Схема главных электрических соединений подстанции. Мощность тяговых агрегатов и трансформаторов. Токоведущие части и электрическая аппаратура. Оборудование тяговой подстанции. Компенсирующие устройства, аккумуляторная батарея, подзарядные агрегаты.
Самарская Государственная Академия Путей СообщенияСхема РУ 110 КВ отпаечных тяговых подстанций во многом аналогична схеме РУ транзитной подстанции, однако в ней отсутствует ремонтная перемычка, выключатель в рабочей перемычке и трансформатор напряжения. Поэтому отпаечные подстанции не имеют трансформатор напряжения на стороне 110 КВ. с целью индустриализации монтажных работ при сооружении подстанции, РУ 35 КВ выполняется из стандартных блоков присоединений, ввода отходящей линии, трансформаторов, секционного выключателя и т.д. Каждая секция шин имеет свой трансформатор напряжения, вторичное напряжение которого подается на вольтметры контроля напряжения на шинах секции, приборы учета энергии на вводах и отходящих линий и шин, в схеме трансформатора напряжения используется блок типа VI (рис. В схеме блоки с обеих сторон выключателя установлены разъединители с заземляющими ножами, дающие возможность производить работу на выключатели блока при отключении только тяговой обмотки понижающего трансформатора. С помощью этого разъединителя, обходной шины и схемы обходного (запасного) выключателя возможно при необходимости, не прерывая питания контактной сети, вывести из работы любой фидерный выключатель или полностью секцию шин со всеми отходящими от нее фидерами для их осмотра или ремонта.Токоведущие части и электрические аппараты (шины, разъединители, выключатели, ТТ, ТН, рубильники, автоматы, ОПНЫ, изоляторы) выбираются по напряжению электроустановки и наибольшему рабочему току длительного режима работы. Общие условия выбора аппаратуры по длительному режиму заключается в сравнении рабочего напряжения и наибольшего рабочего тока с его номинальным напряжением и током. где - рабочее напряжение установки; - номинальное значение напряжения; - наибольший рабочий ток; - номинальный ток. Наибольший рабочий ток для вводов и шин отпаечной подстанции определим по выражению: ,(4.1) где - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, зависящий от температуры окружающей среды и начальной нагрузки, принимаем равным 1,5; Наибольший рабочий ток шин СН и НН понижающих трансформаторов и секционного выключателя может быть определен по выражению: ,(4.3) где - коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения, равный 0,7 По значениям максимальных рабочих токов, с учетом рабочего напряжения электроустановки выбираем высоковольтные коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения, токоведущие части и изоляторы, ОПНЫ всех РУ отпаечной подстанции.Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) проверка на электродинамическую и термическую стойкость шин и агрегатов производится по току трехфазного к.з. Так как на подстанциях токи трехфазного к.з. больше токов однофазного к.з., то для проверки аппаратуры необходимо выполнять расчеты токов при трехфазном к.з. В сетях с изолированной или компенсированной нейтралью (25 КВ) отключающая способность высоковольтных выключателей проверяется по току трехфазного к.з., а в сетях с глухозаземленной нейтралью (т.е. при напряжении 110 КВ и выше) - по токам трехфазного и однофазного к.з. Расчет токов короткого замыкания производится на основании электрической схемы участка системы внешнего электроснабжения и подстанции. Используя полученные по формуле (5.3) можно получить относительное базисное сопротивление каждой обмотки трансформатора: Рис.5 а - расчетная схема; б - схема замещения трехобмоточного трансформатораСогласно ПУЭ на электродинамическую стойкость не проверяют аппараты и проводники, защищенные предохранителями с плавкими вставками на ток до 60 А, а также аппараты и шины цепей трансформаторов напряжения при условии их расположения в отдельной камере. Для остальной аппаратуры проверка на термическую стойкость заключается в сравнении расчетного теплового импульса тока к.з. Расчетный тепловой импульс может быть определен по выражению: (6.6) где ІПО - начальное значение периодической составляющей тока к. з.; Проверку на термическую стойкость производим по формуле (6.3), в которой наименьшее сечение, при котором протекание тока к. з. не вызывает нагрев проводника выше кратковременно допустимой температуры, определяется по выражению: где Вк - тепловой импульс к. з., который найдем по выражению (6.6), КА2·с; Проверка на отключение апериодической составляющей тока к. з производится по условию: ,(6.13) где - апериодическая составляющая тока к. з. в момент расхождения контактов выключателя: ,(6.14) где Та = 0,05с; іа.ном-номинальное нормируемое значение апериодической составляющей тока к. з..В экономической части проекта необходимо определить годовые эксплуатационные расходы и себестоимости переработки электроэнергии на тяговой подстанции, отпускаемой на тягу поездов. Годовые внеэксплуатационные расходы включают в себя стоимость потерь электроэнергии , отчисления на амортизацию оборудования тяговой подстанции расходы на обслуживание и текущий ремонт и годовой фонд зарплаты работников тяговой подстанции: , (10.1) тыс. руб.
План
Содержание
1. Исходные данные
2. Составление схемы главных электрических соединений подстанции
3. Определение мощности тяговых агрегатов и трансформаторов
4. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры
5. Расчет токов короткого замыкания
6. Проверка оборудования тяговой подстанции
7. Выбор компенсирующего устройства
8. Выбор аккумуляторной батареи, зарядного и подзарядного агрегатов
9. Расчет заземляющего устройства
10. Экономическая часть проекта
11. Библиографический список
1. Исходные данные
Род тока ТП - переменный;
Представление сопротивлений при расчете токов к.з. - в относительных единицах;
Тип ТП и ее номер - отпаечная №3;
Мощность к.з. на вводах опорных подстанций 1 и 5, связывающих их с энергосистемой - SКЗI=1600 МВ·АSКЗII=1400 МВ·А;
Число фидеров, питающих контактную сеть - 4;
Число фидеров районных потребителей - 6;
Наибольшая мощность, передаваемая по одному фидеру - 800 КВ·А;
Номинальная мощность установки поперечной емкостной компенсации - 3000 КВАР;
Количество энергии, отпускаемой за год на тягу поездов - 100·106 КВТ·ч;
Рис.1 Схема присоединения подстанции к системе внешнего энергоснабжения оборудование тяговая трансформаторная подстанция
Время действия релейных защит тз, с: на вводах 110 КВ - 1,6;
на вводах 35 КВ - 1,0;
на вводах 27,5 КВ - 0,9;
на фидерах 35; 27,5 КВ - 0,5
Постоянный ток нагрузки аккумуляторной батареи - 5 А;
Временный ток нагрузки аккумуляторной батареи - 10 А;
