Проектирование тяговой подстанции переменного тока - Дипломная работа

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Ярославский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения»Высокая оценка электрической энергии в развитии общества объясняется большим преимуществом ее перед всеми другими видами энергии, а именно транспортабельностью на большие расстояния, дробимостью и легкостью превращения в другие виды энергии, что позволяет применить ее для самых разных нужд общественного производства и потребностей населения. Удовлетворение потребностей железнодорожного транспорта в электроэнергии осуществляется в основном путем присоединения железнодорожных установок к районным сетям энергосистемы. Каждая тяговая подстанция является ответственным электротехническим сооружением, оснащенным мощной современной силовой аппаратурой (трансформаторы, автотрансформаторы, полупроводниковые преобразователи, батареи конденсаторов, разъединители, короткозамыкатели) и усилительной аппаратурой, большая часть которой работает в режиме телеуправления. Тяговые подстанции предназначены для понижения электрического напряжения и последующего преобразования тока (только для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов, трамваев и троллейбусов. Следующим этапом стала электрификация на переменном токе напряжением 27,5 КВ.Электроснабжение проектируемой подстанции осуществляется от воздушных линий 110 КВ (ВЛ1 - 110КВ, ВЛ2 - 100КВ), которые соединяют две электроустановки (энергосистему ГРЭС мощностью 200МВА и районную подстанцию мощностью 126 МВА).Подстанция получает питание по вводам от сети внешнего электроснабжения.Для определения полной мощности указанных потребителей используют следующую формулу: Smax = Рц*Кс/ cos?,КВА, (2.1) где Рц-активная мощность; Полная мощность остальных потребителей определяется аналогично и полученные данные записываются в таблицу 2.1.I1=300А I4=2700А I3=400А I2=200А Токи, потребляемые поездами, определяются расчетом параметров тяговой сети переменного тока и в данном курсовом проекте взяты за основу для определения мощности на тягу. Sтяг=(2 S?тяг 0,65 S?тяг)*Кр*Кк*Км, ВА, (2.2) где Кр=0,9-коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки фаз тр-ра;Мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН)выбирают исходя из мощности, необходимой для питания собственных нужд переменного тока, то есть всех вспомогательных устройств, необходимых для эксплуатации их в нормальных и аварийных режимах. Для тяговых подстанций переменного тока Sc.н.принимается равной 0,5-0,7% от мощности на тягу: Sc.н.=(0,005-0,007)*Sтяг,КВА. (2.3) где Sтяг - мощность на тягу.Число главных понижающих трансформаторов на подстанциях определяется категорией потребителей и как правило, их устанавливается два с учетом надежного электроснабжения при аварийном отключении одного из трансформаторов. Stp.рас.= Smax/Кав(ntp-1),КВА, (2.7) где Smax-суммарная полная нагрузка первичной обмотки тр-ра; Главные понижающие трансформаторы выбираем типа ТДТНЖ-40000/110КВА Мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН) выбирают исходя из мощности, необходимой для питания собственных нужд переменного тока, то есть всех вспомогательных устройств, необходимых для эксплуатации их в нормальных и аварийных режимах.На подстанциях устанавливается два ТСН с вторичным напряжением 0,4 КВ, каждый из которых рассчитан на полную мощность потребителей собственных нужд.Полная мощность подстанции зависит от схемы внешнего электроснабжения, определяющей ее тип (опорная, транзитная, на отпайках, тупиковая, трансформаторная, получающая питание от шин другой подстанции), и от количества и мощности главных понижающих трансформаторов.Рисунок 2.3 Принципиальная схема тяговой подстанции переменного токаТоковедущие части и электрическое оборудование подстанции выбирают по условию их длительной работы при номинальной и повышенной нагрузке, не превышающей максимальной рабочей. Для этих целей необходимо рассчитать максимальные рабочие токи сборных шин и всех присоединений к ним. Сборные шины первичного напряжения тяговой подстанции Ір.max=Кпр*Кр.н*SТП/v3*Uн1 Ip.max=1,3*0,7*80000/v3*110 Ip.max=1,3*0,7*5612,5/v3*10 Ip.max=1,3*0,7*40000/v3*27,5 389,3 (А) 300,4(А) 778,6(А) Кпр = 1,3 - коэффициент перспективного развития подстанции; Кр.н = 0,7 - коэффициент распределения нагрузки на СШ и перемычках первичного напряжения; Uн1 - номинальное напряжение первичной обмотки ГПТ Сборные шины вторичных напряжений главных понижающих трансформаторов Ір. max=Кр.н *? Sн.тр /v3*Uн2(3) Ip. max =0,5*40000/v3*27,5 Ip. max =0,5*40000/v3*10 855,61 (А) 1176,4 (А) Кр.н = 0,5 - коэффициент распределения нагрузки на сборных шинах вторичного напряжения при пяти и более находящихся в работе присоединений к шинам; Кр.н = 0,7 - коэффициент распределения нагрузки на сборных шинах вторичного напряжения при находящихся в работе присоединений к шинам менее пяти; ?Sн.

Содержание подстанция электроснабжение сеть замыкание

Ведение

1. Создание схемы внешнего электроснабжения

2. Расчет мощности подстанции

2.1 Определение мощности районных потребителей

2.2 Схема питания и секционирования контактной сети

2.3 Расчет мощности собственных нужд

2.4 Расчетная мощность для выбора главных понижающих трансформаторов

2.5 Расчет мощности главных понижающих трансформаторов

2.6 Определение полной мощности подстанции

2.7 Создание принципиальной схемы

3. Расчет максимальных рабочих токов

4. Расчет параметров короткого замыкания

4.1 Создание расчетной схемы для определения параметров короткого замыкания

4.2 Расчет относительных сопротивлений элементов цепи короткого замыкания

4.3 Схема замещения

5. Выбор и проверка электрического оборудова6ия подстанций по режиму короткого замыкания

6. Расчет контура заземления

7. Выбор аккумуляторной батареи

8. Расчет молниезащиты

9. Потребители собственных нужд

9.1 Расчет осветительной и силовой низковольтной сети подстанции

10. Охрана труда и Электробезопасность при выполнении ремонта оборудования

11. Пожарная безопасность

11.1 Содержание территории, зданий, помещений, сооружений

11.2 Требования к энергетическому оборудованию

12. Расчет годовых эксплуатационных расходов на содержание тяговых подстанций

Заключение

Список используемых источников