2 часть. 2 проектирование тяговой подстанции
 Скачать 324 Kb.
|
Типовой номер батареи выбираем по условию: (2.25)где Iаб – аварийный ток нагрузки на аккумуляторную батарею, А,  (2.26)Iпост – ток постоянной нагрузки, 5А; Iврем – ток временной нагрузки, 15А; IN-1 – допустимая нагрузка одночасового разряда, для элемента СК-1 эта нагрузка равна 18,5А. Определяем аварийный ток нагрузки на аккумуляторную батарею:  . .Определим номер батареи, исходя из наибольших толчков тока, возникающего при включении привода наиболее мощного выключателя:  (2.27)где Iкрmax – кратковременный наибольший рабочий толчковый ток. Он находиться по формуле:  (2.28)где Iвкл – наибольший толчковый ток привода выключателя, примем 55А.  Выбираем номер батареи СК-6. Полное число последовательно включенных элементов батареи принимаем исходя из напряжения на элементах к конце аварийного режима:  (2.29)где Uш – напряжение на шинах, 230 В; Uэл.ав – напряжение на элементе в конце аварийного режима, 175В.  .Определим ток подзаряда аккумуляторной батареи по формуле:  (2.30)где Iпост –ток постоянно включенной нагрузки.  .Найдем напряжение подзарядного устройства:  .Определим ток заряда для выбора зарядно-подзарядного устройства по формуле:  (2.31)Найдем ток заряда:  В качестве единого зарядно-подзарядного устройства принимаем агрегат типа ВАЗП – 380/260-40/80/2/ 2.7 Составление плана открытой части подстанции и размещение основного оборудования В соответствии с требованиями расположения сооружений и РУ на территории тяговой подстанции должно обеспечивать возможность производства строительно-монтажных работ и ремонт оборудования с применением машин и механизмов, подъезд передвижных лабораторий и пожарных машин. На подстанции сооружают два подъездных пути. Трансформаторы устанавливают на больший типоразмер из применяемых на участке /6/. Здание общего подстанционного пункта управления проектируется с унифицированным набором помещений и совмещено с дистанцией контактной сети /17/. Шины ОРУ-110 и ОРУ-27,5 и 6 подвешивают на одинарных гирляндах составленных из изоляторов ПФ-65 прикрепленных к порталам /22/. Комплектное распределение устройств 6 кВ установлено на железобетонных блоках и находится вблизи от понизительных трансформаторов. Трансформаторы собственных нужд также находятся на открытой части подстанции /22/. Молниезащита оборудования и зданий осуществляется стержневыми молниеотводами, устанавливаемыми на порталах и стойках ОРУ /20/. Территория подстанции ограждена железобетонным забором. Предусмотрено место входа обслуживающего персонала на территорию подстанции /22/. Наружное освящение территории подстанции осуществляется прожекторами ПКН-1000 с галогенными или ртутными лампами /6/. План открытой части подстанции и размещение основного оборудования представлено на рисунке 2.4. 2.8 Составление плана помещений здания транзитной тяговой подстанции Общий подстанционный пункт совмещенной подстанции имеют следующие помещения: щитовой ( 53,5 м²), аккумуляторных батарей ( 23м²) с кислотной ( 4,3 м²) и тамбуром ( 3,6 м²), вентиляционная( 7,1 м²), комната охраны труда ( 10,8 м²), дизель-генераторная ( 22,2 м²), кладовая ( 6 м²), комната отдыха (включающая в себя душевую и туалет) (10,8 м²). Щитовая предназначена для размещения аппаратуры управления, сигнализации, защиты, телемеханики и связи. Аккумуляторные помещения предназначены для размещения стационарных несложных батарей типа СК; эти помещения относятся к взрывоопасным класса В-1а производственной категории А, они могут находится в зданиях не ниже степени огнеопасности II. Вентиляционная комната для размещения оборудования для вентиляции и очищение воздуха аккумуляторного помещения. Комната отдыха предназначено для отдыха, приема пищи и хранения технической документации; в нем размещаются бытовой холодильник, шкаф, болон для воды и стол. В помещении дизель-генератора кроме самого дизель-генератора установлена аппаратура защиты, управления, стартерной батареи и топливные баки. Искусственное освещение ОПУ выполняется в соответствии с требованиями «Отраслевых норм искусственного освещения объектов желез-нодорожного транспорта». Освещение осуществляется люминесцентными лампами, а в аккумуляторной, кислотной и вентиляционной взрывозащит-ными светильниками. План помещений закрытой части тяговой подстанции представлен на рисунке 2.5. 2.9 Расчет и составление плана заземляющего устройства Заземляющее устройство тяговых подстанций проектируют исходя из норм на сопротивление растеканию тока к.з. или на напряжение прикосновения. Сопротивление заземляющего устройства Rз, включая естественные заземлители, не должно превышать 0,5 Ом /14/. Заземлитель выполняем в виде горизонтальной сетки из стальных полос сечением 40х4 мм и 25х4 мм, уложенных в землю на глубине 0,7м и вертикальных электродов выполняемых из уголка 63*63*6 мм. Контурный проводник по периметру сетки охватывает распределительные устройства, производственные здания и сооружения. Вдоль рядов оборудования и конструкции со стороны обслуживания прокладываем продольные проводники с расстоянием 6м. Продольные проводники соединены поперечными с расстоянием между ними 10м. В углах каждой сетки пересекающиеся проводники соединены сваркой. Расстояние от границ заземления до ограды подстанции составляет не менее 3м. Молниеотводы и разрядники присоединены к заземляющей сетке, так чтобы растекание тока в землю происходило не менее чем в трех четырех горизонтальных направлениях. На тяговых подстанциях переменного тока земля частично используются в качестве обратного провода. Фаза «С» тягового трансформатора за выключателями вводов 27,5 кВ присоединена к загрубленному в землю старогоднему рельсу электрически связанному с контуром заземления и рельсами подъездного пути. С учетом габаритов размещаемого оборудования здания и других сооружений территория занимаемая подстанцией составляет 110*69,5 м². Контур заземления показан на рисунке 2.6. Расчет контура заземления выполним по методике. Удельное сопро-тивление грунта типа суглинок характеризуется удельным сопротивлением ρ; верхнего слоя ρ1 =140 Ом*м; нижнего ρ2=40 Ом*м. Определим общую длину горизонтальных полос по формуле /5/:  (2.32)где Lг – общая длина горизонтальных полос, прокошенных на территории подстанции и образующих сетку, м; S – площадь, занимаемая сеткой, м².   Число вертикальных заземлителей найдем по формуле /5/:  . (2.33)Найдем число вертикальных заземлителей:  .Учитывая что толщина верхнего слоя земли h1 составляет 1,6м, определим длину вертикальных заземлителей по формуле /5/:  . (2.34)Найдем длину вертикальных заземлителей:  . Расстояние между вершинами определим по формуле /5/:  . (2.35)Найдем расстояние между вершинами:  . Сопротивление растеканию определяется по формуле /22/:  (2.36)где  (2.37)Lв – общая длина вертикальных заземлителей,  ;tr – глубина заложения горизонтальной сетки, 0,7м; ρ2 – эквивалентное удельное сопротивление грунта. Эквивалентное удельное сопротивление грунта, определяемое по формуле /22/,  , (2.40)где α находится по формуле /3/,  (2.41)Найдем величины по формулам (2.36) – (2.41):    .С учетом всех известных величин получим  .Учитывая, что полученная величина меньше 0,5 Ом без учета естественных заземлений уменьшим общую длину горизонтальных полос до 1200 м, а число вертикальных электродов увеличим до 18 шт. При этом общая длина их увеличится до 89,6 м. С учетом этих изменений получим:  .Определим напряжение прикосновения учитывая, что длительность воздействия его на человека определяется временем действия релейной защиты 2,55 сек:  (2.42)где Iк¹ - ток однофазного замыкания на землю в ОРУ-110кВ (см. Прило-жение А) равен 2761,2А; Кпр - коэффициент напряжения прикосновения. Коэффициент напряжения прикосновения, находиться по формуле /5/:  (2.43)где М – параметр, зависящий от соотношения  , при  , ;β - коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека Rч и сопротивлению растекания от ступней человека Rс. Коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека Rч и сопротивлению растекания от ступней человека Rс находиться по формуле /5/:  , (2.44) где  тогда  .Найдем напряжение прикосновения:  .Полученная величина больше допустимой равной 65В. Поэтому выполним подсыпку гравия слоем 0,2 м. Удельное сопротивление верхнего слоя вырастет и станет равным 5000 Ом*м.  Полученная величина меньше допустимой величины 65 В. И так выполняются оба условия на проектирование контура заземления. 2.10 Выбор релейной защиты силового оборудования тяговой подстанции Понижающий он же тяговый трансформатор тяговой подстанции переменного тока оборудуется следующим видами защит /22/: трехфазный продольной дифференциальной токовой защитой без выдержки времени в трехлинейном исполнении; газовой защитой; максимальной токовой защитой в выдержкой времени в трехлинейном исполнении с пуском по напряжению на стороне 110 кВ; максимальной токовой с выдержкой времени в двухфазном двух релейном исполнении с пуском по напряжению на ширине 110 кВ; максимальной токовой защитой от перегрузки с выдержкой времени и действие на сигнал в однофазном на линейном исполнении. Фидера к/с 27,5 кВ оборудуются следующими видами защиты: двухступенчатой дистанционной электронной защитой, дополненной ускоренной системой и телеуправлением. Фидера ДПР – 27,5 кВ оборудуются следующими видами защиты: двухступенчатой максимальной токовой защитой в двухфазном двух релейном исполнении токовой отсечкой без выдержки времени в двухфазном двух релейном исполнении. Фидера линий 6 кВ оборудуются следующими видами защит: максимальной токовой защитой с выдержкой времени в двух фазном исполнении; токовой отсечкой без выдержки времени в двухфазном двух релейном исполнении; направленной защитой нулевой последовательности без выдержки времени. Трансформаторы собственных нужд оборудуются следующими видами защиты: максимальной токовой без выдержки времени в двухфазном двух линейном исполнении; максимальной токовой защитой от перегрузки с выдержкой времени и действием на сигнал в однофазном одно релейном исполнении. |