牵引变电所电气主接线设计 - 图文南京廖华答案网

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文章发布时间 : 2024/7/8 15:31:35星期一

摘要

根据要求本设计将采用AT供电方式，复线区段供电，单相V，v接线。通过负荷计算，完成供电臂的平均电流计算，有效电流计算，确定牵引主变压器容量并进行校核等，同时对主变压器的接线方式进行详细的说明。确定主接线方式，运用AutoCAD绘制出电气主接线图及平面图。

进行短路计算，包括高压侧输电线短路、低压侧母线短路和牵引网短路的计算。根据短路计算结果选择变电所中的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等电气设备和低压侧母线型号的校验，以及避雷和接地装置的选择和校验，还要对高压电气设备的选择和校验。

最后,进行牵引变电所的谐波的分析和无功功率补偿分析。本设计符合设计规范，满足运行要求，具有较强的实用性。

关键词: 牵引变电所负荷计算短路计算

Abstract

According to the requirements this design uses the AT power supply mode, double track power and the connection form of single-phase Vv mode.

Load calculation to determine the traction of the main transformer capacity, the number of units to conduct a detailed description of the wiring of the main transformer. To determine the main wiring, use AutoCAD to draw the main electrical wiring diagrams and floor plans.

Short circuit calculation, including the high pressure side of the transmission line short-circuit, the low pressure side of the bus short circuit and traction network short-circuit calculation. Selected according to short-circuit calculations substation circuit breakers, isolation switches, current transformers, voltage transformers and other electrical equipment and low-voltage side of the bus model calibration, as well as lightning protection and grounding device selection and validation, but also on the high-pressure selection and verification of electrical equipment. Then the choice of the high-voltage electrical equipment and calibration are done.

Finally，the harmonic analysis and reactive power compensation analysis of the traction substation are done.

The design is in line with the national standards, can meet the operational requirements and gain great practicality.

Key words: traction substation load calculation short circuit calculation

第1章概论 ......................................................................................................................... 1 1.1 课题研究的目的意义 ............................................................................................ 1 1.2 电气化铁道发展现状 ............................................................................................ 1 1.3 牵引变电所介绍 .................................................................................................... 2 1.4 本设计的主要内容 ................................................................................................ 2 第2章牵引变电所电气主接线设计和所址的选择 ....................................................... 3 2.1 电气主接线介绍 .................................................................................................... 3 2.2 牵引变电所主接线设计 ........................................................................................ 3 2.2.1 电气主接线设计的基本要求 .......................................................................... 3 2.2.2 牵引变电所主接线的设计 .............................................................................. 4 2.3 牵引变电所所址的选择 ........................................................................................ 6 第3章牵引变压器的选择和容量计算 ........................................................................... 7 3.1 牵引变压器的选择步骤 ........................................................................................ 7 3.2 牵引变压器容量计算 ............................................................................................ 7 3.2.1 供电臂1、2平均电流的计算 ........................................................................ 8 3.2.2 供电臂1、2有效电流的计算 ...................................................................... 10 3.2.3 变压器容量的计算 ........................................................................................ 11 3.2.4 变压器校核容量的计算 ................................................................................ 11 3.2.5 变压器安装容量的计算 ................................................................................ 12 第4章短路计算 ............................................................................................................. 13 4.1 短路的原因及危害 .............................................................................................. 13

4.2 短路计算 .............................................................................................................. 13 4.2.1 一次侧短路计算 ............................................................................................ 15 4.2.2 二次侧短路计算 ............................................................................................ 15 第5章牵引变电所电气设备的选择及校验 ................................................................. 17 5.1 电气设备选择的一般原则 .................................................................................. 17 5.2 断路器的选择与校验 .......................................................................................... 17 5.2.1 六氟化硫断路器 ............................................................................................ 18 5.2.2 真空断路器 .................................................................................................... 18 5.3 隔离开关的选择与校验 ...................................................................................... 20 5.4 互感器的选择与校验 .......................................................................................... 21 5.4.1 电流互感器的选择与校验 ............................................................................ 21 5.4.2 电压互感器的选择与校验 ........................................................................... 22 5.5 避雷器的选择 ...................................................................................................... 23 5.6 防雷及接地 .......................................................................................................... 24 第6章牵引变电所保护配置 ......................................................................................... 25 6.1 牵引变压器的保护 .............................................................................................. 25 6.2 馈线的保护 .......................................................................................................... 26 第7章牵引变电所的谐波分析与无功功率补偿 ......................................................... 28 7.1 谐波产生的原因 .................................................................................................. 28 7.2 谐波的危害 .......................................................................................................... 28 7.3 减少谐波影响的措施 .......................................................................................... 28 7.4 无功功率补偿 ...................................................................................................... 29 第8章结论 ....................................................................................................................... 31 参考文献 ............................................................................................................................. 32 致谢 ..................................................................................................................................... 33 附录A 外文翻译 ............................................................................................................. 34

附录B 设计图纸 ............................................................................................................. 45

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第1章概论

1.1 课题研究的目的意义

随着津京城际、石太、京沪等客运专线的投入运营，我国电气化铁路已经有了很大的发展和长足的进步。按2004年《中长期铁路网发展规划》，到2020年我国铁路总里程将达10万km ，其中电气化5万km。在电气化铁路中牵引变电所是牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。采用单相V，v牵引变压器有以下优点：牵引变压器容量利用率可达到100%；正常运行时，牵引侧保持三相，所以可供应牵引变电所自用电和地区三相负载；主接线较简单，设备较少，投资较省；对电力系统的负序影响比单相联结小；对接触网的供电可实现两边供电。

1.2 电气化铁道发展现状

目前我国电力系统通常以110kV或者220kV的电压等级向电气化铁道供电，主要包括地方变电站或发电厂和交流高压输电线，由这两部分构成了电气化铁道的一次供电系统。牵引变电所、馈电线、接触网、钢轨和钢轨回流线等组成了牵引供电系统。其中牵引变电所是将电力系统供应的电能变为适于电力牵引及其供电方式的电能，其中的核心元件是牵引变压器，并设有备用。现阶段我国主要采用传统模式进行设计、建造和管理的常规变电所，自动化程度不高，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。由于我国地域辽阔各地电网电压等级也有区别，所以供电方式及设备种类多样，有直接供电方式、带回流线的直接供电方式、串联吸流变压器(BT)供电方式、自耦变压器(AT)供电方式。牵引变压器有单相、YNd11接线、Scott接线、伍德桥接线、阻抗匹配平衡接线、十字交叉接线等形式。由于供电方式不同，接触网结构类型也较多。

而国外铁路电气化水平还是要高于我国的，单就韩国的牵引供电系统来说，牵引供电系统采用AT供电方式，设有牵引变电所、自耦所、开闭所和分区所，各所均与电力配电所合建，不设独立的所用变压器。变电所实行牵引供电与电力供电合建形式，设三绕组变压器，近期单台运行，100%备用，在相邻所故障解列情况下，可实现两台主变压器的并联运行。牵引变压器采用Scott接线，开关设备均采用室外高压组合电器(GIS)设备，采用无人值班方式。

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1.3 牵引变电所介绍

变电所是变换电压和分配电能的场所，由电力变压器和配电装置所组成。它的类型除按升压、降压分类外，还可按设备布置的地点分为户外变电所和户内变电所及地下变电所等。若按变电所的容量和重要性又可分为枢纽变电所，中间变电所和终端变电所。牵引变电所的作用是将三相交流高压电变换为低压(一般为27.5kV或55kV)向牵引网供电。

1.4 本设计的主要内容

本次设计的主要任务是根据原始资料完成该牵引变电所的设计。

(1) 确定牵引供电方案。本设计采用AT供电方式，复线区段供电，单相V ,v接线。 (2) 进行负荷计算，确定牵引主变压器容量、台数等。主变压器是牵引变电所内的核心设备，也是设计的关键一步。其担负着将电力系统供给的高压电变换成适合电力电力牵引用电的大容量电力变压器。主变压器的选择十分关键，选好主变压器是设计的第一步，在此之后才能进行负荷计算和短路计算。因此根据既有的数据并依据公式，首先计算出变压器的容量。

(3) 进行短路计算，对变压器前后分别进行短路计算分析，为设备的动稳定和热稳定校验提供合理的计算数据，从而让设备运行安全可靠。短路计算，包括高压侧输电线短路、低压侧母线短路和牵引网短路的计算。一方面选择变电所中的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等电气设备必须依据短路计算的结果；另一方面低压侧母线型号的校验，以及避雷和接地装置的选择和校验，也得依靠短路计算的数据来进行。

(4) 对高压电气设备的选择和校验。

(5) 进行牵引变电所的谐波的分析和无功功率补偿分析。

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第2章牵引变电所电气主接线设计和所址的选择

2.1 电气主接线介绍

牵引变电所(含开闭所、降压变电所)的电气主结线，是指由主变压器、高压电器和设备等各种电器元件和连接导线所组成的接受和分配电能的电路。用规定的设备文字符号和图形代表上述电气设备、导线，并根据他们的作用和运行操作顺序，按一定要求连接的单线或三线结线图，称为电气主结线图。它不仅标明了各主要设备的规格、数量，而且反映各设备的连接方式和各电气回路的相互关系，从而构成变电所电气部分主系统。电气主结线反映了牵引变电所的基本结构和功能。在运行中，它能表明与高压电网连接方式、电能输送和分配的关系以及变电所一次设备的运行方式，成为实际运行操作的依据；在设计中，主结线的确定对变电所电气设备选择、配电装置布置、继电保护装置和计算、自动装置和控制方式选择等都有重大影响。此外，电气主结线对牵引供电系统运行的可靠性、电能质量、运行灵活性和经济性起着决定性作用。此外，电气主结线及其组成的电气设备，是牵引变电所的主体部分。

本设计采用带跨条分段的两路进线接线方式，正常工作时用隔离开关将跨条断开。安装两组隔离开关的目的是便于它们轮流停电检修。

2.2 牵引变电所主接线设计

2.2.1 电气主接线设计的基本要求

电气主接线设计是牵引变电所设计的重要环节。牵引变电所的电气主接线是指由主变压器、断路器、隔离开关等各种高压电器和设备及其连接导线所组成的接受和分配电能的电路。它反映了牵引变电所的基本结构和功能。在设计中，主接线的确定对牵引变电所的电气设备的选择、配电装置布置以及牵引变电所的技术经济指标都具有重要的影响[4]。

牵引变电所电气主接线设计应满足以下要求： (1) 安全性

隔离开关的正确配置和隔离开关接线的正确绘制。隔离开关的主要用途是将检修部分与电源隔离，以保证检修人员的安全。在主接线图中，凡是应该安装隔离开关的地方都必须配置隔离开关，不能有个别遗漏之处，也不允许从节省投资来考虑而予以省略。

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主接线的安全性是必须绝对保证的，在比较分析主接线的特点时，不允许有“比较安全、安全性还可以”等不合适的结论。

(2) 可靠性

电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂和变电所来说是可靠的，而对另一些发电厂和变电所则不一定满足可靠性要求。电气主接线可靠性的高低，与经济性有关。一般来讲，主接线的可靠性愈高，所需的总投资和年运行费愈多。另一方面，可靠性愈高，因停电而造成的经济损失愈小。所以，对主接线可靠性进行分析时，要根据资金是否充沛，停电的经济损失多少等，从各方面加以综合考虑。

(3) 经济性

它通常与可靠性方便性之间有矛盾。 (4) 方便性

①操作的方便性：尽可能使操作步骤少，以便于人员掌握，不致出错。 ②调度的方便性：根据调度要求，方便地改变运行方式。 ③扩建的方便性。

总的来说，对主接线的要求主要是可靠性和经济性两个方面。

2.2.2 牵引变电所主接线的设计

220kV高压侧的接线方式牵引变压器作为牵引变电所的核心设备，其接线方式的选择对主接线有着非常大的影响，其接线形式有单相接线变压器、单相V, v接线变压器、三相V, v接线变压器、三相YNd11接线变压器、斯科特接线变压器等[3]。

按照课题要求，本设计采用单相V, v接线变压器，相应的变电所应为单相V, v接线牵引变电所。

原理电路图如图2-1所示。牵引变电所装设两台单相接线牵引变压器，作V, v连接。单相V, v接线牵引变电所的特点：

优点：

(1) 牵引变压器容量利用率可达到100%；

(2) 正常运行时，牵引侧保持三相，所以可供应牵引变电所自用电和地区三相负荷； (3) 主接线较简单，设备较少，投资较省； (4) 对电力系统的负序影响比单相接线小； (5) 对接触网的供电可实现两边供电。

缺点：

(1) 一台故障时，另一台必须跨相供电； (2) 不便于采用固定备用。

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C A B

a b c图2-1 单相V，v接线牵引变电所的原理电路图

单相V，v结线的原理图如图2-2所示。

图2-2 单相V，v结线

单相V，v结线与纯单相结线的区别是两台变压器分别接不同的两个线电压，例如图中的 AC相和BC相，两高压绕组有公用端子C，故构成V接。两个低压绕组也有一个公共端子，接钢轨和地网，低压绕组的另外两个端子a和b分别接变电所的两个供电臂，左边供电臂的电压为Uac，右边供电臂为Ubc，均为27.5 kV，构成所谓60°接线，如图2-3所示。显然当两臂功率因数相同时，两臂电流也相差60°。

图2-3 单相V，v结线相量图

由于两臂的相位不同，故两供电臂在接触网上必须采用相分段绝缘。分相绝缘结构两端电压Uab也为27.5 kV。

牵引变电所27.5kV侧采用单母线隔离开关分段接线型式，馈线采用上、下行馈线断路器互相备用的方式；设置两组并联电容补偿装置。

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为了实现测量、监督、继电保护作用，在变压器进线和出线上安装了电流互感器，在高压母线和低压母线上安装电压互感器和避雷器。

为了实现资源合理利用和安全供电的需要，在变电所内部安装了两台自用变压器，从二次母线和地引入三相电转变为自用电[3]。

2.3 牵引变电所所址的选择

根据TB10009-2005的规定，牵引变电所的所址的选择应根据供电计算确定的分布方案进行选择，并应考虑下列因素[4]：

(1) 便于架空线或电缆的引入引出。 (2) 不占或少占农田。

(3) 当铺设铁路道岔时，应便于铁路岔线出岔及铺设，并力求道岔短捷；铺设公路时，便于与公路衔接，并力求避免跨越战场。

(4) 具有适宜的地质条件及地基承载力，并避免跨越战场。

(5) 尽量避开高填方、拆迁大量建筑物、隧道及高架桥处、名胜古迹以及有地下设施的地区。

(6) 不宜设在有空气严重污秽的地区。

(7) 牵引变电所的围墙，距最近股道的线路中心，不宜小于十米。

(8) 牵引变电所的所址高程应在百年一遇的洪水位之上；其余所的所址高程应在五十年一遇的洪水位以上。

(9) 确定所址时，考虑与电台、雷达站、机场、弱电线路以及地下管道、电缆、储油设施等邻近设施和周围环境的相互影响。

根据以上原则结合实际情况进行牵引变电所的选址。牵引变电所设置在露天，设置靠近负荷中心并且尽量离电源点近，这样有利于减少电源线路的损耗。

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第3章牵引变压器的选择和容量计算

3.1 牵引变压器的选择步骤

牵引变电所容量计算和选择，就是指牵引变压器容量的计算和选择。一般分为三个步骤进行。

(1) 按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必需的最小容量，称为计算容量。

(2) 按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器的过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核定量。这是为确保牵引变压器安全运行所必需的容量。

(3) 根据计算容量和校核容量，再考虑其他因素(如备用方式等)，最后按实际系列产品的规格选定牵引变压器的台数和容量，称为安装容量和设计容量[3]。

3.2 牵引变压器容量计算

牵引负荷计算是确定牵引变压器安装容量的前提。

根据设计要求，牵引变电所采用双线区段上、下行并联供电，主变压器采用固定备用方式。与主变压器容量计算相关的原始资料如下：

供电臂1——n=3.8, N=60对/天，N非 =85对/天供电臂2——n=3.5, N=60对/天，N非=85对/天

其中，n表示区间数，N表示计算列车数，N非表示最大列车数。其余资料如表3-1所示。

表3-1 计算原始资料

列车全部运行时间

供电臂

列车用电运行时间

列车在

?t?min?

上行

下行 17.5 17.0

?t?min?

u?t??t?内

u的能耗?kVA?h? 上行 3333.3 2653.7

下行 3165.4 2566.5

上行 12 12

下行 11 11.5

1 2

18.5 17.0

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3.2.1 供电臂1、2平均电流的计算

首先计算供电臂1、2的基本参数。

(1) 双线区段上(下)行供电臂列车平均电流：

It上（下）A??2.4i上（下） (3-1)

?ti上（下）式中，?ti上（下）——列车在供电臂内上(下)行方向的全部运行时间(min)。

?Ai上（下）——列车在?ti上（下）内的能耗(kVA·h)。

(2) 上(下)行供电臂同时存在的平均列车数，即

mN?t上（下）上(下)?T

式中，N——上(下)行供电臂的列车对数(对/日)；

T——为全日时间，即1440min。

(3) 上(下)行供电臂列车用电平均用电概率，即

pN?tu上（下）上（下）?nT 式中，?tu上?下?——上(下)行供电臂列车用电运行时间。

(4) 供电臂 1,2的平均电流：

Iav?1.667N?A?3i?10

供电臂1：

It上?2.4?A上?t?2.4?3333.318.5?432.43(A) 上IA下3165.4t下?2.4??t?2.4?下17.5?434.11(A) I上3333.3上?2.4?A?t?2.4??666.66(A)u上12 8

(3-2)

(3-3) (3-4)

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I下?2.4?A?t下?2.4?u下3165.4?690.63(A) 11m上?N?t上TN?t下?60?18.5?0.771

144060?17.5?0.729

m??供电臂2：

下T1440p60?12上?N?tu上nT?3.8?1440?0.132

pN?tu下60?11下?nT?3.8?1440?0.121

??t上上??t?18.5u上12?1.54 ?下17.5下??t?t?u下11?1.59 I上t上?2.4?A?t?2.4?2653.717?374.64(A) 上It?2.4?A下下?t?2.4?2566.517?362.33(A)下I上2653.7上?2.4?A?t?2.4?u上12?530.74(A)I下?2.4?A下?t?2.4?2566.5u下11.5?535.62(A)mN?t上上?T?60?171440?0.708 mN?t下60?17下?T?1440?0.708 p上?12上?N?tunT?603.5?1440?0.143

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p下?N?tu下nT?上??60?11.5?0.137

3.5?1440?17?1.42 12?t?t上u上???t下?17?1.48 下?tu下11.5按以上计算出的基本参数，可计算供电臂1、2的平均电流。从而可得：供电臂1：I1av?1.667N?A?10?3?1.667?60?(3333.3?3165.4)?10?3?650.0(A) 供电臂2：I2av?1.667N∑A?10-3?1.667?60?(2653.7?2866.5)?10-3?552.13(A)3.2.2 供电臂1、2有效电流的计算

供电臂1、2有效电流： I'e=KeIav 或 Ie=KeIav 其中：

K'1.1??1e?1?mm( ??)

上?下?t?tu供电臂1的有效电流计算：

??∑t∑tu?(18.5?17.5)(12?11)?1.57

K'1.1??1e?1?m?1?1.1?1.57?1?1.22

上?m下0.771?0.729I1e?1.22?650.0?793(A)

供电臂2的有效电流计算：

??∑t∑tu?(17?17)(12?11.5)?1.447

K'1.1??11.e?1?m?1?1?1.447?1708?0.708?1.19

上?m下0.I2e?1.19?552.13?657.03(A)

(3-5)

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3.2.3 变压器容量的计算

本设计采用单相V，v接线变压器，其两台单相变压器计算容量分别为：

S1=UIve=UI1e (kVA) S2=UIve=UI2e (kVA)

因此： S1?27.5?793?21807.5?kVA??21.8?MVA?

S2?27.5?657.03?18068.325?kVA??18.1?MVA?

3.2.4 变压器校核容量的计算

对应于N非的供电臂1列车用电平均概率为

p上?N非∑tu上nTN非∑tu下nT?85?12 ?0.1863.8?144085?11?0.171

3.8?1440p下??按双线有上行车或有下行车的概率为

p?p上?p下-p上?p下?(0.186+0.171)—0.186?0.171=0.325 经查得：

Imax?2.5I?2.5?678.13?1695.33?A?

4∑A又 I?2.（（上?下）从而得出，

t∑u(上+下））?2.4?（3333.3?3165.4）（12?11）?678.13(A)

Smax?UImax?27.5?1695.33?46621.58(kVA)

则供电臂1的校核容量S校

S校?Smax46621.58??31081.05(kVA)?31.1(MVA) K1.5对应于N非的供电臂2列车用电平均概率为

p上?N非∑tu上nT?85?12?0.202

3.5?1440p下?N非∑tu下nT?85?11.5?0.194

3.5?1440 11

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按双线有上行车或有下行车的概率为

p?p上?p下-p上?p下?（0.202?0.194）?0.202?0.194=0.357

经查得：

Imax?2.4I?2.4?563.77?1353.05(A)

又

I?2.（4∑A（上?下）t∑u(上+下））?2.4?（2653.7?2866.5）（12?11.5）?563.77(A)

从而得出

Smax?UImax?27.5?1353.05?37208.82(kVA)

则供电臂2的校核容量S校

S校?Smax37208.82??24805.88(kVA)?24.8(MVA) K1.53.2.5 变压器安装容量的计算

牵引变压器的安装容量，是在计算容量与校核容量的基础上，再考虑备用方式，最后按其系列产品确定的牵引变压器台数与容量。为了确定牵引变压器的安装容量，除了其计算容量与校核容量外，主要考虑因素是备用方式。

本设计采用的是4台单相变压器，每2台同时运行，构成V, v接线型式，其余2台备用。牵引变压器容量应能承担全所最大负荷，满足铁路正常运输的要求。因此所选变压器容量应比校核容量略大一些，确定变压器容量为25000kVA和 31500kVA。如下表：

表3-2 确定变压器容量的技术参数

计算容量(kVA)

21807.5 18068.33

校核容量(kVA) 31081.05 24805.88

变压器容量(kVA)

31500 25000

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第4章短路计算

4.1 短路的原因及危害

短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接[4]。造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长期运行，绝缘自然老化或由于设备本身质量低劣、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备质量合格、绝缘合乎要求而被电压(包括雷电过电压)击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。

在电力系统可能发生的各种故障中，而短路故障对系统危害最大。

(1) 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火灾事故。

(2) 短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。

(3) 短路时保护装置动作，将故障电路切除，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。

(4) 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。

(5) 不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。

由此可见，短路的后果十分严重，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路计算，以便正确的选择电气设备。

4.2 短路计算

短路计算公式如下：基准电流

Id?电力系统电抗标幺值

*? XSSd3Uc (4-1)

Sd (4-2) Soc 13

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电力变压器的电抗标幺值

*? XTUK%Sd (4-3)

100SN电力线路的电抗标幺值

Xl*?X0l三相短路电流周期分量

?3? IK?Sd (4-4) Uc2IdX*?K??Sd (4-5)

三相短路容量

?3? SK?X*?K?? (4-6)

其中：Sd表示基准容量，SN表示电力变压器容量，Uc表示基准电压，Uk%表示变压器短路电抗，X0表示架空线的单位阻抗。具体步骤如下：

AUc1=230kV，Uc2=27.5kV 取 Sd=100MV，

Sd100MVA则 Id1===0.25kA

3Uc13×230kVId2?Sd100MVA??1.82kA Uc255kV电力系统的电抗标幺值

由Soc?1150MVA，因此 X1*?架空线路的电抗标幺值

由X0=0.395Ω/km，因此

**?X3?0.395?Ω/km??10km? X210M0VA ?0.087115M0VA100MVA?0.00747 2?230kV?电力变压器的电抗标幺值由Uk%=12，因此

*X4?12?100MVA?0.38

100?31.5MVA14

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*? X512?100MVA?0.48

100?25MVA4.2.1 一次侧短路计算

(1) 总电抗标幺值

X(k-1)∑***X2X30.006872=X+*=0.09 *=0.087+X2+X32×0.00687*1(2) 三相短路电流周期分量有效值

Ik3-1=()Id1X*(k-1)∑=0.25kA=2.78kA 0.09(3) 其他三相短路电流

3I''3=I∞=Ik3-1=2.78kA

()()()

?3?ish?2.55I''?3??2.55?2.78kA?7.089kA ?3?Ish?1.51I''?3??1.51?2.78kA?4.20kA

(4) 三相短路容量

?3?Sk-1?SdX*?k-1?∑?100MVA?1111.11MVA 0.09(5) 高压侧最大长期允许工作电流

所选变压器容量分别为：S1?31.5MVA，S2?25MVA

则 Ig.max1.47??25?31.5??103kVA??217.97?A?

3?220kV4.2.2 二次侧短路计算

(1) 总电抗标幺值

****2XXXX0.006870.48?0.382345 X ?X???0.087???0.302****?k-2?∑X2?X3X4?X52?0.006870.48?0.38**1(2) 三相短路电流周期分量有效值

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?3? Ik-2?Id2X*?k-2?∑?1.82kA?6.03kA 0.302(3) 其他三相短路电流

?3??3?I''?3??I∞?Ik-2?6.03kA ?3?ish?2.55I''?3??2.55?6.03kA?15.38kA

?3??1.51I''?3??1.51?6.03kA?9.11kA Ish(4) 三相短路容量

?3?Sk-2?SdX*?k-2?∑?100MVA?331.13MVA 0.302(5) 低压侧最大长期允许工作电流

变压器计算容量为：S1?21.81MVA，S2?18.07MVA

S1?S2?39.88MVA

Ig.max39.88?103kVA??837.（3A）

3?27.5kV短路电流计算结果汇总于表4-1。

表4-1 短路电流计算汇总结果

短路计算位置高压侧低压侧

三相短路电流(kA)

三相短路容量(MVA)

(3) ishIk3

2.78 6.03

()()I''3 3I∞

()?3?Ish ?3?Sk

2.78 6.03

7.089 15.38

4.20 9.11

1111.11 331.13

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第5章牵引变电所电气设备的选择及校验

5.1 电气设备选择的一般原则

(1) 应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展； (2) 应满足安装地点和当地环境条件校核； (3) 应力求技术先进和经济合理； (4) 同类设备应尽量减少品种； (5) 与整个工程的建设标准协调一致；

(6) 选用的新产品种均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格，特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。

5.2 断路器的选择与校验

高压断路器(或称高压开关)它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力，可分为：油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器(SF6断路器)、真空断路器、压缩空气断路器等[6]。真空断路器和六氟化硫断路器(SF6断路器)应用较为广泛，以下做些简单介绍。

(1) 断路器种类与型式的选择 ①种类选择的一般原则：

6-35kV屋内：真空断路器；35-500kV屋外：六氟化硫断路器。 ②型式选择的一般原则：

发电机回路：使用专用断路器——额定电压低，开路电流大；配电装置：6-35kV屋内：真空断路器；35-500kV屋外：六氟化硫断路器。

(2) 额定电压的选择

UN?UNS (5-1)

式中，

UN——断路器的额定电压，kV；

UNS——安装处电网的额定电压，kV。

(3) 额定电流的选择

IN?Imax

(5-2) (5-3)

(4) 额定开断电流的选择

INbr?Ikp

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式中，

INbrIkt——断路器的额定开断电流，由厂家给出，kA；

——刚分电流(断路器出头刚分瞬间的回路短路全电流有效值)，kA。

iNcl?ish(5) 短路关合电流的选择

(5-4)

断路器操动机构能关合的最大短路电流。断路器操动机构能克服动静触头之间的最大电动斥力，使断路器合闸成功。

(6) 热稳定校验

(7) 动稳定校验

ics?ish It2t?Qk (5-5)

(5-6)

5.2.1 六氟化硫断路器

六氟化硫断路器是用SF6气体作为绝缘和熄弧介质的断路器。特点：

允许较高的恢复电压及恢复电压上升速度。在断口处可不必并联电阻，从而缩小了断路器的尺少，简化了维护工作。

(2) 允许开断次数多，可延长检修周期。如同容量的少油断路器的允许开断故障电流次数为5～6次，而SF6断路器则可多达30余次。

(3) 散热性能好，通流能力大。

(1) 熄孤能力强，容易制成大容量的断路器，而且其介质强度恢复速度极快、可以

5.2.2 真空断路器

利用真空作为绝缘和熄弧手段的断路器称为真空断路器。优点：

(1) 有出色的熄弧和绝缘性能； (2) 触头耗能小；

(3) 触头开距小，可动部分轻，操作简单，机械寿命高，适合用于频繁操作； (4) 灭弧室形小量轻； (5) 无火灾危险以及噪音低。缺点：

(1) 熄弧能力过强，易发生截流现象；

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(2) 真空度的保持和量测、触头材料等方面还有待于改进； (3) 真空中散热效果差，使额定开断电流不易提高。 ①220kV侧断路器的选择

220kV侧断路器选用LW2-220/1250型户外柱式六氟化硫断路器，其技术数据见下表。

表5-1 220kV侧六氟化硫断路器技术数据表

型号 LW2-220/1250

额定电压最高工作电压额定开断电流(kV) (kV) (kA) 220

252

31.5

额定电流动稳定电流峰值3s热稳定电流

(A) (kA) (kA) 1250

31.5

UN?220kV?UNS IN?1250A?Imax?217.97A

?3?I,,?Ik?2.78kA?INbr?31.5kA

ics?80kA?ish?7.089kA

It2?t?31.52?3?2976.75(kA)2?s?Qk?23.19(kA)2?s

均满足条件，所以选择该型六氟化硫断路器。 ②2×27.5kV侧断路器的选择

2×27.5kV侧断路器选用DW-2000型户外真空断路器，其技术数据见表5-2。

表5-2 2×27.5kV侧真空断路器技术数据表

型号 DW-2000

额定电压最高工作电压额定开断电流

(kV) (kV) (kA) 2×27.5

31.5

额定电流动稳定电流峰值3s热稳定电流

(A) (kA) (kA) 2000

UN?55kV?UNS

?3?I,,?Ik?6.09kA?INbr?63kA

IN?2000A?Imax?837.3A

ics?63kA?ish?15.38kA

It2?t?252?3?1875(kA)2?s?Qk?144.91(kA)2?s

均满足条件，所以选择该型真空断路器。 ③1×27.5kV侧断路器的选择

1×27.5kV侧断路器选用ZW-1600型户外真空断路器，其技术数据见表5-3。

表5-3 1×27.5kV侧真空断路器技术数据表

型号 ZW-1600

额定电压最高工作电压额定开断电流

(kV) (kV) (kA) 1×27.5

31.5

额定电流动稳定电流峰值3s热稳定电流

(A) (kA) (kA) 1600

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UN?27.5kV?UNS

I?1600A?Imax?837.3A N?3??6.09kA?INbr?63kA I,,?Ikics?63kA?ish?15.38kA

It2?t?252?3?1875(kA)2?s?Qk?144.91(kA)2?s

均满足条件，所以选择该型真空断路器。

5.3 隔离开关的选择与校验

高压隔离开关在配电线路中起隔离电源、切换电路、接通或断开小电流电路的作用。选择高压隔离开关的技术参数主要有额定电压、额定电流、动稳定和热稳定电流、极限通过电流等[5]。

(1) 220kV侧隔离开关的选择

220kV侧隔离开关选用GW4-220型户外柱式隔离开关，既可手动，也可电动。其技术数据见表5-4。

表5-4 220kV侧户外柱式隔离开关技术数据表

型号 GW4-220

额定电压

(kV)

220

最高工作电压

(kV)

252

额定电流动稳定电流峰值(A) (kA) 1250

3s热稳定电流

(kA)

31.5

UN?220kV?UNS IN?1250A?Imax?217.97A ics?80kA?ish?7.089kA

It2?t?31.52?3?2976.75(kA)2?s?Qk?23.18(kA)2?s

均满足条件，所以选择该型户外柱式隔离开关。 (2) 27.5kV侧隔离开关的选择

27.5kV侧隔离开关选用GW-27.5型号的隔离开关。其技术数据见表5-5。

表5-5 27.5kV侧隔离开关技术数据表

型号 GW-27.5

额定电压(kV) 27.5

最高工作电压(kV)

31.5

额定电流动稳定电流峰(A) 值(kA) 2000

4s热稳定电流

(kA)

31.5

UN?27.5kV?UNS ics?80kA?ish?15.38kA

It2?t?31.52?4?3936(kA)2?s?Qk?144.91(kA)2?s

IN?2000A?Imax?837.3A

均满足条件，所以选择该型号隔离开关。

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5.4 互感器的选择与校验

电流互感器又称仪用变流器。电压互感器又称仪用变压器。它们合称仪用互感器或简称互感器。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊的变压器[6]。

互感器的功能主要是：

(1) 用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电气等二次设备，又可防止仪表、继电气等二次设备的故障影响主电路，提高一、二次电路的安全性与可靠性，并有利于人身安全。

(2) 用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。

5.4.1 电流互感器的选择与校验

(1) 电流互感器的选择原则[5]

①电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压，即Un?Ueg； ②根据一次负荷计算电流,选择电流互感器变化, I1e?Ig?max； ③根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度。

所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值，对于不同测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。准确度选择的原则：计费计量用的电流互感器其准度为0.2～0.5级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1.0—3.0级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷(伏安)，互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n，所选准确度才能得到保证。准确度校验公式：S2≤S2n。 (2) 220kV侧电流互感器的选择

一次额定电压：

un?ueg?220kV

一侧额定电流：

?217.97A I1e?Ig?max根据以上两项，初选LB7-220型电流互感器,其具体参数如下表。

Ie?800A??g.max?217.97A

?3?imax?2?62.5kA?ish?7.089kA

It2?t?502?3?7500(kA)2?s?144.91(kA)2?s

满足要求，所以，选择该型号电流互感器。

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表5-6 220kV侧电流互感器技术数据表

型号

额定工作电压

(kV)

最大工作电压

额定电流比

(kV)

245

2×400/5

额定短时热电流

(kA)

2×25/3

额定动稳态电流

(kA)

2×62.5

LB7-220

2203 (3) 27.5kV侧电流互感器的选择

一次回路电压：

un?ug?27.5kV

一侧额定电流：

I1e?Ig?max?837.3A

此处由于选用LZZB7-27.5，准确级为0.5/10P20, 且使用2个电流互感器串联使用,前一个为测量用，后一个为保护用。其技术数据见表5-7。

表5-7 27.5kV侧电流互感器技术数据表

型号 LZZB7-27.5

额定工作电压最大工作电压

(kV) (kV)

额定电流额定短时热电流额定动稳态电流

比 (kA) (kA) 1500/5

130

353

Ie?1500A??g.max?837.3A

?3?imax?130kA?ish?15.38kA

It2?t?722?4?20736(kA)2?s?144.91(kA)2?s

满足要求，所以选择该型号电流互感器。

5.4.2 电压互感器的选择与校验

(1) 电压互感器的选择原则[5]

①电压互感器的种类和型式选择

电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件选择。如根据安装地点确定采用户内式还是户外式；根据电网电压级别、使用条件确定电压互感器相数、绝缘方式等。一般电压级别低时，如在3~6kV系统，多用干式电压互感器；当电压在6~35kV级别时，一般采用油浸式或浇注式电压互感器；110kV以上的电压级别，采用串级式电压互感器等。

②按一、二次回路电压选择

为确保电压互感器安全可靠长期工作和在规定的准确度级别下运行，要求电压互感

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器所接电网电压不超过也不低于互感器一次额定电压的10%，而电网电压变动一般不会

Uin?Ue

超出电网额定电压10%，因此可按下式确定电压互感器一次额定电压，即：式中：Uin——电压互感器一次侧额定电压和；

Ue——互感器安装处电网的额定电压；

电压互感器二次侧额定电压应符合测量仪表或继电器的额定电压，一般为100V或

100/3V。

③根据负载确定互感器接线方式、容量和准确度级电压互感器的准确度级的选择与电流互感器相同。

为保证电压互感器在所要求的准确级下工作，电压互感器的额定二次容量S2n应不小于互感器的二次负载容量S2，即：S2n?S2 式中：S2n——每相互感器的额定二次容量；

S2——其所承担的二次负荷总容量(VA)； (2) 220kV侧电压互感器的选择

220kV侧电压互感器选用户外电容分压式TYD-220型号，其技术数据见表5-8。

表5-8 220kV侧电压互感器技术数据表

型号

额定电压比

(kV)

准确级

额定容量 (VA)

500

TYD-220

2200.10.1//333

0.2/0.5/3P

(3) 27.5kV侧电压互感器的选择

27.5kV侧电压互感器选用JDT-27.5型号，其技术数据见表5-9。

表5-9 27.5kV侧电压互感器技术数据表

型号 JDT-27.5

额定电压比(kV) 27.5/0.1

额定容量(VA)

5.5 避雷器的选择

避雷器是用来防止雷电产生的过电压波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。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。 (1) 220kV侧避雷器的选择

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220kV侧避雷器选用Y10W1-228/565型氧化锌避雷器[8]。其技术数据见表5-10。

表5-10 220kV侧避雷器技术数据表额定电压(kV)

持续运行电压(kV)

8/20us雷电冲击

标称放电电流

波残压(峰值)不

(kA)

大于(kV)

型号

Y10W1-228/565 228 172 562 10

(2) 27.5kV侧避雷器的选择

27.5kV侧避雷器选用Y5WT-42/120型氧化锌避雷器，其技术数据见表5-11。

表5-11 27.5kV侧避雷器技术数据表

型号

额定电压(kV) 42

持续运行电压

(kV)

8/20us雷电冲击波残压(峰值)不大于(kV)

120

Y5WT-42/120

5.6 防雷及接地

(1) 防雷

为防止雷击，在牵引变电所、分区所、AT所内设置独立避雷针。

在牵引变压器高、低压侧，各所的27.5kV母线、馈出线上设置相应电压等级的氧化锌避雷器，以限制雷电波的幅值。

综合自动化系统外接端口采用光电隔离措施，并设置过电压保护设备，防止过电压波入侵。

(2) 接地

牵引变电所、分区所、AT所接地装置以水平长孔接地网为主，在设备集中接地附近及接地网外沿敷设垂直接地体。接地网采用铜材质。为减少接地体交叉点的接触电阻、提高地网结构强度，接地体连接部分采用放热焊接。

变电所接地网的接地电阻按流经接地装置的入地短路电流校验接触电势和跨步电势，若不满足要求则采用外引接地网、加降阻剂、降阻模块、利用等效并联接地体等方法应进行现场处理。

独立避雷针接地电阻按不大于10Ω设计，独立避雷针的接地装置与变电所地网的地中距离不小于3m。

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第6章牵引变电所保护配置

6.1 牵引变压器的保护

电变压器的故障分为内部故障和外部故障。其中内部故障是指变压器油箱内所发生的故障，如线圈的相间短路、一相接地短路、线圈层间短路、匝间短路及铁芯烧坏等；外部故障则是指变压器油箱外所发生的故障，如套管故障、引出线上的故障等。变压器的不正常工作状态则是指外部短路或过负荷引起的过电流、过电流或冷却系统异常引起的过热及漏油引起的油面异常降低等。

(1) 差动保护

通常会在变压器电源侧加装电流速断保护，但由于电流速断保护的保护范围很短，需要同过电流保护配合使用，对供电系统的安全运行影响较大，不适合对容量大且十分重要的主变压器进行保护。为此，可装设差动保护作为牵引变压器的主保护。

(2) 低电压启动的过电流保护

过电流保护作为保护变压器负荷侧母线短路引起的变压器过电流，这是主保护。同时它可作为变压器差动保护的近后备保护和馈线保护的远后备保护。由于过电流保护的动作电流必须要躲开变压器正常运行时的最大负荷电流，而保护范围末端的最小短路电流比较小，则过电流保护往往不能满足要求，则一般而言需要采用低电压启动的过电流保护。它的动作电流可按躲过变压器的额定电流来整定，其值比较小，故灵敏系数能提高，容易满足要求。其中低压侧低电压启动的过电流保是低压侧母线短路的主保护，同时也作为馈线保护的远后备保护；高压侧低电压启动的过电流保则是主变差动保护的近后备保护，同时也作为低压侧低电压启动的过电流保的远后备保护。

(3) 过负荷保护

对于变压器过负荷这种不正常的工作状态，应装设过负荷保护。其保护原理是：正常时变压器不过负荷，电流值较小；而当变压器过负荷时电流值增大，从而超过整定值，引起电流继电器动作，启动时间继电器，经过一定的延时，使得延时闭合的常开触电闭合，发出预告信号。

(4) 瓦斯保护

由于牵引变电所的牵引变压器和动力变压器都是用变压器油作为绝缘和散热的，因此可设置瓦斯保护。其保护原理是：当变压器内部故障时，由于短路电流和电弧的作用，故障点附近的绝缘物和变压器油分解而产生气体，利用气体的变化从而使保护动作。

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若气体发生的变化轻微，可导致轻瓦斯保护动作，发出警告信号；若气体发生的变化很大，可导致重瓦斯保护动作，将直接致使连接变压器的断路器跳闸。该保护能够反应变压器油箱内部的一切故障，与差动保护一同作为牵引变压器的主保护。

(5) 零序过电流保护

牵引变压器的接地保护通常采用零序过电流保护，用来保护变压器具有接地中性点侧的线圈内部及其引出线上的接地短路的，同时可以作为防止相应母线和线路接地短路的后备保护。但由于瓦斯保护与差动保护已能保证变压器线圈内部及其引出线上的接地短路被快速的切除，因此接地保护主要是用来保护外部接地短路引起的过电流的。该保护一般接在变压器中性点接地线的一台电流互感器上。

6.2 馈线的保护

(1) 阻抗保护

针对交流牵引网远点短路时的短路特性，可知反应电流值变化的电流保护灵敏系数低，一般不宜作为牵引变电所的牵引馈电线的主保护。而采用方向阻抗继电器的阻抗保护，能反应被保护线路的电压、电流及其相位角三个特征参数的变化，灵敏度系数较高，因此可采用其作为牵引变电所的牵引馈电线的主保护。此时，一般采用四边形阻抗继电器作为主保护，相对于与圆特性的阻抗元件，其保护范围不受牵引网的最小负荷阻抗所限定，在阻抗继电器中躲负荷最强，躲过渡电阻的能力也比较强，能够满足灵敏系数的要求。

(2)△I电流增量保护

阻抗保护为了躲过线路的最大负荷，所以一般整定值比较小。但在AT供电牵引网中时常会发生接地电阻较大的线路短路故障例如断线接地故障。它是一种高阻接地故障，与一般的短路故障有所不同，它在变电所馈线保护安装处测量的阻抗要比一般的短路故障的测量阻抗高，在距离较远的地方可以达到3-4倍。因此，常规原理的继电保护装置可能发生拒动，降低了供电系统的可靠性。此时，利用短路时电流瞬间增大特性的△I电流增量保护可作为馈线保护的近后备保护。其原理是通过比较正常状态下的负荷电流和高电阻故障电流随时间变化的分量△I的不同来检测出故障。正常情况下，由于电力机车电路中的大电感的作用，机车电流在短时间的电流增量不会很大，因此该保护不会在机车启动时发生误动。△I电流增量保护的主要优点是选择能力比普通电流保护高，其整定值除了反应稳态最大负荷以外，还同时反应短时间内电流的增量，大大延长了保护范围。其主要缺点是动作时间较长，保护必须保证在出现激磁涌流时不发生误动而增加的动作延时。也可增加谐波制动环节来改善△I电流增量保护的性能---扩大保护范围、缩短保护延时等。如增加高次谐波抑制电路来避免机车通过无电区后负荷电

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流的△I可能引起的保护误动作，增加二次谐波闭锁电路来避免机车过无电区后重新受电时，变压器产生的激磁涌流可能引起的误动作。

(3) 电流速断保护

由于牵引变电所在牵引供电系统中的重要性，针对近点短路时的短路特性，当系统发生严重的故障时，为了快速切除故障，设置了电流速断保护。该保护在系统发生极端短路故障时，保护装置可以快速出口。因此，其整定值般较高。为了躲过最大负荷电流和激磁涌流，可利用高次谐波进行抑制。由于电流速断保护的保护范围很短，它只能作为阻抗保护的辅助后备保护，以更好的实现继电保护的功能。

(4) 自动重合闸

由于牵引供电系统的馈线故障多为瞬时性故障，在保护跳闸之后进行重合闸即可恢复正常供电。因此，为了保障牵引供电系统的供电可靠性，馈线保护装置可设置一次自动重合闸。当馈线发生瞬时性故障时，经过重合闸整定时间，装置发出重合闸命令，系统恢复正常运行；当发生永久性故障时，重合闸后，可由低电压启动的过电流保护或阻抗保护进行跳闸，保证快速切除故障线路。重合闸失败后，装置应闭锁自动重合闸或手动重合闸功能。

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第7章牵引变电所的谐波分析与无功功率补偿

7.1 谐波产生的原因

电气化铁路牵引负载是少数直接接入高压电力系统的大宗用户之一。电气化铁道主要问题是电力系统和电气化铁道的协调问题。由于电力机车从电力系统中吸收基波电流的同时，还向电网注入大量的谐波电流，还会引起电网电压的波形的畸变。而且随着人们对电能质量的要求不断提高，电气化铁道对电力系统引起的谐波不容忽视[12]。

对电气化铁路来说，谐波产生的原因主要有以下几个方面： (1)电力机车采用可控硅整流、变流装置等非线性负荷的大量增加； (2)牵引负荷的不平衡性；

(3)变压器的励磁电流界定状态的非线性区； (4)电力机车的制动再生电流。

7.2 谐波的危害

电气化铁路供电系统对电力系统的影响对于供电电网来说，电气化铁路负荷状态极其恶劣，它使牵引供电系统电能质量恶化并造成电能巨大浪费，同时也导致牵引网电压波动，严重时使机车牵引力下降，从而降低整个运输线路的运输能力。谐波电流及所引起的电压畸变是当前电气化铁路引起电能质量问题中最为普遍的。

谐波对电气设备的危害很大。谐波电流通过变压器，可使变压器铁心损耗明显增加，从而使变压器出现过热，缩短其使用寿命。谐波电流通过交流电动机，不仅会电动机的铁心损耗明显增加，而且还会使电动机转子发生振动现象，严重影响机械加工的产品质量。谐波对电容的影响更为突出，谐波电压加在电容器两端时，由于电容器对于谐波的阻抗很小，因此，电容器很容易过负荷甚至烧毁。此外，谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加；可使计量电能的感应式电能表计量不准确；可使电力系统发生电压谐振，从而在线路上引起过电压，有可能击穿线路设备的绝缘；还可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作；并可能对附近的通信设备和通信线路产生信号干扰。

7.3 减少谐波影响的措施

(1)在牵引变电所牵引侧装设并联电容补偿装置。装置中的参数选择，考虑以滤掉3

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次谐波电流为主[12]。设XC为并联电容补偿装置中电容器组的工频容抗，XL为并联电容补偿装置中与电容器组串联的电抗器的工频感抗。XL与XC之比应符合下式要求 XL/XC＝K·1/n2＝α (7-1) 式中 α——并联电容补偿装置的补偿度； n——牵引负荷中最低次主要谐波电流次数； K——为可靠系数，一般取1.08～1.2。

上式中引入一个大于1的可靠系数K，一方面可以防止并联电容补偿装置回路阻抗为电容性而与电力系统发生n次及以上各次谐波的并联谐振；另一方面可以防止并联电容补偿装置本身回路电容与电感发生串联谐振。

当n＝3时，则有

α＝XL/XC＝K·1/n2＝1.08～1.2×1/32＝0.12～0.13

此时，C-L回路具有主要滤掉3次谐波电流的功能。

为了提高并联电容补偿装置滤掉3次谐波电流的能力，减轻对电力系统的谐波影响，将可靠系数取小一些为好。如K＝1.08，则α＝0.12，此时滤波效果(对3次谐波)会更好。

(2)减少谐波电流的发生量。变流器实行多脉冲化是一种行之有效的措施，不但使谐波的次数减少，而且使谐波电流含量也大大减少，从而使流入电力系统的谐波电流也大为减少。

(3)在电力机车上加装并联补偿滤波装置。分别在机车变压器副边的调压绕组与基本绕组间，加装并联补偿滤波装置，如图7-1所示。该装置有3次和5次独立的支路，分别滤掉3次和5次谐波电流，从而减少电力机车牵引负荷电流中的谐波电流含有率。

图7-1 机车加装并联补偿滤波装置示意图

(4)电力系统增容、调整运行方式等。

7.4 无功功率补偿

电力牵引负荷波动范围很大，一般机车电流很难保持30s平稳不变，有时还会在更短的时间内发生突然的变化，使得日平均负荷与最大(如10s内)负荷相差很大。同时，

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现在国内普遍采用交-直型机车，又使牵引负荷功率因数低并含有丰富的谐波(主要是奇次)。因此功率因数越低、谐波含量大、通过牵引变电所向电力系统注入波动的负序电流，成为电力牵引自身固有的三大技术课题。广义地说，牵引供电系统与电力系统间的电能质量问题备受关注。为解决上述技术课题，需采取补偿措施[8]。

我国现有的可调无功补偿装置大致包括有同步调相机(Synchronous Condenser-SC)、静止无功补偿器(Static Var Compensator-SVC)和静止无功发生器(Static Var Generator-SVG)几种[8]。

表7-1 无功补偿装置的性能比较

补偿效果

响应时间

损耗谐波控制

晶闸管投切电容器

可控饱和电抗器

(TSC)

连续较慢大大简单

分级较慢较小无简单

固定滤波器+晶闸管调节电抗器(FC+TCR)

连续较迅速较小大较复杂

静止无功补偿器

(SVG)

连续迅速小小复杂

当前比较适合电气化铁路的动态无功补偿主要是固定滤波器+晶闸管调节电抗器(FC+TCR)。这种方案可以滤除指定次谐波，治理电压波动，对负荷频繁波动的区间尤为适用，是一种切实可行且经济可靠的无功补偿方案

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第8章结论

在目前中国的高速铁路供电系统中，采用的都是AT供电方式，变压器的主接线为三相V, v结线。但由于课题要求，在本次设计中采用的是单相V, v接线。尽管单相V, v接线存在很多的缺点，但是它的优点也有很多。

此次设计由于时间紧迫，很长一段时间在单位实习，所以对于本次设计并没能很充分的考虑每个环节，仅仅进行了主要几个方面的计算和设计，而且未进行继电保护及整定。对于无功补偿和谐波问题现在科技发展较为成熟机车能够较好的减轻甚至避免此类问题，所以在本次设计中也没有进行计算和设计。现在电气化铁路发展至今，很多技术已经很成熟，我们只需要充分了解现有的设备，并将其很好的选择和使用就可以了。高压侧的设备很可能向集成化发展，这样变电所的建设会更加简易。可谓前人栽树，后人乘凉。不过在享受前人成果的同时要懂得继承和发展，并去其糟粕，取其精华。

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参考文献

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[5] 电力工业部西北电力设计院. 电力工程电气设备手册：电气一次部分[M]. 北京：中国电力出版

社, 1998

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道出版社，1988.

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[12] L.I.Kovernikova. Centralized normalization of harmonic voltages in the supply network for traction

substations. International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICTEPQ’09), Valencia (Spain), 15th to 17th April, 2009.

[13] F. Kiessling, R. Puschmann, A. Schmieder, E. Schneider, Contact Lines for Electric Railways, Second

Edition, Publicis Publishing House, 2009,Germany.

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致谢

经过大四下学期最后这段在校时间的努力，我的毕业设计终于完成了。由于参加单位安排的实习本次设计时间并不充裕，遇到了许多难题和困扰，但是都得到了老师的理解和支持，并给予了我很大的帮助。崔跃华老师尽职尽责，每周两次的答疑对于我们的帮助非常大。在此诚挚的感谢崔跃华老师。

通过这次变电所系统的设计，知道了自己在知识方面欠缺很多，懒惰是自己的致命伤，在以后要时刻提醒自己对待学习保持积极的态度。为了以后能够在工作中充分发挥自己的作用，必须终生学习，持之以恒。

大学生活即将结束，在此再次感谢各位老师对我们的教育和给予的帮助，感谢母校给我创造了很好的学习氛围，让我进步，让我成长。

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附录

附录A 外文翻译

Centralized normalization of harmonic voltages in the supply network

for traction substations

Abstract

The paper solves the problem of centralized reduction of harmonic voltages at the nodes connecting traction substations on railway to the supply HV network via the passive C-type filters. The results of measurements at the connection nodes of traction substations to the supply network of the voltage quality indices that are due to non-sinusoidality are presented. Changes of the indices at different configurations of the supply network are analyzed. Mathematical expressions to determine parameters of the C-type filters, the algorithms for selecting network nodes where they will be installed are given. The parameters of the selected nodes for 220 kV network supplying traction substations with power and also the estimates of the efficiency of work of these filters for different network configurations are presented as an example. The active power losses in the selected filters are calculated. Key words

Harmonic measurement, harmonic distortion, harmonic limits, centralized normalization, filters design. 1. Introduction

Traction substations of the railway are supplied with power from the 110-220 kV AC public network at a frequency of 50 Hz. Two triple-wound transformers with a capacity of 40 MVA each are installed at the traction substations. Traction load is covered from the winding of the average voltage 27.5 kV. The rest of load is covered from the winding of low voltage 6.6 (11) kV. The traction load is distorting. The DC motor of the electric locomotive is a nonlinear device of the traction load. The motor is supplied with power through the single-phase two-pulse rectification circuit. The non-sinusoidal current consumed by the motor flows in the HV network and creates non-sinusoidal voltage drops. As a result, the voltage curve shape at the point of traction substation connection to the supply network is distorted. Voltage distortions exceed the requirements established by the Russian standard [1]. In East Siberia the railway and electric network supplying it are very long. The traction substations are installed at a distance of 40-60 km. Each section of the railway between two substations is supplied with power from two sides. However, sometimes, for example, during maintenance, such section is supplied from one traction substation. The interval between trains is from 5to 20 minutes.

With respect to the supply network the traction substations can be considered as

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distributed loads. It seems that it would be economically sound to reduce voltage distortions on the long section of supply network in a centralized way. The problem of centralized harmonic voltage reduction in an electric network has already been treated in publications [1, 2]. In [1] it is noted that for some cases the lower cost and smaller required areas make it possible to consider the centralized system of reducing harmonic voltages, even if it is less effective for some harmonics. In [2] consideration is given to the centralized reduction of harmonic voltages in the radial distribution 12-23 kV network with many distributed harmonic sources of low power. Placement of sources and the values of harmonic currents are unknown. Harmonic voltages can be reduced by using passive filters.

In the suggested work the problem of centralized reduction of harmonic voltages at the nodes of the long distance HV network with distributed nonlinear load is solved on the example of network supplying traction substations with power. 2. Description of the considered network

The possibility for centralized reduction of harmonic voltages at the nodes of long-distance network with distributed nonlinear load is studied on the section of real 220 kV network about 900 km long. The network supplies 23 traction substations with power. The operating parameters and the indices characterizing the extent of harmonic distortion: the n-th harmonic factor ( KU(n) ) and the total harmonic distortion ( KU ) were measured at seven traction substations [1]. The results of measurements have showed that the average power of traction load was 4-8 MW and the maximum one reached 15-20 MW. The analysis of measured currents has revealed prevalence of currents of the 3rd, 5th and 7th harmonics in them. The 3rd harmonic current makes up 25-30%, the 5th – about 10%, the 7th – some 8%.Measurements of the indices KU(n) and KU are presented in Table 1. The same Table gives the normally admissible values of KU(n) and KU determined in [1]. The measured values of KU(n) and KU that exceed the normally admissible values are given in bold type. The admissible values of KU(n) and KU are exceeded at four substations.

The values of KU(n) and KU at the connection nodes of other traction substations were estimated by using the software package HARMONICS. The initial information was represented in the calculations by the measurements of harmonic currents and voltages, information on the network configuration and parameters of its elements, load structure and amount. The models of traction loads were constructed on the basis of measurements of

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harmonic current components. The measured KU(n) and KU were applied for verification of the network condition. Fig. 1 presents KU(n) and KU calculated for all 23 nodes for the network configuration, in which each section of the traction network is supplied with power from two substations. We will call this condition normal. The curves show that the admissible values of KU(3) are exceeded at 8, KU(5) - at 12, KU(7) - at 4, KU - at 13 substations.

When the network configuration is changed, for example because of line tripping, the values of harmonic voltages at the nodes can change, since resistances of paths, on which currents flow, vary and therefore, currents are redistributed. The impact of network changes on KU(3) , KU(5) , KU(7) was studied by calculation of the 3rd, 5th, 7th harmonic conditions for 18 network configurations. Figs. 2-4 illustrate the calculation results of KU(3) , KU(5) , KU(7) at the network nodes, when the lines supplying traction substations with power were tripped. The railway sections between two traction substations were supplied with power from one substation. The normal condition in the Figures is represented by the curve with large boxes. The Figures show that in the majority of conditions the values of indices differ insignificantly from the indices for normal condition. In several conditions the values of indices increase noticeably. In such a case the filters can be chosen for the normal network condition and the filter efficiency can be tested for the rest of conditions.

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3. Determination of filter parameters

The C-type filter is chosen for centralized normalization of harmonic voltages at the network nodes. The filter has low losses at the fundamental frequency. The filter parameters should be chosen so that the filter provided desirable nodal voltage at the harmonic UnF or the desirable value of the index that will be denoted by KU n F ( ) . The value equal to (0.5-0.75) of KU n N ( ) can be taken as the desirable voltage value KU n F ( ) . KU n N ( ) is a norm for the index KU(n) [1]. If with respect to some node the electric n harmonic are represented as current sources with admittances, the nodal voltage Un will be deter network and load at the n-th mined from the expression

(1) where InS , InL - currents of the current sources of the network and load, YnS = gnS + jbnS , YnL = gnL + jbnL - admittances of current sources of the network and load. The voltage can be reduced by increasing the denominator, what in turn can be achieved by the filter admittance YnF

(2)

In [6] it is suggested the use of conductance as such an admittance. Then the filter for the n-th harmonic should have the value of the input resistance RF that will provide decrease of the n-th harmonic voltage. The resistance value RF can be determined accurately enough, when expressions (1) and (2) are applied jointly

(3)

where KU(n) , KU n F ( ) - values of indices at the node without the filter and with it. Schematic diagram of the C-type filter is given in Fig. 5. The following filter parameters must be determined: XC1 , XC2 , X L , RL , R that are calculated for the fundamental frequency.

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At the fundamental frequency the filter is a reactive power source to maintain the voltage value 1 U . The reactive power value QC1 can be determined by calculating the condition at the fundamental frequency or by using the annual curves of reactive power consumed by load. At the adjusted n-th harmonic the filter decreases the n-th harmonic voltage value. Resistances of the filter condensers are neglected. The filter parameters are determined, provided the following conditions are met:

1) at the fundamental frequency the filter generates reactive power QC1 , 2) at the fundamental frequency to decrease the power losses X L= ?XC2 ,

3) the n-th harmonic input reactance of the filter is equal to zero, input resistance of the filter equals RF .

Additionally the quality factor of reactor, i.e. the value of ratio X L / RL is given. In order to calculate filter parameters we use the expression for input impedance of the n-th harmonic

(4)

Where XnL = nXL , XnC1= XC1/ n , XnC2= XC2/ n

The values of active resistances of the n-th harmonic are taken equal to the values of resistances at fundamental frequency. 4. Selection of filters

The filters are selected starting with the number of the lowest order harmonic. For any network with several nonlinear loads several options of filters of the n-th harmonic can be selected both in terms of quantity and allocation of filters in the network. Each node in the network has specific features that are characterized by network parameters and condition which will influence the parameters of filters. Normally the filters are selected on the basis of multivariate calculations. While choosing the option it is necessary to obtain the lowest quantity of filters and the lowest number of nodes to be used for installation of filters. It is necessary to give preference to the options in which:

1) filters extend their action to a larger number of neighboring nodes, 2) filters decrease harmonic voltage by a large value, 3) filters have the least active power losses.

Selection of filters should be started with selection of design network configuration and condition.

A. Selection of network configurations and load conditions.

For this purpose we analyze the most probable network configurations including maintenance ones and the conditions of maximum and minimum loads, i.e. the conditions with connected and disconnected condensers for compensation of reactive power, etc. For the selected network configurations and load conditions we calculate the indices KU(n) for all the

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harmonics, for which the standard requirements were not met [1]. Based on the analysis of the calculated KU(n) we select the network configuration and load conditions for which the values of the indices exceed KU n N ( ) at the largest number of nodes for the largest number of harmonics. This network configuration and load conditions are taken as design ones. After calculations of KU(n) in the design condition for each harmonic we form the groups of nodes at which the values of KU n N ( ) are exceeded and which will be considered as potential nodes for installation of filters.

For the design configuration and load conditions we can take an ordinary operating network configuration and ordinary load conditions. For example the results of KU(n) calculations that are presented in Figures 2 – 4 show that for the considered network normal condition can be taken for the design network configuration and load conditions. B. Choice of nodes for installation of filters.

Choice of nodes for installation of filters under centralized normalization of harmonic voltages is the most challenging task. Two approaches are suggested to select the nodes.

1) The first approach. For each node of a formed set we successively calculate filter parameters. Then we calculate harmonic conditions of the network with each filter, the indices KU(n) at nodes and power losses in a filter. Further we estimate an impact of the filter on the value KU(n) at other nodes of the considered network and analyze the results obtained.

Based on the analysis we choose the node at which filter installation will give the most efficient solution. If for the considered harmonic one filter is not sufficient to decrease the value KU(n) at all nodes, we choose the second node for filter installation and so on. After selection of one or several filters whose installation will decrease the values of KU n F ( ) , the calculation for the given harmonic ends. Then in the same manner nodes and filters are selected for the next harmonic. For the initial network condition we assume the condition with filters for the previous harmonic.

2) The second approach. Test filter is suggested to choose the nodes where the filters should be installed. Test filter is a filter with a resistance of 1 Ohm, 10 Ohm, 100 Ohm, etc. It is installed at each node planned for filter installation, network condition is calculated for the analyzed harmonic and filter efficiency is estimated in terms of harmonic voltage decrease throughout the entire considered network. For the analyzed network the test filter with the input resistance of 1 Ohm has proved to be efficient for searching of the nodes to install the filters of the 3rd and 5th harmonics, whereas the test filter with the resistance of 100 Ohm is efficient for detecting the nodes to install the filter of the 7th harmonic.

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在牵引变电所供电网络中的正常化集中谐波电压

摘要

本文解决了集中在节点通过被动的C型滤波器供应高压网络连接铁路牵引变电所减少谐波电压的问题。牵引变电站的供电网络的电压质量指标是非正弦连接节点的测量结果。对不同配置的供电网络的指数的变化进行了分析。数学表达式以确定C型过滤器的参数，算式用于选择所给出安装位置的网络节点。电力牵引变电站的220千伏网络节点的参数和在不同的网络配置下这些滤波器估计的工作效率作为例子被给出。选定的滤波器的有功功率损失计算。

关键字：谐波测量，谐波失真，谐波限制，集中正常化，滤波器的设计。 1.简介

铁路牵引变电所电力由110-220千伏交流频率为50赫兹的公共网络提供。变压器容量为40 MVA的两个三绕组分别安装在牵引变电所。由绕组27.5千伏的平均电压呆牵引负荷。低电压6.6(11)千伏绕组带其他负载。牵引负荷是变化的。直流电动机的电力机车牵引负荷是非线性器件。电机由单相双脉冲整流电路电源供应。电动机的非正弦电流在高压网络中被消耗，并产生非正弦电压下降。因此，在牵引变电所供应网络的连接点的电压曲线的形状被扭曲。电压失真超过俄罗斯建立的标准的要求

在东西伯利亚的铁路和电力网络供电距离很长。牵引变电所安装间隔为40-60公里。两个变电站之间的铁路由这两个变电站进行双向供电。但是，有时，例如，在维修过程中，由一个牵引变电所供电。列车之间的间隔是5到20分钟。

由电网供电时牵引变电所可以看作分布式负载。以集中方式供电应该就可以实现在长距离供电中减少电压损耗。集中的电网谐波电压下降的问题已经在文献1,2中有介绍。在文献1中指出，某些情况下，更低的成本和较小的用电范围，使减少集中供电方式下的谐波电压成为可能，不过只是对少部分谐波有效。在文献2中考虑给予集中在径向分布与低功耗的分布式多谐波源的12-23千伏电网的谐波电压下降。电压源和谐波电流值的位置是未知的。使用无源滤波器可以减少谐波电压。

在所建议的方法中，集中减少在长距离分布式非线性负载的高压网络节点处的谐波电压的问题是解决例如电网提供电力的牵引变电所的方法。

2.成熟网络的说明

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真值为220千伏网络，约900公里长的一段集中减少在长途网络与分布式非线性负载的节点谐波电压的可能性研究。该网络给23个牵引变电所供电。在7个牵引变电所测定的运行参数和指标特征谐波失真的程度：n次谐波系数(KU(N))和总谐波失真系数(KU)。测量结果表明，牵引负荷的平均功率为4-8万千瓦，最高达到15-20兆瓦。在他们的第3、第5和第7次谐波电流测量电流的分析显示失真率。 3次谐波电流影响25-30％，5次的为10％左右，7次的为8%左右。函数 KU(N)和KU的测量值由表一给出。在文献1中相同的表给出了Ku(N)和Ku通常容许的测定值。KU(N)和Ku测量值超过通常允许值以固定的类型出现。有四个变电站的KU(N)和Ku的容许值超出了。

表1. KU(N)和Ku值 (%)

其他牵引变电所连接节点的Ku(N)和Ku估测值可通过使用HARMONICS软件包得出。测量谐波电流和电压，在网络上配置的信息和它的元素，负载结构和数量表示了参数的初始信息。测量谐波电流成分的基础上，构建了牵引负载模型。测量的KU(N)和Ku适用于网络条件的核查。图1表示由全部的23个节点的网络配置计算得到的KU(N)和Ku值，其中牵引网络的每个部分是由两个变电站的电源供电。我们将这种情况称为正常状态。该曲线显示的Ku(3)允许值溢出于变电站8，KU(5)在变电站12，KU(7) 在变电站4，KU在变电站13，以此类推。

图1. KU(N)和Ku在牵引变电所的连接节点的分布

例如当网络配置发生变化，因为线路跳闸，节点处的谐波电压值可以改变，因为线

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路的电阻，电流，各不相同，因此，电流重新分配。KU(3)，KU(5)，KU(7)网络变化的影响，研究了由18网络配置第三，第五，第七谐波条件下的计算。图 2-4说明KU(3)， KU (5)，KU(7)在网络节点，当牵引变电站电源线断路的计算结果。两个牵引变电所之间的铁路部分由一个变电站供电。在正常情况下时由大方形的曲线代表。数字显示，在大多数条件下，指数值不同于正常情况下的指标不显着。在几个条件下指数值增加明显。在这种情况下，滤波器可以选择正常的网络条件和滤波器的效率可以测试其他条件。 3.滤波器参数的测定

图2. 供电网不同配置下的KU(3)的值图3. 供电网不同配置下的KU(5)的值

图4. 供电网不同配置下的KU(7)的值

C型滤波器用于集中网络节点谐波电压正常化。该滤波器在基本频率低损耗。应选择滤波参数，使滤波器提供理想节点电压谐波UNF或理想的指数将KU (N) F表示的值。理想的电压值(0.5-0.75)KU(N) F的值等于KU (N)N。KU(N)N是函数KU(N)的常数。如果一些节点电压谐波用电流源与导纳表示，节点电压Un可用电流和导纳表达为

(1)

INS，INL - 网络的电流源和负载的电流，YNS= GNS+ jbnS .YnL= GNL+ jbnL 网络和负载电流源导纳。增加分母电压减小，即可以增加滤波器的YnF值

(2)

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在文献6中建议使用允许的电导值。然后n次谐波的滤波器应具有合适的输入电阻RF的值，使提供的n次谐波电压下降。电阻值RF可准确测定，通过表达式(1)及(2)联立得到下式：

结点处函数KU(N)，KU(N)F的值是经过滤波器得到的。

(3)

图5. C型滤波器示意图

下面的滤波器参数必须确定：XC1，XC2，XL，RL，R这些用于基本频率的计算。在基本频率下滤波器是一种无源无功补偿，以保持电压值U1。无功功率值QC1通过的基本频率的条件下计算，或使用每年由负载消耗的无功功率曲线得到。在调整后的第n次谐波的滤波器，降低了n次谐波电压值。被忽视的过滤器冷凝器的阻力。确定滤波器参数，给出需符合的下列条件：

1)在基本频率滤波器会产生无功功率QC1 2)在基本频率降低功率损失XL= XC2

3)n次谐波输入电抗滤波器是零，过滤器的输入电阻等于射频。

此外，反应堆的质量因素，即XL/RL给出的比值。为了计算滤波器的参数，我们使用输入n次谐波阻抗的表达式

(4)

XNL= NXL，XnC1= XC1/ N，XnC2= XC2/ N 采取正的n次谐波电阻值等于基波频率值。

4.滤波器的选择

滤波器的选择由最低次的谐波开始。对于任何网络与几个非线性负载的n次谐波滤波器的几个选项可以由网络中的过滤器的数量和分配方面选择。在网络的每个节点具有特定功能的特点是由于网络参数和条件各异，并且这将影响过滤器的参数。通常情况下，滤波器的选择在多元计算的基础上。在选择必须的选项以获得最低的滤波器将滤波器安装使用最低的节点数量。以下是必要的优先选项：

1)滤波器扩大动作范围到大量的相邻结点， 2)滤波器由一个较大的值减少谐波电压，

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3)滤波器有最小的正功率损失。

滤波器的选择应由网络配置和条件开始。 A.选择网络配置和负载条件。

为此，我们分析最可能的网络配置，包括维护的最大和最小负载条件，即对于选定的网络特征值和负载条件下的无功补偿等连接和断开式冷凝器的条件下，我们计算的所有的谐波的指数KU(n)，不符合文献1的标准要求。根据计算KU(N)，我们选择指数值超过谐波的最大数量和最大的节点数量，用于KU(N)N的网络配置和负载条件下的分析。这个网络配置和负载条件就和设计好的一样了。在设计好的条件下计算得到的每个谐波的KU(N)，我们得到一组结点超过KU(N)N的值，这将被视为潜在的节点用于滤波器安装。

设计好的配置和负载条件下，我们可以采取一个普通的操作系统的网络配置和普通的负载条件。例如KU(N)的计算结果，在图2 - 4显示，认为网络正常情况下可用于设计网络配置和负载情况的。

B.选择安装滤波器的节点。

安装滤波器下的谐波电压集中正常化节点的选择是最具挑战性的任务。以下两种方法建议用于节点的选择。

1)第一种方法。为形成集中的每个节点，我们先后计算滤波器参数。然后我们计算与网络的谐波条件下，每一个过滤器，KU(N)指数在节点和过滤器中的功率损失。此外，我们估计参数KU(N)对滤波器的影响，再考虑网络的其他节点，并分析所取得的成果。分析的基础上，我们选择节点，在这里安装滤波装置将会得到最有效的方案。如果对于考虑的谐波，一个过滤器不足以减少在所有节点上的KU(N)值，我们选择第二个节点和滤波装置。在选择一个或几个滤波器的安装将减少KU(N)F之后，对于给定的谐波两端的计算就算完成了。然后以同样的方式选定下一个谐波的节点和滤波器。

2)第二种方法。测试滤波器建议选择节点地方来安装滤波器。测试滤波器是一个阻抗为1欧姆，10欧姆，100欧姆等阻值的滤波器。它安装在滤波器安装计划的每个节点，网络状况是在考虑整个网络的谐波电压下降的谐波分析和过滤效率后计算出来的。 1欧姆输入电阻的测试滤波器，用于分析网络是高效的然后选择节点安装3次和5次谐波滤波器，而100欧姆电阻测试滤波器用于检测节点来安装7次谐波滤波器。

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附录B 设计图纸

(1) 主接线图 (图号：01)； (2) 平面展开图 (图号：02)； (3) 侧视图 1 (图号：03)； (4) 侧视图 2 (图号：04)； (5) 侧视图 3 (图号：05)； (6) 侧视图 4

(图号：06)。 45

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