xx大学轨道交通供电课程设计报告题目：某交流牵引混合主变电所主接线设计院系信息工程学院专业xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx学号xxxxxxxxxxxxxx学生姓名xxxxx指导教师xxxxxxx日期：2015年1月17日目录1课程设计的意义.................................... 错误!未定义书签。

1.1题目......................................... 错误!未定义书签。

1.2．1负荷分析.............................. 错误!未定义书签。

1.2．1负荷计算.............................. 错误!未定义书签。

2方案的论证和设计.................................. 错误!未定义书签。

2.1变压器的选择................................. 错误!未定义书签。

2.1.1绕组的选择............................. 错误!未定义书签。

2.1.2台数和容量的选择....................... 错误!未定义书签。

2.2主接线方案设计与论证......................... 错误!未定义书签。

2.3.1牵引变电所110kV侧主接线设计........... 错误!未定义书签。

2.3.2牵引变电所馈线侧主接线设计............. 错误!未定义书签。

2.3.3主接线方案的确定....................... 错误!未定义书签。

3.2系统的等效网络图............................. 错误!未定义书签。

3.2.1各元件的电抗标幺值..................... 错误!未定义书签。

3.3各点的短路电流计算........................... 错误!未定义书签。

3.3．1 d1点的短路电流计算.................. 错误!未定义书签。

3.3．2 d2点的短路电流计算.................. 错误!未定义书签。

3.3．3 d3点的短路电流计算.................. 错误!未定义书签。

3.3．4短路计算结果汇总...................... 错误!未定义书签。

4 电气主设备的选择与校验........................... 错误!未定义书签。

4.1 高压断路器的选择与校验..................... 错误!未定义书签。

4.1.2 高压断路器的校验...................... 错误!未定义书签。

4.2 高压隔离开关的选择与校验................... 错误!未定义书签。

4.2.1 高压隔离开关的选择.................... 错误!未定义书签。

4.2.2 高压隔离开关的校验.................... 错误!未定义书签。

4.3电气设备选型汇总............................. 错误!未定义书签。

5 课程设计体会...................................... 错误!未定义书签。

6参考文献.......................................... 错误!未定义书签。

1课程设计的意义本人认为有几方面的意义：1、加深对轨道供电系统的理解。

2、学会选用适合的接线方式。

3、熟悉AUTO CAD的使用。

4、熟悉短路计算的方法。

5、学会电气设备的选择与校验。

本文先分析、计算负荷，再设计和论证变压器与主接线的方案。

得到具体的线路，计算短路电流，这样就可以选择主要的电气设备了。

1.1题目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四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为10000 kVA（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3750 kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Q1L1=32×60Mt•km， Q2L2=30×25Mt •km，△q=100kWh/10kt•km。

10kV共12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。

本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km，主变压器为三相接线。

根据上述要求，进行必要的分析，选择合适的供电方案，绘制变电站主接线图，包括进线与出线配电设计，对主要的开关及电气设备完成选型。

1.2负荷分析与计算1.2．1负荷分析作为一个110kv的变电所，轨道交通的供电的用电是一级负荷，如果断电会造成重大的人身安全问题，所以供电要十分的可靠。

有两回110kv的进线，2种等级的出线。

其中，25kv 6条，10kv 12条。

1）25kv负荷的分析在几个负荷中，作为一级负荷，停电会造成严重的产品问题或人身安全。

2）10kv负荷的分析在车站电力照明机务段中，车上的控制设备、自动设备作为一级负荷，而电力照明作为二级负荷。

总的来说，此变电所在电力系统中有着重要的地位。

1.2．1负荷计算25kv的负荷容量为10000 kVA，10kv的负荷容量为 3750 kVA。

假设两侧的负荷的功率因素cosα=0.9 。

侧变电所的容量为 S=（10000+ 3750）/0.9=15277最大持续工作电流Imax=1.05*S/(cosα*√3*U)110kv侧最大持续工作电流Imax=1.05*（10000+ 3750）/(0.9*√3*115)=80A25kv侧最大持续工作电流Imax=1.3*10000/(0.9*√3*27.5)=303A10kv侧最大持续工作电流Imax=1.3*3750/(0.9*√3*10.5)=298A2方案的论证和设计2.1变压器的选择本系统无特殊要求，可采用冷风冷却的。

2.1.1绕组的选择绕组的形式主要有双绕组和三绕组。

规程上规定在选择绕组形式时，一般应优先考虑三绕组变压器因为一台三绕组变压器的价格及所用的控制电器和辅助设备比两台双绕组变压器都较少。

具有三种电压等级的变电所，各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上或低压侧虽无负荷，需装设无功补偿设备时，变压器一般先用三绕组变压器。

在本系统中，10kv的负荷占到了37.5% ,所以优先考虑三绕组变压器。

而采用双绕组变压器，即要用4个变压器，不划算。

所以用两个三绕组变压器。

2.1.2台数和容量的选择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：方案一:2×10000千伏安牵引变压器+2×6300 kVA地区变压器，一次侧同时接于110 kV 母线，（110千伏变压器最小容量为6300 kVA）。

方案二:2×16000千伏安的三绕组变压器，因10千伏侧地区负荷与总容量比值超过15%，采用电压为110／27.5／10.5 kVA，结线为两台三绕组变压器同时为牵引负荷与地区电力负荷供电。

各绕组容量比为100:100:50。

轨道交通供电作为一级负荷，为提高可靠性，所以采用两台变压器。

本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。

有两台及以上主变压器的变电所其中一台是当停运后其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的60-70%。

并应保证用户的一级和全部二级负荷的供电。

为提高可靠性，两变压器并联运行。

而一个变压器断电要保证另一个变压器的能提供全系统的70%的容量。

两个变压器并列运行。

假设两个变压器平分负荷，单个变压器要满足该段的负荷。

Sa=S/2=15277/2=7638.5kva为了满足其中一个变压器固障时，另一个变压器要能提供所有负荷的用电。

所以变压器的容量要大于所有负荷的容量，即Sn>S=15277kva查看110kv 三绕组变压器的技术参数。

采用SFSZ7-16000/110。

其技术参数如表2-1所示。

2.2主接线方案设计与论证参考设计规范： 《电力工程电气设计手册》GB 50059—9210kV 及以下变电所设计规范GB50053－94GB 50059—92第1．0．3条上述年限是指工程预定投产之日算起的5～10年。

并要适当考虑今后变电所在布置上有再扩建的可能性。

第3．2．5条 6—10kV 主接线线路12回及以上用双母线第3．2．3条规定当35-63kV 线路为8回及以上、110kV 线路为6回及以上时，采用双母线接线。

对于单母线分段适用于110-220KV 配电装置，出线回路数为3-4回；35-65KV 配电装置，出线回路为4-8回；3,6-10KV 配电装置，出线回路为6回及以上。

单母线分段带旁路母线接线适用于较多的应用于110kV ～220 kV 进出线回路多的变电所。

外桥接线适用于双线双变的水电站、变电所35～220kV 侧，主变年负荷利用小时数高（不经常切换），而线路较短（故障多）场合。

双母线接线有较高的可靠性，广泛用于出线带电抗器的6～10kV 配电装置；35～60kV 出线数超过8回，负荷较大时；110～220kV 出线数为5回及以上时。

2.3.0主接线方案初步的分析由上面的分析可知，对于25kv侧的负荷，可以选用单母线分段或单母线分段带旁路母线。

对于10kv侧的负荷，可以选用双母线分段。

对于110kv侧的负荷，可以选用单母线分段或桥式接线。

2.3.1牵引变电所110kV侧主接线设计采用单母线分段还是外桥。

侧主接线的设计 110KV侧初期设计2回进线2回出线，最终2进线4回出线，由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知： 110KV侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。

110KV侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点：⑴供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；⑵调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线：⑶扩建方便；⑷在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济。

但是，对于110kv侧的负荷，采用桥式接线，接线简单，用地面积更少，投资少一点。

也方便扩建成单母线分段。

共用两台三绕组主变压器、两回路110 kV进线，线路太长，但应有线路继电保护设备，故以采用节省断路器数量的外桥结线较为经济合理故110KV侧采用外桥的连接方式。

2.3.2牵引变电所馈线侧主接线设计对于25kv侧的负荷，一般每2至4条馈线设一旁路断路器。