兰州交通大学毕业设计（论文）
侧隔离开关GW4-110DW的参数如图5.4所示：
表5.4 110kV侧隔离开关参数
型号
额定电压（kV）
额定电流 630
动稳定电流峰值 50
热稳定电流峰值 20
主刀闸
接地刀闸
GW4-110DW
110
CS14G CS14G
5.4.2 27.5kV侧隔离开关选择及校验
根据计算所得到结果，选取GW4-27.5DT型号，用CS-11手动机构的高压隔离开关。 满足：Ue?Ug Ie?Igma x 校验：ish?2?80?113.14kA
It2?t?31.52?4?3969kA ies?ish It2?t?Iz2tk 成立。
表5.5 27.5kV侧隔离开关参数
型号
额定电压 27.5
额定电流 630 1250
热稳定电流
20 31.5
动稳定电流
50 80
所用刀闸
GW4-27.5DT
CS-11型手动
机构
其参数如表5.5，所用GW4-27.5DT型号CS-11用手动机构的高压隔离开关在27.5kV侧可以使用。
5.5 电压互感器、电流互感器选型及校验
5.5.1 110kV侧电流互感器选择及校验
根据已知数据，选用LCWD-110户外独立式电流互感器，变比为300/5，由于对供电运行监控，故选用1.0级，其二次负荷额定阻抗为1.2?,动稳定倍数Kes?150，热稳定倍数Kt?75
22短路热稳定性： (KtI1N)?(7?50.?3)2506.?25 (kAS)Iz2tk?2.792?1.5?11.68(kA?S)2
(KtI1N)2?Iz2tk 满足要求
短路动稳定：
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2I1NKes?2?0.3?150?63.63kA?ish?4.73A 满足要求
所以LCWD-110型号户外独立式电流互感器满足要求。 5.5.2 27.5kV侧电流互感器选择及校验
根据已知数据，选用LCWQ-35户外独立式电流互感器，变比为600/5，由于对供电运行监控，故选用1.0级，其二次负荷额定阻抗为3?,动稳定倍数Kes?150，热稳定倍数Kt?90。
短路热稳定性： (KtI1N)2?(90?0.6)2?2916?kA??S
2Iz2tk?3.562?1.5?19.01(kA)2?S
(KtI1N)2?Iz2tk 满足要求
短路动稳定：
2I1NKes?2?0.6?150?127.2kA?ish?6.05kA 满足要求
所以LCWQ-35型号户外独立式电流互感器满足要求。 5.5.3 110kV侧电压互感器选择及校验
选用JCC-110型号的电容式电压互感器。额定电压U1e?110kV由于对供电运行监控，故选用3.0级，额定容量Sb?1000VA，最大容量Sb?2000VA.满足要求。
由于电压互感器是并接在主回路中，当主回路发生短路时，短路电流不会流过互感器，因此电压互感器不需要校验短路的稳定性。
所以JCC-110型号户外独立式电压互感器满足要求。 5.5.4 27.5kV侧电压互感器的选取
选用JDJ-27.5型号的少油电压互感器，额定电压U1e?27.5kV，由于对供电运行监控，故选用3.0级，额定容量Sb?600VA，最大容量Sb?1200VA。满足要求。
所以JDJ-27.5型号户外独立式电压互感器满足要求。
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6变电站防雷接地设计
6.1 防雷保护的设计
变电所的雷击害来自两个方面，一是雷直击变电所，二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入，对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线，使所有设备都处于避雷针（线）的保护范围之内。对侵入波的防护主要措施是变电所内装设阀型避雷器，以限制侵入变电所的雷电波的幅值，防止设备上的过电压不超过其中击耐压值，同时在距变电所适当距离内装设可靠的进线保护。避雷针必须高于被保护物体，可根据不同情况或装设在配电构架上，或独立装设。避雷线主要用于保护线路，一般不用于保护变电所。避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备，它实质是一个放电器。与被保护的电气设备并联，当作用电压超过一定幅值时，避雷器先放电，限制了过电压，保护了其它电气设备。 6.1.1避雷针的配置原则
(1) 电压110kV 及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上，但在土壤电阻率大于1000?.cm的地区，宜装设独立的避雷针。
(2) 独立避雷针（线）宜装设独立的接地装置，其工频接地电阻不超过10?。 (3) 35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因为其绝缘水平很低，雷击时易引起反击。
(4) 在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线，因为门形架距变压距变压器很近，装设避雷针后，构架的集中接地装置，距变压器金属外壳接地点在址中距离很难达到不小于15米的要求。 6.1.2 避雷器的配置原则
(1) 配电装置的每组母线上均应装设避雷器。
(2) 旁路母线上是否应装设避雷器，应视当旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。
(3) 330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并应尽可能靠近设备本体。
(4) 220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
(4) 三绕组变压器低压侧的一相上宜装设一台避雷器。
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(5) 110kV~220kV线路侧一般不装设避雷器。 各级避雷器的参数如表6.1.
表6.1 避雷器的选择
型号
系统额定电压 110 110 27.5
避雷器额定电压 100 177 42
工频放电电压（有
效值） 不小于 170 72
不大于 195
1.250?s冲击放
电电压（峰值） 不小于 260
不大于 312
波前冲击放电电
压 1kA
5kA 332 439 117
FCZ-110 Y5W5-177/439 Y5C4-42/177
6.2 接地装置的设计
接地就是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地相连，使该物体或节点与大地保持等电位，埋入地中的金属接地体称为接地装置。本变电所采用棒形和带形接地体联合组成的环形接地装置。接地装置应尽可能埋在地下，埋设深度一般为0.5~1米，围绕屋内外配电装置，敷设环形接地网。这些接地网之间的相互联接线不应少于两根干线。接地网的外像应闭合，外像各角做成圆弧形，圆弧半径不宜小于均压带间距离的一半，在接地线引进建筑物的入口处，应设标志。 6.2.1 主变压器中性点放电间隙保护
为了保护变压器中性点，尤其是不接地高压器中性点的绝缘，通常在变压器中性点上装设避雷器外，还需装设放电间隙，直接接地运行时零序电流保护起作用，动作保护接地变压器，避雷器作后备；变压器不接地时，放电间隙和零序过电压起保护作用，大气过电压时，线路避雷器动作，工作过电压时，间隙保护动作。因氧化锌避雷器残压低，无法与放电间隙无法配合，故选用阀型避雷器。 6.2.2 变电所的防雷保护设计
110kv变电站用独立避雷针, 避雷针接地引下线埋在地中部分与配电装置构架的接地导体埋在地中部分在土壤中的距离大于3m，变电站电气装置的接地装置采用水平接地极为主的人工接地网，水平接地极采用扁钢50mm×5mm，垂直接地极采50mm×5mm，垂直接地极间距5m～6m，主接地网接地装置电阻不大于4?，主接地网埋于冻土层1m以下。人工接地网的外缘应闭合, 外缘各角应做成圆弧形。
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结 论
本次毕业设计完成了对110/27.5kV电气化铁路牵引变电站一次系统的设计。在设计牵引变电站时以牵引变压器为中心，通过供电臂电流的计算进而完成主变压器型号的选择、容量的确定。在完成变压器的确定后计算110kV侧和27.5kV侧的短路电流选择高压电气设备（母线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器）。同时，设计出了110kV牵引变电站（一次部分）电气主接线图。
取得的主要研究成果如下：
(1) 以牵引变压器为主，将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出，向电力机车供电。
(2) 应用当前最先进的平衡变压器作为牵引变电站的主变压器。
(3) 实现三相——两相的变换向电气化铁路上、下行线的供电; 应用工频单相交流、额定电压25kV的电流制。
需进一步研究的问题：
(1) 本文是针对牵引变电所一次主接线设计，可以进一步考虑变电所二次接线设计，更合理的进行工程设计。
(2) 研究采集到实际数据，理论设计与计算表现整个设计的完整性及可行性，更好的反应现场真实状况。
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