牵引变电所课程设计

1 题目

某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V,v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。

牵引变电所供电臂端子平均电流有效电流短路电流穿越电流

长度 A A A A

km

21.9 β 238 318 917 206

丙24.7 α 184 266 1052 217

2 题目分析及解决方案框架确定

三相V,v结线牵引变电所中装设两台三相V,v结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。设计过程中，求解变压器的容量来选取变压器的型号。110kV侧主接线时采用单母线分段接线。馈线断路器50%备用接线。

3设计过程

3.1 牵引变电所110kV侧主接线设计

依据该牵引变电所负荷等级，要求两路电源进线，因有系统功率穿越，属通过式变电所，110kV侧采用图1所示的单母线分段接线[1]。

图1单母线分段接线

3.2 牵引变电所馈线侧主接线设计

馈线断路器50%备用的接线:馈线断路器50%备用的接线如图2所示。此种接线用于单线区段、牵引母线同相的场合和复线区段。这种接线每两条馈线设一台备用断路器，通过隔离开关的转换，备用断路器可代替其中任一台断路器工作。牵引母线用两台隔离开关分段是为了便于两段母线轮流检修[2]。

A 相母线

B 相母线

左臂上行左臂下行右臂上行右臂下行

图2 馈线断路器50%备用

3.3 三相V ,v 直接供电方式变压器接线

图3 三相V,v 变压器直接供电方式接线

3.4 牵引变压器容量计算

(1) 三相V,v 接线牵引变压器绕组的有效电流

VX1X1I I =318A

VX1X1I I ==266A (2) 计算三相V-V 接线牵引变压器的计算容

A VXA 27.53188745kVA S UI ==⨯=

B VXB 27.52667315S UI kVA =⨯==

(3) 变压器校核容量

三相V ,v 结线牵引变压器的最大容量为

abmax amax 27.591725217.5kVA S UI ==⨯=

bbmax bmax 27.5105228930kVA

S UI ==⨯=

abmax K 25217.5/1.516811.67kVA aj S S ===

bj bbmax K 28930/1.519286.67kVA S S ===

j aj bj ()(16811.6719286.67)36098.34kVA S S S =+=+=

其中 ，K=1.5

(4) 确定三相V,v 接线牵引变压器的安装容量及型号选择

选用三相V ,v 变压器的安装容量为2×20000kV A 。由变压器允许过电荷50%可知：

bmax (220000) 1.560000kVA S =⨯⨯=

bmax abmax bbmax (S +S )max 54147.5kVA S ==，

所以安装容量选用2×16000kV A ＝32000kV A 的变压器

因为：16000kVA 1.316380kVA (8745kVA 7315kVA)16060kVA ⨯=>+=。据附录A 选SF6—QY —20000+16000 V ,v 接线变压器[3]。

3.5 绘制电气主结线图

电气主接线如附录B 所示。

4 结论

本次课程设计完成了复线区段直接供电的牵引变电所。牵引变电所110kV 侧主接线采用单母线分段接线缩小了故障停电范围，三相V ,v 变压器直接供电方式较单相V ,v 接线和倒闸操作简单。主要做了变压器容量的计算和选择，接线方式的确定和接线图的绘

制。

参考文献

[1]贺威俊,简克良.电气化铁道供变电工程[M].北京:铁道出版社,1983:90-104.

[2]李彦哲,王果,张蕊萍等.电气化铁道供电系统与设计[M].兰州:兰州大学出版社,2006:213-216.

[3]付家才,李忠勤.电气CAD工程实践技术[M].北京:化学工业出版社,2007:39-47.

附录A V,v牵引变压器主要技术数据变压器型号及接线方原边/次短路电额定额定铜额定空载冷却方式

式边额定电

压kV 压百分

值

空载

电流

耗kW 损耗kW

Vv,

SF6-QY-16000+10000 110/27.5

10.5%

10.5%

0.5% 130 20 ONAF

Vv,

SF6-QY-16000+16000 110/27.5

10.5%

10.5%

0.5% 140 25 ONAF

Vv,

SF6-QY-20000+16000 110/27.5

10.5%

10.5%

0.5% 145 28 ONAF

Vv,

SF6-QY-20000+20000 110/27.5

10.5%

10.5%

0.5% 150 30 ONAF

Vv,

SF6-QY-25000+20000 110/27.5

10.5%

10.5%

0.5% 160 35 ONAF

Vv,

SF6-QY-25000+16000

110/27.5

10.5%

10.5%

0.5% 160 30 ONAF 附录B 牵引变压器主接线图