Тяговая. ТП 1185 контрольная. Контрольная работа по дисциплине Тяговые и трансформаторные подстанции
 Скачать 249.29 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Забайкальский институт железнодорожного транспорта - филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ЗабИЖТ ИрГУПС) Заочный факультет Кафедра «Электроснабжение» ТЯГОВЫЕ И ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ Контрольная работа по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции» К.510620.23.05.05.1185-2022.ПЗ
Чита 2022 Аннотация Контрольная работа страниц 30, рисунков 6, таблиц 6, источников 9. ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, РАЙОННАЯ НАГРУЗКА, СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, НОРМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ В данной контрольной работе были рассмотрены вопросы расчёта токов нормального и аварийных режимов для всех распределительных устройств тяговой подстанции. Содержание
Нормативные ссылки В данной контрольной работе использованы ссылки на следующие стандарты (нормативные документы): ПУЭ 7-е издание (правила устройства электроустановок); ПУСТЭ (правила устройства системы тягового электроснабжения); ГОСТ Р 52735 - 2007. Методы расчета короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением выше 1 кВ. ГОСТ 28249 – 2003. Расчет токов короткого замыкания в сетях до 1 кВ ГОСТ 50254.92 – Методы расчета электродинамического и термического действия токов короткого замыкания. Сокращение и обозначение РУ- распределительное устройство; ТП- тяговая подстанция; ВЛ- воздушная линия; КЗ- короткое замыкание; ВН- высшее напряжение; СН- среднее напряжение; НН- низшее напряжение; Введение Энергию на тягу поездов получают от энергосистем через их высоковольтные линии и районные подстанции, непременно, через специальные тяговые подстанции, являющиеся элементами системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Каждая тяговая подстанция является ответственным электротехническим сооружением (электроустановкой), оснащенной мощной современной силовой (трансформаторы, автотрансформаторы, полупроводниковые преобразователи, батареи конденсаторов), коммутационной (выключатели переменного и постоянного тока, разъединители, короткозамыкатели) и вспомогательной аппаратурой, большая часть которой работает в режиме автотелеуправления. Насыщенность тяговых подстанций разнообразной по назначению аппаратурой существенно выше, чем равных по мощности и классу первичного питающего напряжения подстанций энергосистем. Это объясняется многофункциональностью тяговых подстанций — от них получают питание не только электрические поезда, но также районные и нетяговые потребители железных дорог. К схемам и конструкциям тяговых подстанций предъявляют определенные технические требования. Так, установленная мощность их трансформаторов и преобразователей должна соответствовать спросу потребителей электроэнергии (электрических поездов, районных и нетяговых железнодорожных потребителей), коммутационная и вспомогательная аппаратура обеспечивать бесперебойное питание потребителей электроэнергии на требуемом уровне надежности. Очень важно также, чтобы качество электрической энергии соответствовало установленным нормам.  Исходные данныеИсходные данные для выполнения контрольной работы приведены в таблицах 1-4. Таблица 1- Исходные данные по тяговой подстанции
Таблица 2 - Исходные данные по фидерам
Таблица 3 - Мощность короткого замыкания на вводе подстанции
1 Однолинейная схема главных электрических соединений подстанции Структурная схема подстанции Электрические подстанции различаются по многим признакам, но их основу составляют схема присоединения к сети внешнего электроснабжения, и схема выполнения распределительных устройств (сборных шин и присоединений к ним). По схеме внешнего электроснабжения определяется тип проектируемой подстанции: опорная, получающая питание от внешнего электроснабжения по трем и более линиям электропередачи, напряжением 110 или 220 кВ; промежуточная, расположенная между двумя опорными и получающая питание по двум вводам либо от одной ЛЭП (транзитная подстанция), либо от двух ЛЭП (подстанция на отпайках), напряжением 35, 110 или 220 кВ; тупиковая, получающая питание по двум линиям электропередачи 35, 110 или 220 кВ от разных секций сборных шин вторичного напряжения тяговой, районной или трансформаторной подстанции. Вводы от линии электропередачи к проектируемой подстанции любого типа присоединяются к распределительному устройству питающего (первичного) напряжения открытого типа. Подстанции получает питание по вводам от сети внешнего электроснабжения (рисунок 1). Питающее напряжение подаётся на первичные обмотки главных понижающих трёхобмоточных трансформаторов. Вторичные обмотки трансформаторов напряжением 27,5 кВ запитывают РУ-27,5 кВ, которое служит для обеспечения электрической энергией железной дороги по фидерам контактной сети, питание не тяговых линейных железнодорожных потребителей по системе «два провода - рельс» (ДПР) и подключения трансформаторов собственных нужд (ТСН1 И ТСН2). От третьей обмотки главного понижающего трансформатора запитывается РУ-10,5 кВ для питания не тяговых потребителей.  Рисунок 1 – Структурная схема тяговой подстанции Выбор типа силового трансформатора По заданным параметрам силового трансформатора, т.е. номинальным напряжениям обмоток высшей, средней и низшей стороны и номинальной мощностью Sном, выбирается вид силового трансформатора. Согласно ГОСТ 11677 - 85, для классов напряжений 230/37/27,5 и Sном = 40 МВА, выбираем силовой трансформатор ТДТНЖ– 40000/230. 1.3 Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции На основание составленной структурной схемы (рисунок 1) производится разработка однолинейной схемы, которая должна отвечать требованиям стандарта принципиальных электрических схем распределительных устройств тяговых подстанций 6- 750 кВ, также требованиям потребителей в отношении надежности электроснабжения. Схема должна быть простой и наглядной, обеспечивать надежность в эксплуатации, допускать безопасное обслуживание и бесперебойное электроснабжение. В каждой из РУ, которые связаны между собой через главные понижающие трансформаторы, указывается все его силовое оборудование и все соединения между РУ в той последовательности, которая обеспечивает его необходимую и надежную работу в эксплуатации. Расчет токов нормального режима Токоведущие части и электрическое оборудование подстанции выбирают по условию их длительной работы при номинальной и повышенной нагрузке, не превышающей максимальной рабочей. Для этого необходимо рассчитать максимальные рабочие токи сборных шин и всех присоединений к ним. Эти значения тока необходимы для определения допустимых токов токоведущей части и номинальных токов электрического оборудования подстанции.  37 кВ  Рисунок 2 – Схема для определения максимальных рабочих токов Расчет максимальных рабочих токов производился в соответствии с методическими указаниями по дипломному и курсовому проектированию (2). Уравнения для определения максимальных рабочих токов присоединений тяговой подстанции приведены ниже. Ввода транзитной ТП, перемычка между вводами рассчитаны по формуле (2.1):
где  =1,3 – коэффициент перспективы; = 40000 кВА - мощность трансформаторов подстанции; - Суммарная мощность транзита через подстанцию равна суммарной мощности трансформаторов подстанции; = 0,8 – коэффициент разновременности нагрузок;  = 230 кВ – номинальное напряжение на вводе подстанции. Первичная обмотка тягового трансформатора рассчитана по формуле (2.2):
где  = 1,4 – коэффициент перегрузки тягового трансформатора; = 40000 кВА – номинальная мощность трансформатора; = 230 кВ – номинальное напряжение на вводе подстанции. Вторичная обмотка тягового трансформатора рассчитана по формуле (2.3):
где  =40000∙1,4=56000 кВА – максимальная мощность на шинах подстанции для тяговой стороны; = 27,5 кВ – номинальное напряжение рассматриваемой обмотки. Обмотка на районную нагрузку рассчитана по формуле (2.4):
где  = 1,3 ∙1,1∙4= 5,72 кВА - максимальная мощность на шинах подстанции, для районной стороны; = 37 кВ – номинальное напряжение рассматриваемой обмотки. Сборные шины тяговой сторон рассчитаны по формуле (2.5):
 Сборные шины РУ районной нагрузки тягового трансформатора рассчитаны по формуле (2.6):
где  = 1,1 кВА – максимальная мощность районной нагрузки; = 37 кВ. ФРН (фидера районной нагрузки) рассчитаны по формуле (2.7):
где = 1,1 кВА; = 37 кВ. ФКС (фидера контактной сети) по (2.8)
9) Токи вводов трансформаторов собственных нужд высокого напряжения по (2.9)
 10) Токи вводов трансформаторов собственных нужд низкого напряжения по (2.10)
 В таблице 4 приведены уравнения расчета рабочих токов: Таблица 4 – Уравнения расчета рабочих токов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
А
А