变压器容量计算

2 电压不平衡度计算

3 主接线设计

4 短路电流计算及

5 其他内容

课程设计参考文献：

[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，1998

[2]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，1980

[3]娄和恭等 合编.《发电厂变电所电气部分》 水利电力出版社，1987

[4]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，2007

[5]曹建猷 著. 《电气化铁道供电系统》 中国铁道出版社，1983

指导教

师签字 系主任审核签字

注：1、发题日期为每学期第9周周一，完成日期根据实际情况填写（一般不超过进度安排）。

2、页面不够可附加页 供变电技术课程设计报告——《某牵引变电所供变电工程设计》

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摘要：本设计主要针对牵引供电系统以及供变电工程进行设计和研究。主要的工作是对A牵引变压器进行设计以及对其他绝缘设备进行检验。其中，牵引变压器的设计主要包括变压器的容量计算和技术指标的检测，设计必须符合高（低）压侧主接线的设计要求。绝缘设备的检验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、电流互感器的选型和校验。另一部分主要内容是对牵引变电所的防雷接地设计，包括避雷针、避雷线、避雷器以及接地系统的设计。

关键词：主接线 热稳定性校验 动稳定性校验 防雷接地

供变电技术课程设计报告——《某牵引变电所供变电工程设计》

- 2 - 目录

第1节 本次设计概述 .......................................... - 3 -

1.1设计方案简述 ................................................................................................................... - 3 -

1.2 设计原始资料 .................................................................................................................. - 3 -

第2节 牵引变压器容量计算 ......................................... - 5 -

2.1 变压器容量计算步骤 ...................................................................................................... - 5 -

2.2 牵引变压器容量计算 ...................................................................................................... - 5 -

2.3 电气化铁道中、远期运量估计 ...................................................................................... - 6 -

第3节 牵引变压器电压损失计算 ..................................... - 7 -

牵引变压器在短时最大负荷工况下的电压损失计算 .......................................................... - 7 -

第4节 牵引变电所电压不平衡度计算 ................................. - 7 -

4.1计算电网最小运行方式下的负序电抗(-)sX .................................................................... - 8 -

4.2计算牵引变电所在紧密运行工况下注入110kV电网的负序电流 ............................... - 8 -

4.3构造归算到110kV的等值负序网络 ............................................................................... - 8 -

4.4 牵引变电所110kV母线电压不平衡度计算及校验 ...................................................... - 9 -

第5节 主接线选择 ................................................. - 9 -

第6节 短路电流计算 ............................................... - 10 -

6.1 短路计算示意图及有关数据 ....................................................................................... - 10 -

6.2 短路电流计算 ............................................................................................................... - 11 -

第7节 开关设备选型及稳定性校验 .................................. - 13 -

第8节 室内外母线选型及校验 ....................................... - 15 -

8.1 室外母线选型及校验 ................................................................................................... - 16 -

8.2 室内母线的选型和校验 ............................................................................................... - 17 -

第9节 支持绝缘子和穿墙套管 ...................................... - 18 -

9.1 支持绝缘子选型及校验 ................................................................................................ - 19 -

9.2 穿墙套管选型及校验 .................................................................................................. - 20 -

第10节 电压、电流互感器选型及校验 .............................. - 20 -

10.1 110kV侧电压互感器选型及校验 ............................................................................. - 21 -

10.2 110kV侧电流互感器选型及校验 ............................................................................. - 22 -

第11节 防雷接地设计 ............................................. - 23 -

11.1 防雷设计 ...................................................................................................................... - 23 -

11.2 接地设计 ...................................................................................................................... - 23 -

第12节 总结与体会 .............................................. - 24 -