三相牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì)

1、摘要牽引變電所是電氣化鐵路的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電氣化鐵路的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系供電系統(tǒng)和電氣化鐵路的橋梁，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著整個(gè)變電所的電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，并且是牽引變電所電氣部分投資大小的決定性因素?；谏鲜鲈?，本文對(duì)牽引變電所的結(jié)構(gòu)和接線方式進(jìn)行了詳細(xì)的分析和選擇。通過負(fù)荷計(jì)算選取了主變壓器的型號(hào)和容量，同時(shí)對(duì)主變壓器的接線方式進(jìn)行了研究。通過研究和比較確定了本次設(shè)計(jì)所采用的主接線方式，并運(yùn)用AutoCAD軟件繪制出了主接線圖。短路電流計(jì)算是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分通過計(jì)算結(jié)果對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、

2、電壓互感器、母線和避雷器這些電氣設(shè)備進(jìn)行了選型及校驗(yàn)。從而，完成了本次課程設(shè)計(jì)。通過對(duì)各種計(jì)算結(jié)果的校驗(yàn)本文設(shè)計(jì)得出的結(jié)果是合理的、可行的。 關(guān)鍵詞： 牽引變電所變壓器主接線目錄 第1章課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù)要求11.1設(shè)計(jì)目的11.2任務(wù)要求及依據(jù)1任務(wù)要求1依據(jù)1第2章牽引變電所變壓器的選擇22.1 牽引變壓器的選擇形式22.2牽引變電所的備用方式22.3牽引變壓器容量的計(jì)算32.4計(jì)算容量3校核容量3安裝容量和臺(tái)數(shù)4第3章主接線的設(shè)計(jì)43.1牽引變電所高壓側(cè)主接線43.2 牽引變電所低壓側(cè)主接線53.3牽引變電所倒閘操作63.4牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)6第4章 牽引變電所的短路計(jì)算74.1

3、短路計(jì)算的目的74.2短路點(diǎn)的選取74.3短路計(jì)算7第5章設(shè)備的選取及保護(hù)105.1選擇原則105.2母線的選擇105.2.1 110kV側(cè)進(jìn)線選擇105.2.2 27.5KV側(cè)母線的選擇115.3斷路器選取125.3.1 110KV側(cè)斷路器選擇125.3.2 27.5KV側(cè)斷路器選擇135.4隔離開關(guān)選取135.5電壓互感器的選取145.6電流互感器的選取14第6章繼電保護(hù)15第7章并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償167.1并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置主接線167.2并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償17第8章防雷保護(hù)19結(jié)論20參考文獻(xiàn)21第1章課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù)要求1.1設(shè)計(jì)目的通過本課程設(shè)計(jì)，能夠運(yùn)用電氣基礎(chǔ)課程中的基本理論和實(shí)踐知識(shí)，正

4、確地解決牽引變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)等問題。學(xué)習(xí)和掌握牽引供電系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)技術(shù)，充分認(rèn)識(shí)理論知識(shí)對(duì)應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)性作用，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識(shí)與應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)踐和鍛煉。通過牽引變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，提高電氣設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)使用相關(guān)的手冊(cè)及圖冊(cè)資料等。1.2任務(wù)要求及依據(jù)任務(wù)要求(1)確定該三相牽引變電所高壓側(cè)的電氣主結(jié)線的形式，并分析其運(yùn)行方式。 (2)確定牽引變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和型號(hào)。 (3)確定牽引負(fù)荷側(cè)的電氣主接線的形式。 (4)對(duì)變電所進(jìn)行短路計(jì)算，并進(jìn)行電氣設(shè)備選擇。(5)對(duì)變電所進(jìn)行繼電保護(hù)配置，并進(jìn)行防雷和接地設(shè)計(jì)。 (6)用CAD畫

5、出整個(gè)牽引變電所的電氣主接線圖。依據(jù)(1)該牽引變電所的供電電源是由電力系統(tǒng)的區(qū)域變電所以雙邊雙回路(110kV)的輸電形式輸送電能的，基準(zhǔn)容量100MVA，在最大運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值為0.13，最小運(yùn)行方式下為0.15，高壓側(cè)有一定的穿越功率。(2)該牽引變電所性接觸網(wǎng)的供電方式為直供加回流的供電方式，為單線區(qū)段，同時(shí)以10kV電壓給車站電力、照明等地區(qū)符合供電，容量計(jì)算為1000MVA，還可以提供變電所。(3)牽引變電器的參數(shù)： 額定電壓為110/27.5kV,重負(fù)荷臂有效電流和平均電流為366A和285A，重負(fù)荷臂的最大電流為580A，輕負(fù)荷臂的有效電流為322A和243A。(

6、4)環(huán)境資料： 本牽引變電所地區(qū)海拔為550米，地層以紗質(zhì)粘土為主，地下水位為5.5米。該牽引變電所位于電氣化鐵路的中間位置，所內(nèi)不設(shè)鐵路岔線，外部有公路直通所內(nèi)。 本變電所地區(qū)最高溫度為38，年平均溫度為21，年最熱月平均最高氣溫為33，年雷暴日為25天，土壤凍結(jié)深度為1.2m。第2章牽引變電所變壓器的選擇2.1 牽引變壓器的選擇形式本次接線適合選用YN，d11接線變壓器，這種變壓器高壓側(cè)采用Y接線，低壓側(cè)采用接線，這種接線對(duì)供電系統(tǒng)的負(fù)序影響小。并且低壓側(cè)采用接線，產(chǎn)生的諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注如公共的高壓高壓電網(wǎng)中?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)電氣化鐵路中直接供電和B

7、T供電中普遍采用YN,d11接線方式。另外方案一用兩臺(tái)牽引變壓器，而方案二用四臺(tái)牽引變壓器，所以方案二要采取兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，第二種運(yùn)行方式對(duì)技術(shù)要求比較高，其主接線和負(fù)荷接線也比方案一負(fù)載很多。另外就是方案二要比方案一增加兩倍的投資，比如各種高低壓開關(guān)器件、主變壓器、互感器以及母線都比方案一多選擇兩倍。 綜合考慮，還是方案一更適合本次設(shè)計(jì)，所以選擇兩臺(tái)牽引變壓器單臺(tái)運(yùn)行的方式是合理的。2.2牽引變電所的備用方式牽引變壓器在檢修或發(fā)生故障時(shí)，都需要有備用變壓器投入，以確保電氣化鐵路的正常運(yùn)輸。在大運(yùn)量的雙線區(qū)段，牽引變壓器一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)盡快投入備用變壓器，顯得比單線區(qū)段要求更高。備用變壓器

8、投入的快供，將影響到恢復(fù)正常供電的時(shí)間，并且與采用的備用方式有關(guān)。備用方式的選擇，必須從實(shí)際的電氣化鐵路線路、運(yùn)量、牽引變電所的規(guī)模、選址、供電方式及外部條件(如有無(wú)公路)等因素，綜合考慮比較后確定。我國(guó)的電氣化鐵路牽引變壓器備用方式有以下兩種。(1)移動(dòng)備用：采用移動(dòng)變壓器作為備用的方式稱為移動(dòng)備用。采用移動(dòng)備用方式的電氣化區(qū)段，每個(gè)牽引變電所裝設(shè)兩臺(tái)牽引變壓器，正常時(shí)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。所內(nèi)設(shè)有鐵路專用岔線。備用變壓器安放在移動(dòng)變壓器車上，停放于適中位置的牽引變電所內(nèi)或供電段段部，以便于需要作為備用變壓器投人時(shí)，縮短運(yùn)輸時(shí)間。在供電段的牽引變電所不超過58個(gè)的情況下,設(shè)一臺(tái)移動(dòng)變壓器，其額定容量

9、應(yīng)與該區(qū)段的最大單臺(tái)牽引變壓器額定容量相同。 (2)固定備用：采用加大牽引變壓器容量或增加臺(tái)數(shù)作為備用的方式，稱為固定備用。采用固定備用方式的電氣化區(qū)段，每個(gè)牽引變電所裝設(shè)兩臺(tái)牽引變壓器，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。每臺(tái)牽引變壓器容量應(yīng)能承擔(dān)全所最大負(fù)荷，滿足鐵路正常運(yùn)輸?shù)囊蟆?3)結(jié)合本次設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，該牽引變電所外部有公路連通，變電所外部沒有設(shè)置鐵路岔線。變電所需要檢修時(shí)可能通過外部的公路到指定的變電所完成檢修和設(shè)備維護(hù)，所以在當(dāng)前進(jìn)行電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，牽引變壓器的備用方式不再考慮移動(dòng)備用方式，而是采用固定備用。2.3牽引變壓器容量的計(jì)算牽引變電所容量的計(jì)算需要如下原始資料:通過

10、區(qū)段的每日列車對(duì)數(shù)；車通過引變電所兩邊供電分區(qū)的走行時(shí)分、給電走行的時(shí)分和能耗；線路資料如供電區(qū)長(zhǎng)度、區(qū)間數(shù)、信號(hào)系統(tǒng)等。由此進(jìn)行列車電流與饋線電流的計(jì)算。因?yàn)樵摖恳冸娝刎?fù)荷臂饋線有效電流，平均電流，最大電流.輕負(fù)荷臂饋線有效電流，平均電流。并且采用YN,d11接線方式。2.4計(jì)算容量牽引變電所主變壓器采用接線，主變壓器的正常負(fù)荷計(jì)算： 將，代入可以求得：2.4.1校核容量緊密運(yùn)行狀態(tài)下的主變壓器的計(jì)算容量為：將， 代入上面公式可以求得：牽引變壓器校核容量：2.4.2安裝容量和臺(tái)數(shù)根據(jù)上述變壓器容量計(jì)算的結(jié)果，并且參照壓器技術(shù)參數(shù)表，選擇兩臺(tái)SF1-25000/110變壓器，一臺(tái)工作，另外

11、一臺(tái)作為固定備用。當(dāng)工作變壓器需要進(jìn)行檢修時(shí)，或者排查故障時(shí)，只需要進(jìn)行一系列的倒閘作業(yè)就能讓備用變壓器投入使用從而不至于中斷供電影響鐵路的運(yùn)行。變壓器的參數(shù)如表3-1所示。表2-1 變壓器參數(shù)型號(hào)額定容量(kVA)額定電壓(kV)額定電流(A)損耗(kV)阻抗電壓(%)空載電流(%)連接組別冷卻方式高壓低壓高壓低壓空載短路SF1-25000/1102500011027.5105420251510.52YN,d11ONAF第3章主接線的設(shè)計(jì) 3.1牽引變電所高壓側(cè)主接線牽引供電系統(tǒng)為一級(jí)負(fù)荷,需要兩路獨(dú)立電源進(jìn)線。有題目中所給出的穿越電流可知,系統(tǒng)中有功率穿越,屬于通過式變電所,并考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)

12、行,本次采用橋型接線,考慮到變壓器故障率較低,并且采用了固定備用形式,所以,變電所110kV側(cè)主接線采用利于線路故障維修及檢修的內(nèi)橋形式。內(nèi)橋接線圖見下圖3-1所示。圖3-1 內(nèi)橋接線示意圖 3.2 牽引變電所低壓側(cè)主接線低壓側(cè)斷路器的接線分為100%和50%兩種備用形式。其中,100%備用形式主要用于單線區(qū)段,牽引母線不同相的場(chǎng)合,其轉(zhuǎn)換方便,可靠性高,而50%備用主要適用于復(fù)線區(qū)段,所以本次設(shè)計(jì)中采用100%備用以達(dá)到設(shè)計(jì)目的。低壓側(cè)斷路器采用100%備用的接線形式如下圖3-2所示。圖3-2 100%備用示意圖 3.3牽引變電所倒閘操作正常運(yùn)行時(shí)，QS1、QF1、QS3，其他斷路器隔離開關(guān)

13、均斷開，變壓器T1通過L1得電，使得變壓器向27.5KV輸送電能。當(dāng)需要檢修時(shí)，假如仍然需要在L1得電，先斷開QF1，然后斷開QS3，再閉合QS4，最后閉合QF，即可滿足檢修時(shí)供電需要。檢修結(jié)束時(shí)，先斷開QF，然后斷開QS4，在閉合QS3，最后閉合QF1，即可恢復(fù)正常供電。當(dāng)L1線路故障需要由L2線路供電時(shí)，先閉合QS2，閉合QF，故障線路QF1跳閘，再斷開QS1，最后QF2閉合即可滿足L1故障時(shí)的供電。如L1線路恢復(fù)正常，可以先斷開QF2、QF，再斷開QS2，閉合QS1，最后閉合QF1即可恢復(fù)正常供電。由此可以看出采用內(nèi)橋型接線對(duì)于線路發(fā)生故障時(shí)比較有利，可以在停電瞬間通過互感器自動(dòng)檢測(cè)跳開

14、故障線路斷路器，然后閉合備用線路斷路器，保證線路故障時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)使?fàn)恳儔浩骼^續(xù)運(yùn)行，有利于系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。3.4牽引變電所饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)圖3-3饋線斷路器100%備用本次設(shè)計(jì)從供電可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性考慮本次接線選用饋線斷路器100%備用的接線方式。這種接線當(dāng)工作斷路器需檢修時(shí)，此種接線用于單線區(qū)段，牽引母線不同的場(chǎng)合。即由備用斷路器代替。斷路器的轉(zhuǎn)換操作方便，供電可靠性高，但一次側(cè)一次投資較大，如圖3-3所示。第4章 牽引變電所的短路計(jì)算4.1短路計(jì)算的目的(1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)

15、算。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。(4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需要短路電流提供依據(jù)。4.2短路點(diǎn)的選取因短路計(jì)算的主要內(nèi)容是確定最大短路電流，所以對(duì)一次側(cè)設(shè)備的選取一般選取110kV高壓母線短路點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)；對(duì)二次側(cè)設(shè)備和牽引饋線斷路器的選取一般選取27.5kV低壓母線短路點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。4.3短路計(jì)算其計(jì)算電路如圖4-1。圖4-1 短路計(jì)算電路 其等效電路如圖4-2。 圖4-2 短路等效電路圖

16、(1)確定基準(zhǔn)值 取 (2)變壓器的電抗標(biāo)幺值(3)k-1點(diǎn)的相關(guān)計(jì)算最大工作運(yùn)行時(shí)：總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流最小工作運(yùn)行時(shí)：總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流(4)K-2點(diǎn)的相關(guān)計(jì)算 最大工作運(yùn)行時(shí)：總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 最小工作運(yùn)行時(shí)：總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 短路計(jì)算結(jié)果如表4-1所示。表4-1 短路計(jì)算結(jié)果工作方式短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVA最大k-13.863.863.869.845.83769.20k-23.823.823.827.034

17、.16181.82最小k-13.353.353.358.545.06666.67k-23.683.683.686.804.00175,50第5章設(shè)備的選取及保護(hù)5.1選擇原則電氣設(shè)備選擇的一般原則：(1)應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；(2)應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；(3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；(5)與整個(gè)工程的建設(shè)協(xié)調(diào)一致；(6)選用的新產(chǎn)品品種均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格，特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。5.2母線的選擇5.2.1 110kV側(cè)進(jìn)線選擇經(jīng)濟(jì)電流截面(1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇進(jìn)線截面。

18、查表選標(biāo)準(zhǔn)截面，即選LGJ-95型鋼芯鋁絞線。(2)校驗(yàn)熱穩(wěn)定度查表得溫度為時(shí)明敷的LGJ-95型截面為的鋼芯鋁絞線的>滿足熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。(3)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度 硬母線的動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件：式中，為母線材料的最大允許應(yīng)力（Pa），硬鋁母線（LMY型）。最大計(jì)算應(yīng)力：其中，。硬鋁母線（LMY）的允許應(yīng)力為：<由此可見該母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。5.2.2 27.5KV側(cè)母線的選擇最大負(fù)荷持續(xù)電流為 查表電力牽引供變電技術(shù)附表三LMY矩形導(dǎo)體尺寸 平放1129(A) 豎放1227(A)，大于最大工作電流，故初步選用截面的鋁母線。 假定線距，檔距為，檔數(shù)大于2，則最大動(dòng)力： >所以，

19、由發(fā)熱條件，且滿足機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)，所以低壓母線滿足要求。5.3斷路器選取高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過負(fù)荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，(1) 額定電壓的選擇 (6-1) 式中，斷路器的額定電壓(kV)；安裝處電網(wǎng)的額定電壓(kV)。(2) 額定電流的選擇 (6-2) (3) 額定開斷電流的選擇 (6-3)式中，斷路器的額定開斷電流，由廠家給出(kA)； 剛分電流(斷路器出頭剛分瞬間的回路短路全電流有效值)(kA)。(4) 短路關(guān)合電流的選擇 (6-4)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)能

20、關(guān)合的最大短路電流。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)能克服動(dòng)靜觸頭之間的最大電動(dòng)斥力，使斷路器合閘成功。(5) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) (6-5)(6) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) (6-6)5.3.1 110KV側(cè)斷路器選擇110KV側(cè)所選斷路器型號(hào)為SW6-110/1250,其技術(shù)數(shù)據(jù)見下表表5-1 110kV側(cè)斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)表型號(hào)額定電壓(kV)額定開斷電流(kA) 額定電流(A)動(dòng)穩(wěn)定電流(kA)4s穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時(shí)間（s）SW2-110/125011015.812504115.80.04均滿足條件，所以選擇該型號(hào)斷路器。 5.3.2 27.5KV側(cè)斷路器選擇27.5KV側(cè)所選斷路器型號(hào)為SW2-35/1000,其技術(shù)數(shù)

21、據(jù)見下表表5-2 27.5kV側(cè)斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)表型號(hào)額定電壓(kV)額定開斷電流(kA) 額定電流(A)動(dòng)穩(wěn)定電流(kA)4s穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時(shí)間（s）SW2-35/10003516.510004516.50.04均滿足條件，所以選擇該型號(hào)斷路器。5.4隔離開關(guān)選取(1)最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過載1.3倍考慮而要滿足，可初選型號(hào)為GW4-110DDW/630的隔離開關(guān)。(2)校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性，所以，>，故滿足熱穩(wěn)定性要求。5.5電壓互感器的選取供繼電保護(hù)用的電壓互感器的選擇：準(zhǔn)確級(jí)為3級(jí)。供110kV側(cè)計(jì)費(fèi)的電壓互感器選擇：準(zhǔn)確級(jí)0.5級(jí)。由于電壓互感器裝于110kV側(cè)用于

22、計(jì)費(fèi)，并不需要起保護(hù)作用，因?yàn)槿绻?10kV側(cè)發(fā)生故障或事故時(shí)，其地方的電力系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)繼電保護(hù)裝置跳閘，將其故障或事故切除，因此選用型準(zhǔn)確級(jí)0.5級(jí)，額定容量500VA的電壓互感器便可以滿足要求。由于電壓互感器是并接在主回路中，當(dāng)主回路發(fā)生短路時(shí)，短路電流不會(huì)流過互感器，因此電壓互感器不需要校驗(yàn)短路的穩(wěn)定性。 5.6電流互感器的選取(1)最大長(zhǎng)期工作電流可按變壓器過載1.3倍考慮，而，由表5-12查出電流互感器LCW-110的額定電壓為，額定電流比為，故初步確定選用的型號(hào)為L(zhǎng)CW-110的電流互感器。(2)短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)因?yàn)?，故滿足熱穩(wěn)定性。(3)短路動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)顯然，滿足動(dòng)穩(wěn)定性。各設(shè)備的

23、參數(shù)如表5-3所示。表5-3 一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓(kV)電流(A)斷流能力(kA)動(dòng)穩(wěn)定度(kA)熱穩(wěn)定度數(shù)據(jù)1105.023.866.31627s設(shè)備型號(hào)規(guī)格少油斷路器SW3-110G110120015.841998.56高壓隔離開關(guān)GW4-110DDW110630-501600電壓互感器JCC6-110110/(300600)/5-電流互感器LCW-110110/5-第6章繼電保護(hù) 繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是：自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免

24、于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。主變壓器繼電保護(hù)的配置：本設(shè)計(jì)主變壓器容量為25000kVA，通過電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理可知該容量的變壓器首先應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（包括輕瓦斯和重瓦斯）、縱差動(dòng)保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、零序方向過電流保護(hù)。線路繼電保護(hù)的配置：線路保護(hù)有縱聯(lián)保護(hù)、距離三段式保護(hù)、電流三段式保護(hù)、零序保護(hù)等，對(duì)于本次設(shè)計(jì)的110kV線路，采用縱聯(lián)保護(hù)投資大，并且該線路電壓等級(jí)

25、也不高，本站只是終端變電站，在系統(tǒng)中的地位也不是很高，應(yīng)多考慮經(jīng)濟(jì)性，而采用距離三段式足矣保證該可靠性、靈敏性及快速性。第7章并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償7.1并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置主接線 圖7-1表示了并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的兩種主接線（a）用于直接供電方式、帶回流線的直接供電方式和BT供電方式等牽引變電所。主接線的主要設(shè)備有： 并聯(lián)電容器組C。用于無(wú)功補(bǔ)償，與串聯(lián)電抗器匹配，濾掉一部分諧波電流。串聯(lián)電抗器L。用于限制斷路器合閘是的涌流和分閘時(shí)的重燃電流；與電容器組匹配，濾掉一部分諧波電流；防止并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置與供電系統(tǒng)發(fā)生高次諧波并聯(lián)諧振；發(fā)生短路故障（例如牽引側(cè)母線短路）時(shí)，避免電容器組通過短路點(diǎn)直接放電，保護(hù)電容

26、器不受損壞；還可以抑制牽引母線瞬時(shí)電壓降低為零。斷路器QF。為了投切和保護(hù)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。隔離開關(guān)QS。為了在維護(hù)檢查并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置時(shí)有明顯電點(diǎn)。電壓互感器TV1，TV2（或放電線圈）。為了實(shí)現(xiàn)電容器組的繼電保護(hù)，并聯(lián)電容器組退出運(yùn)行時(shí)放電。電流互感器TA1，TA2。為了實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電流測(cè)量和繼電保護(hù)。避雷器F。作為過電壓保護(hù)。圖7-1并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置熔斷器FU。作為單臺(tái)電容器的保護(hù)。7.2并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償 在牽引變電所牽引側(cè)設(shè)計(jì)和安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，既是減少牽引負(fù)荷諧波影響的一項(xiàng)措施，又是提高牽引負(fù)荷功率因數(shù)的一種對(duì)策。按牽引變電所負(fù)荷平均有功功率計(jì)算需補(bǔ)無(wú)功容量，并根據(jù)無(wú)防倒要

27、求進(jìn)行調(diào)整。還應(yīng)考慮，對(duì)于運(yùn)量大的雙線電氣化鐵路，按牽引變電所無(wú)牽引負(fù)荷概率的100%進(jìn)行調(diào)整。牽引變電所功率因數(shù)取值：補(bǔ)償前，牽引側(cè)，牽引變壓器高壓側(cè)；補(bǔ)償后，牽引變壓器高壓側(cè) (1) 重供電臂負(fù)荷平均有功功率：需補(bǔ)無(wú)功容量，無(wú)防倒要求時(shí)： 安裝無(wú)功容量：代入，可求得：實(shí)際安裝無(wú)功容量，選取電容器型號(hào)為BWF10.5-12-1W電容器BWF10.5-12-1W參數(shù)如表7-1所示。表7-1電容器參數(shù)表型號(hào)額定容量(kvar)額定電壓(kV)額定電容(uF)BWF10.5-12-1W126.30.962串聯(lián)電容器單元數(shù)n按下式確定：并聯(lián)電容器單元數(shù)m按下式確定：m應(yīng)受下列允許值限制，最小允許值：為電容器組工作電壓，為故障電容器端電壓，按下式確定：最大允許值：實(shí)際安裝無(wú)功容量： (2)輕供電臂并聯(lián)電容補(bǔ)償