城軌課程設(shè)計張愛200909319電氣094

1、城市軌道交通供電系統(tǒng)課程設(shè)計 指導(dǎo)教師評語報告（30）總成績修改（40）平時（30）專 業(yè)： 電氣工程及其自動化班 級： 電氣 094 姓 名： 張愛清 學(xué) 號： 200909319 指導(dǎo)教師： 高峰陽 蘭州交通大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院2012 年 7月 20日1 設(shè)計原始資料1.1 具體題目某地鐵車輛段動力設(shè)備負(fù)荷表如表1所示。表1 某車輛段計算負(fù)荷分布表負(fù)荷類型序號負(fù)荷種類額定功率(kW)需要系數(shù)功率因數(shù)1通信設(shè)備450.800.852信號設(shè)備800.800.85一3消防用電設(shè)備250.600.80二4防災(zāi)用電設(shè)備350.600.80級5通風(fēng)設(shè)備650.700.90負(fù)6檢修動力1250.8

2、50.85荷7各車間照明負(fù)荷1050.700.808應(yīng)急照明551.000.809車輛設(shè)備單體設(shè)備1950.800.85三10通風(fēng)空調(diào)設(shè)備1550.600.90級11檢修動力1200.700.80負(fù)12電熱設(shè)備750.600.70荷13各檢修庫照明負(fù)荷800.800.851.2 要完成的內(nèi)容通過對表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試計算該車輛段的配電變壓器容量。2 分析要設(shè)計的課題內(nèi)容2.1 設(shè)計規(guī)程配電變壓器的容量需要在動力照明低壓負(fù)荷齊全的基礎(chǔ)上進(jìn)行計算。在城市軌道交通車站、車輛段或控制中心，動力照明設(shè)備繁多，基本上不存在各機(jī)電設(shè)備同時工作的可能，而且各單種機(jī)電設(shè)備的多臺設(shè)備也不會同時工作。因此，配電

3、變壓器容量不能簡單的將各低壓負(fù)荷容量進(jìn)行疊加求和，而是應(yīng)充分考慮城市軌道交通車站。車輛段或各控制中心內(nèi)各動力照明設(shè)備的特點(diǎn)，在考慮多臺設(shè)備需要系數(shù)的基礎(chǔ)上，對各低壓負(fù)荷在不同運(yùn)行方式下取同時系數(shù)后求的。2.2 本設(shè)計的設(shè)計方案配電變壓器的容量計算需要計算一下內(nèi)容： 各低壓負(fù)荷的計算電流、計算功率、無功功率、視在功率，總負(fù)荷的計算功率、無功功率、視在功率。 補(bǔ)償前的總功率因數(shù)、需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率容量、補(bǔ)償后的視在功率。 正常情況下兩臺配電變壓器分列運(yùn)行承擔(dān)全部的低壓負(fù)荷時，每臺變壓器的負(fù)載率。 非正常情況下一臺配電變壓器承擔(dān)全部的一、二級負(fù)荷時，單臺配電變壓器的負(fù)載率。3 配電變壓器容量的計算配

4、電變壓器容量計算需要具備以下計算條件：各種動力照明負(fù)荷的設(shè)備容量、需要系數(shù)、功率因數(shù)、低壓配電系統(tǒng)補(bǔ)償后的總功率因數(shù)等。3.1 有功功率用需要系數(shù)法計算其容量，需要系數(shù)法是用設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷。其公式如下： (3.1)式中：有功計算負(fù)荷(kW)； 設(shè)備總?cè)萘?kW)； 需要系數(shù)。將數(shù)據(jù)帶入式3.1的各設(shè)備有功容量為： 一二級負(fù)荷總有功功率為：=572.25(kW)三級負(fù)荷總有功功率為：=286(kW)3.2 無功功率無功功率的計算如3.2式： (3.2)式中：無功計算負(fù)荷(kVar)； 有功計算負(fù)荷(kVar)； 功率因數(shù)。將表1中的數(shù)據(jù)帶入式3.2的：一二級負(fù)荷

5、無功功率為：=367(kVar)三級負(fù)荷無功功率為：=191.57(kVar)3.3 視在功率視在功率的計算如3.3式 (3.3)式中：用電設(shè)備的總視在功率。將3.1、3.2中的計算數(shù)據(jù)代入式3.3的：=(kW)3.4 綜合功率因數(shù)綜合功率因數(shù)的計算如3.4式 (3.4)式中：用電負(fù)荷總功率因素。將3.1、3.2中的計算數(shù)據(jù)代入式3.3的：4 主要設(shè)備的選擇變壓器的選擇:變壓器的選擇十分重要，如果把變壓器容量選擇過大，不僅會增加設(shè)備投資，而且還會是變壓器處于空載狀態(tài)，使無功損失增加。如果變壓器容量選擇過小，將會使變壓器長期處于過負(fù)荷狀態(tài)，易燒毀變壓器，因此，正確選擇變壓器容量是電網(wǎng)節(jié)能的重要措

6、施之一。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)以下簡便方法來選擇變壓器的容量，變壓器的容量本著“小容量，密布點(diǎn)”的原則，配電變壓器應(yīng)盡量位于負(fù)荷中心，配電變壓器的負(fù)載率在0.50.6之間效率最高，此時變壓器的容量稱為經(jīng)濟(jì)容量，如果負(fù)載比較穩(wěn)定，則可按經(jīng)濟(jì)容量選擇變壓器。5 設(shè)計的評價（結(jié)論）目前在國內(nèi)一些已建成的城市軌道交通線路中，存在配電變壓器容量偏大的現(xiàn)象。造成配電變壓器容量選擇過大的主要原因是：動力照明專業(yè)向供電專業(yè)提供的低壓用電負(fù)荷不準(zhǔn)確、欲量大，同時供電專業(yè)對末端機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行工況了解不夠，動力照明專業(yè)與供電專業(yè)相互之間配合不足等。對于配電變壓器的容量，應(yīng)充分考慮用電負(fù)荷的設(shè)備構(gòu)成與運(yùn)行工況，優(yōu)化計算統(tǒng)計方法，合理進(jìn)行選擇，以達(dá)到投資合理、運(yùn)行效率高、電能損耗小、運(yùn)行費(fèi)用低的目的。參考文獻(xiàn)1.何宗華.城市輕軌交通工