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牵引变电所I程伟

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2010 级 牵引供电课程设计
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牵引供电课程设计报告书





牵引变电所 I 电气主接线设计 电气工程系 方 1010-5 20106565 程伟 王庆芬 2013 年 12 月 20 日

院/系(部) 班 学 姓 级 号 名

指导教师 完成时间

第7章

并联无功补偿的设计

牵引供电课程设计

7.1 并联无功补偿的作用
第一,提高功率因数。第二,吸收谐波电流。第三,改善电力系统电压质量。第 四,减小系统的负序。第五,减少电力系统的电能损失。

7.2 并联无功补偿的选型
根据任务书要求,本次设计变电站要求对 10kV 侧进行无功补偿设计。要求 27.5kV 侧负荷的功率因数 cos?从 0.8 提高到 0.9。

I av ? 240A UWN ? 27.5kV cos? ? 0.8
(1)牵引变电所负荷平均有功功率

PL ? I avUWN cos? ? 240? 27.5 ? 0.8 ? 5280 KW
(2)需补无功容量
? ? ? ? 1 1 ? ? 5280? ? 1 ? 1 ? 1 ? 1 ? ? 1373Kvar Qd ? PL ? ? 1 ? ? 1 2 2 2 2 ? 0.8 ? ? cos?1 ? cos? 2 0.9 ? ? ? ? (3)安装无功容量

取 a ? 0.12 UW ?max ? 29KV
? U CN ? ? 35 ? ? QA ? ?1 ? a ?? ? ?1373? 1760kvar ?U ? Qd ? 0.88? ? ? 29 ? ? W ?max ?
U W ?max ? 33 .64 KV 取 U CN ? 35kV 1 - 1.15a 选取电容器型号为 CY-1-50-1 的电容器 。 U CN ?
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7.3 并联无功补偿的主接线
(1)并联电容器组 C。 用于无功补偿, 与串联电抗器匹配, 滤掉一部分谐波电流。 (2)串联电抗器 L。用于限制断路器合闸是的涌流和分闸时的重燃电流;与电容 器组匹配, 滤掉一部分谐波电流;防止并联电容补偿装置与供电系统发生高次谐波并 联谐振;发生短路故障(例如牵引侧母线短路)时,避免电容器组通过短路点直接放 电,保护电容器不受损坏;还可以抑制牵引母线瞬时电压降低为零。 (3)断路器 QF。为了投切和保护并联电容补偿装置。 (4)隔离开关 QS。为了在维护检查并联电容补偿装置时有明显电点。 (5)电压互感器 TV1,TV2(或放电线圈) 。为了实现电容器组的继电保护,并联

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电容器组退出运行时放电。 (6)电流互感器 TA1,TA2。为了实现并联电容补偿装置的电流测量和继电保护。 (7)避雷器 F。作为过电压保护。 (8)熔断器 FU。作为单台电容器的保护。

图 7-1

并联无功补偿示意图

第8章

防雷保护

雷是一种大气中的放电现象,常常损坏有线电视设备。雷击主要有两种:直击 雷和感应 雷。直击雷是带电云层和大地之间放电造成的,可使用避雷针、避雷线 和避雷网防避。感应雷是由静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因引起的。感 应雷约占雷击率的 90%,危害范围甚广。

8.1 防直击雷
接闪器就是专门用来接受直接雷击的金属物体。接闪的金属杆,称为避雷针。 接闪的金属线,称为避雷线,亦称架空地线。接闪的金属带,称为避雷带。接闪的 金属网称为避雷网。 本设计将在变电所顶部装设避雷针和避雷带,并引进出两根接地线与变电所公
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共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时,则应在变电所 外面的适当位置装设独立避雷针,其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电 所。 如果变电所所在其它建筑物的直击雷防护范围内时, 则可不另设独立的避雷针。 按规定,独立的避雷针的接地装置接地电阻 R<10W。通常采用 3-6 根长 2.5 m 的刚 管,在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列,管间距离 5 m,打入地下,管顶 距地面 0.6 m。接地管间用 40mm× 4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用 25 mm × 4 mm 的镀锌扁刚,下与接地体焊接相连,并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相 焊接,上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径 20mm 的镀锌扁刚,长 1~1.5。独立 避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有 3m 以上的距离。

8.2 防感应雷
避雷器,包括电涌保护器,是用来防止雷电过电压沿线路侵入变配电所或其他 建筑物内,以免危及被保护设备的绝缘,或防止雷电电磁脉冲对电子信息系统的电 磁干扰。 避雷器应与保护设备并联,且安装在被保护设备的电源侧。 本设计将做如下防雷保护: 首先,在 110kV 电源进线的终端杆上装设 FS4—110 型阀式避雷器。引下线采 用 25 mm × 4 mm 的镀锌扁刚,下与公共接地网焊接相连,上与避雷器接地端栓连 接。 其次,在 110kV 高压配电室内装设有 GG—1A(F)—54 型开关柜,其中配有 FS4—110 型避雷器,靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护,防雷电侵入 波的危害。 最后,在 27.5kV 侧架空线出线杆上,装设保护间隙,或将其绝缘子的铁脚接 地,用以防护沿架空线侵入的雷电波。

附录

牵引变电所主接线

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