Курсовой проект. Курсовой проект исходные данные
 Скачать 31.94 Kb.
|
|
Курсовой проект исходные данные Род тока ТП – переменный системы 2 Х 25 кВ Представление сопротивлений при расчете токов к.з. – в относительных единицах. Тип тяговой подстанции и ее номер на рисунке – отпаечная №3 Мощность к.з. на вводах опорных подстанции № 1 и 5, связывающих их с энергосистемой SrкзI= 800 , SкзII= 900, MB A. Тип. мощность и напряжения понижающих трансформаторов для системы 2X25 кВ = ОРДНЖ 16000/110 РУ = НН Число фидеров, питающих контактную сеть – 4 Напряжение кВ, число фидеров шт. – 35 кВ, 8 шт. Sф max (кВА) районного потребителя – для системы 2X25 кВ – 1200. Количество энергии, отпускаемой за год на тягу поездов и районным потребителям. кВт • ч = 60х  Время действия релейных защит:  = - на вводах 2Х27,5 кВ = 0,9с - на фидерах 2Х27,5 кВ = 0,5с. - на вводах 110 кВ = 1,6 - на вводах 35 кВ = 1,0 - на вводах 10 кВ = 0,8 Данные для выбора аккумуляторной батареи напряжением 220В. Для опорных подстанций нагрузки принять в 2 раза больше: - Ток длительной нагрузки, А – 16 - Ток аварийной нагрузки, А – 11 Площадь территории тяговой подстанции S, м2 (для опорных подстанций принять в 1 .5 раза больше) – 8000 Удельное сопротивление земли р. Ом-м – 135 Для системы 2x25 кВ принять следующие расстояния между подстанциями: между 1 и 2 подстанциями—80 км, 2 и 3—70 км. 3 и 4—70 км, 4 и 5—80 км, 5 и 6 — 80км. Индуктивные сопротивления ЛЭП 110 кВ принять равными 0,4 Ом/км. На всех подстанциях, за исключением отпаечной 3, нейтрали понижающих трансформаторов заземлены.       Подстанции переменного тока. На тяговых подстанциях переменного тока системы 25 кВ устанавливаются трехобмоточные трансформаторы заданной мощности (табл. 1.2). На каждой подстанции имеется два таких трансформатора, причем в работе находится один из них, а другой — в резерве. На тяговых подстанциях переменного тока системы 2x25 кВ применено три однофазных понижающих трансформатора (табл. 1.2), причем третий трансформатор может работать параллельно с каждым из двух или заменять любой из них. Для этого его подключение предусмотрено через перемычку, позволяющую подавать на него соответствующие фазы ЛЭП[5]. Питание нетяговых потребителей 10 кВ осуществляется с помощью двух (один—рабочий, другой—резервный) понижающих трансформаторов 27,5/11 кВ (табл. 1.2), присоединяемых к шинам П1 и П2 ОРУ-2х27,5 кВ (аналогично ТСНам), или от отдельных трансформаторов 110/11кВ. ОРУ-27,5 кВ и 2x27,5 кВ выполняются с секционированной двумя разъединителями рабочей и запасной системами шин. Применяемое в ОРУ-27,5 кВ и 2x27,5 кВ оборудование в основном одинаково. От каждой секции шин ОРУ-27,5 кВ или 2x27,5 кВ питаются трансформаторы собственных нужд (ТСН), причем один из них рабочий, другой—резервный. Вторичное напряжение ТСН—380 В. К каждой секции шин ОРУ-27,5 кВ или 2x27,5 кВ присоединяются также измерительные трансформаторы напряжения, включаемые по схеме открытого треугольника. Для электроснабжения потребителей, расположенных вдоль линии же- лезных дорог, применяется система ДПР (два провода— рельс). Для компенсации реактивной мощности на подстанциях переменного тока 27,5 кВ в курсовом проекте предусматривается установка поперечной емкостной компенсации (КУ), которая устанавливается в «отстающую» фазу. Общие указания по разделу При выполнении курсового проекта вначале необходимо составить структурную, а затем однолинейную схему главных электрических соединений заданной тяговой подстанции, которая определяет состав электрооборудования подстанции. После этого необходимо выбрать и проверить конкретный тип оборудования только для заданного РУ (см. табл. 1.2 или1.3). Предварительно можно определить мощность ТСН, а затем уже перейти к выбору и проверке оборудования заданного РУ тяговой подстанции. 2.2. Выбор трансформаторов собственных нужд На тяговых подстанциях всех типов устанавливается два ТСН с вторичным напряжением 380/220 В, каждый из которых рассчитывается на полную мощность собственных нужд (СН). Питание ТСН на тяговых подстанциях постоянного тока осуществляется от шин РУ-10 кВ, а на подстанциях переменного тока—от шин ОРУ-27,5 кВ или 2x27,5 кВ. На опорных тяговых подстанциях ввиду значительного увеличения в зимнее время расхода энергии СН на подогрев масла высоковольтных выключателей помимо ТСН дополнительно устанавливают два трансформатора подогрева, мощность которых при первичном напряжении 110 кВ принимается равной 250 кВ А. Необходимая мощность для питания СН переменного тока может быть определена на основании мощностей всех потребителей подстанции [5,п.52]. В условиях курсового проектирования мощность СН может быть определена по следующим приближенным выражениям: а) для опорных тяговых подстанций  (2.1)б) для остальных типов тяговых подстанций  (2.2)Где  - коэффициент собственных нужд, который можно принять равным 0,005—0,007 для подстанций переменного тока. - число понижающих трансформаторов на тяговой подстанции   - номинальная мощность понижающего трансформатора; - мощность устройств автоблокировки (для опорных и транзитных подстанций равна 60 кВ А, для отпаечной и тупиковой —40 кВА); - мощность передвижной базы масляного хозяйства (принять 20 кВА); - мощность трансформатора подогрева опорных подстанций (принять 250 кВА).Определив по вышеприведенным соотношениям требуемую мощность СН, следует по [3] выбрать тип ТСН. После определения мощности ТСН можно перейти к выбору оборудования заданного РУ проектируемой тяговой подстанции. 2.3. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры Токоведущие части и электрические аппараты выбираются по нормальным условиям длительного режима работы, а затем проверяются по аварийному кратковременному режиму — короткому замыканию. При выборе электрической аппаратуры учитываются род установки (наружная или внутренняя), габариты, масса, удобство размещения и эксплуатации. Общие условия выбора аппаратуры по длительному режиму заключаются в сравнении рабочего напряжения и максимального рабочего тока с его номинальным напряжением и током. Рассмотрим некоторые рекомендации при определении максимальных рабочих токов  для различных цепей тяговой подстанции.Определение для вводов опорной и транзитной подстанций и перемычки между вводами, может быть осуществлено по выражению: (2.3)Где  - коэффициент перспективы развития потребителей, равен - 1,3; - число понижающих трансформаторов на подстанции, равно - 2; - номинальная мощность понижающего трансформатора заданной подстанции; - транзитная мощность, проходящая через шины данной подстанции для питания соседних подстанций; - коэффициент разновременности максимальных нагрузок данной и соседних подстанций, равен 0,7-0,8; - номинальное напряжение, UH =110 кВ.Транзитную мощность можно определить следующим образом:при заданной транзитной подстанции № 2 или 4 (см. рис. 1.1)  (2.4)при заданной опорной подстанции № 1 (см. рис. 1.1)  (2.5)Определение Iр max вводов отпаечной (№ 3) и тупиковой (№ 6) (см.рис. 1.1) подстанций может производиться по выражению:  (2.7)Где  - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, зависящий от температуры охлаждающей среды и начальной нагрузки, принимается в соответствии с ГОСТ 14209—85; в курсовом проекте можно принять равным 1,5 - число понижающих трансформаторов на подстанции - номинальная мощность понижающего трансформатора заданной подстанции;Максимальный рабочий ток сборных шин опорной тяговой подстанции может быть определен по выражению:  (2.8)Где  - коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения, равен 0,6—0,8; - транзитная мощность, ее расчет приведен выше.Максимальный рабочий ток понижающих трансформаторов определяется по выражению:  (2.9)Для сборных шин СН и НН понижающих трансформаторов и цепи секционного выключателя может быть определен по выражению: (2.10)Где  - коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения, равный 0,5—0,7 (0,5— при числе присоединений пять и более, 0,7 — при меньшем числе присоединений).Максимальный рабочий ток не тяговых потребителей определяется по выражению:  (2.11)Для первичной обмотки преобразовательного трансформатора определяется по выражению: (2.12)Где - коэффициент перегрузки, с учетом перегрузочной способности выпрямителя ПВЭ-5 АУ-1 (принять =1,25); - номинальная мощность преобразовательного трансформатора; - номинальное напряжение первичной обмотки преобразовательного трансформатора.Максимальный рабочий ток вторичной обмотки преобразовательного трансформатора может быть определен: для трехфазной мостовой схемы выпрямления  для схемы выпрямления «звезда две обратные звезды»  Где  - номинальный выпрямленный ток полупроводникового преобразователя.Для главной («плюсовой») шины РУ-3,3 кВ тяговой подстанции постоянного тока:  (2.13)Где  - число преобразовательных агрегатов на подстанции (N=2); - коэффициент распределения нагрузки на шинах (при N=2 КрН=0,8).Для запасной шины РУ-3,3 кВ  где  максимальный рабочий ток фидера контактной сети: в курсовом проекте можно принять = 2000А.Для запасной шины РУ-3,3 кВ  Максимальный рабочий ток фидера контактной сети подстанции переменного тока системы 25 кВ можно принять равным 500 А, а для системы 2x25 кВ — 400 А. Таким образом, с учетом приведенных рекомендаций и соответствующих исходных данных могут быть определены максимальные рабочие токи оборудования подстанции. По этим значениям, а также с учетом номинального напряжения могут быть выбраны высоковольтные коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения, токоведущие части и изоляторы, разрядники всех РУ заданной тяговой подстанции. 2.4. Расчет токов короткого замыкания Расчетным режимом для проверки оборудования подстанции является режим трехфазного к. з. Расчет токов к. з. производится на основании электрической схемы. При составлении такой схемы следует исходить из получения максимальных токов к. з., т. е. надо учесть параллельную работу понижающих и преобразовательных трансформаторов. Далее, на основании составленной электрической схемы составляется схема замещения, на которой все элементы представляются в виде сопротивлений, которые считаются чисто индуктивными (х). Как известно, в основе расчета токов к. з. лежит закон Ома, в связи с чем необходимо определить результирующее сопротивление от источника питания до места к. з. При выражении сопротивлений в относительных единицах все элементы приводятся к одним и тем же базовым условиям. В качестве таких условий выбирается произвольное значение базовой мощности S6 и базовое напряжение, принимаемое равным среднему напряжению ступени, где находится ток к. з., т. е. Uб = U ср. После определения всех сопротивлений цепи к. з. производится преобразование схемы замещения с целью приведения ее к простейшему виду, т. е. к одному результирующему (суммарному) сопротивлению  или  .На основании этих значений определяется действующее значение тока к. з.  . Так как питание места к. з. осуществляется от системы бесконечной мощности, то найденное значение будет равно и начальному значению периодической составляющей тока к. з. (Iпо), и установившемуся току к. з. ( ), и току к. з. для произвольного момента времени (It).Далее находят ударный ток к. з.: |