2.1Расчет полной мощности подстанции

Целью расчета является определения суммарной мощности всех потребителей для определения расчетной мощности главных понижающих трансформаторов и выбора их типа, а также определение полной мощности подстанции.

2.2Мощность тяговой нагрузки

Мощность на тягу поездов рассчитывается по формуле:

гдеI”_Э,I’_Э – токи фаз трансформатора, А;

– номинальное напряжение на шинах тягового электроснабжения

– коэффициент, неравномерность загрузки фаз трансформатора,

принимаемый равным 0,9;

К_к– коэффициент, влияние компенсации реактивной мощности,

принимаемый равным 0,93;

– коэффициент, для двухпутной линии, принимаемый равный 1,45.

S_тяг=27,5(2*420+0.65*360)*0,9*0,93*1,45=35737,35 кВ*А

2.3Мощность не тяговых потребителей

Для каждого потребителя вычисляется наибольшая активная мощность по заданным значениям установленной мощности потребителей и коэффициента спроса учитывающего режим работы, загрузку и КПД потребителей, кВт

(2.2)

где n – номер потребителей электрической энергии.

Завод строительных материалов:

=4000*0,4=1600 кВт

Завод сельскохозяйственных машин:

=3800*0,42=1596 кВт

Завод пищевой промышленности:

=3000*0,51=1530 кВт

Вычисляем активные нагрузки потребителей для каждого часа суток по выражению, кВт

= (2.3)

где – значение мощности в процентах из типового графика для n-го

потребителя в час

100- переводной коэффициент из процентов в относительные единицы.

Завод строительных материалов:

Завод сельскохозяйственных машин:

Завод пищевой промышленности:

Таблица 2.1-Расчёт активных нагрузок потребителей

Часы суток,t	Активная нагрузка , кВт			Суммарная мощность
	Потребитель 1	Потребитель 2	Потребитель 3
0(24)	1120	478,8	1071	2669,8
1	1328	399	994,5	2721,5
2	1328	399	948,6	2675,6
3	1392	1436,4	994,5	3822,9
4	1392	1436,4	1071	3899,4
5	1280	1596	994,5	3870,5
6	1328	1516,2	1239,3	4083,5
7	1328	1197	1453,5	3978,5
8	1440	638,4	1530	3608,4
9	1472	638,4	1499,4	3609,8
10	1600	957,6	1453,5	4011,1
11	1600	1276,8	1377	4253,8
12	1472	1516,2	1484,1	4472,3
13	1472	1436,4	1377	4285,4
14	1472	798	1331,1	3601,1
15	1456	638,4	1377	3471,4
16	1600	638,4	1407,6	3646
17	1600	718,2	1331,1	3649,3
18	1600	718,2	1300,5	3618,7
19	1600	718,2	1300,5	3618,7
20	1472	558,6	1239,3	3269,9
21	1440	478,8	1071	2989,8
22	1120	478,8	1040,4	2639,2
23	1120	478,8	1040,4	2639,2

2.4Коэффициенты, характеризующие режим работы подстанции по электрообеспечению (нетяговых) потребителей электроэнергии

2.4.1Средняя потребляемая мощность потребителей

На основании суммарного суточного графика активной нагрузки нужно определить среднесуточную нагрузку подстанции, кВт

где W= -суточный расход электроэнергии, кВт;

t_сут=24 ч- время часовсуток, ч;

t- число часов работы в течении суток с нагрузкой , ч .

Режим работы характеризуется рядом коэффициентов, которые показывают равномерность нагрузки и лучшее использование оборудования (коэффициент нагрузки), степень загрузки оборудования (коэффициент использования установленной мощности), возможность перегрузки (коэффициент резерва), одновременность загрузки оборудования на полную мощность (коэффициент одновременности).

2.4.2Коэффициент нагрузки

K_нагр= , (2.5)

K_нагр= = 0,8

2.4.3 Коэффициент использования установленной мощности

К_и = ≤ 1, (2.6)

где - суммарная установленная мощность.

К_и = = 0,3

0,3 ≤ 1

2.4.4 Коэффициент резерва

K_p= , (2.7)

К_р = = 3,2

2.4.5 Коэффициент одновременности

К_О = , (2.8)

К_О= = 0,5

2.5Расчет реактивной мощности потребителей

Для определения наибольшей полной мощности потребителей необходимо рассчитать их реактивные мощности и суммарную реактивную мощность для часа наибольшей суммарной нагрузки.

Реактивная мощность отдельного потребителя вычисляется по формуле

(2.9)

где - активная мощность потребителя, попавшая в час наибольшей

суммарной нагрузки, кВт;

- тангенс угла определяемый для каждого потребителя по

заданному коэффициенту мощности

(2.10)

Сельскохозяйственная промышленность

= 1472*0,39 = 574,08кВар;

Пищевая промышленность

Q₂= 1516,2*0,39 = 591,32кВар;

Вагоноремонтный завод

Q₂= 1481,1*0,43= 638,16кВар;

Суммарная реактивная мощность всех потребителей в кВар

= (2.11)

Q_max= 574,08+591,32+638,16 = 1803,56 кВар.

2.6Полная мощность потребителей

Полная мощность определяется с учетом потерь в высоковольтных сетях и в трансформаторах подстанции. При этом переменные потери в сетях и обмотках трансформатора, зависящие от изменяющейся в течении суток нагрузки, принимаются в пределах 5-8%.

С учетом этого полная мощность потребителей определяется геометрической суммой активной и реактивной мощностей,

где – постоянные потери,

- переменные потери, ;

– суммарная активная мощность потребителей, кВт;

- суммарная реактивная мощность потребителей, квар.

2.7 Мощность собственных нужд

Выбор трансформатора собственных нужд

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 принимается равной 0,5-0,7% от мощности на тягу

.

Таблица 2.2-Характеристики трансформатора собственных нужд

Тип	Номинальная мощность	Номинальное напр. обмоток			Потери		Ток холостого хода		Напр. кз
		Первич-ной	Вто-ричной	Холостого хода		Короткого замыкания
ТМ 250/ 27,5	250	27,5	0,4	0,820		3,70	2,3	6,5

2.8Полная расчётная мощность подстанции

Наибольшая мощность на шинах 27,5 кВ, кВА

где - мощность на тягу поездов;

- мощность нетяговых потребителей 10 кВ;

- мощность собственных нужд;

- коэффициент, разновременности максимумов нагрузки.

Расчётная наибольшая мощность для выбора трёхфазных трёхобмоточных главных понижающих трансформаторов, кВА

где – наибольшая мощность на шинах 27,5 кВ

S₃₅ – мощность нетяговых потребителей.