19

МПС РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

К афедра «Электроснабжение железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Тяговые подстанции постоянного тока

Выполнил студент: А.А. Матвеев

Вариант 06-ЭС-06

Руководитель В.М. Федоров

Нормоконтроль В.М. Федоров

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2007

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. …………………………………………………………………………3

1. ОБОСНОВАНИЕ ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ. …...4

2. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ РУ……….5

2.1. Расчет токов к.з. на шинах РУ-110 кВ………………………………….5

2.2. Расчет токов к.з. на шинах РУ-10 кВ………………………………….14

2.3. Расчет токов к.з. на шинах РУ-3,3 кВ…………………………………15

2.4. Расчет токов к.з. за ТСН………………………………………………..16

3. ВЫБОР,РАСЧЕТ И ПРОВЕРКА ШИН,

ОСНОВНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ……………………………20

3.1. Шины РУ………………………………………………………………...20

3.2. Выключатели……………………………………………………………23

3.3. Разъединители, отделители, короткозамыкатели……………………..25

3.4. Измерительные трансформаторы……………………………………...26

4. ПОДБОР АППАРАТУРЫ И СХЕМ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ

НУЖД ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ…………………………………………...29

4.1. Аккумуляторная батарея……………………………………………….30

4.2. Зарядно-подзарядное устройство………………………………………32

5. РАСЧЕТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПОДСТАНЦИИ…………………...33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………36

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………….37

Введение

В данной курсовой работе по исходным данным необходимо составить проект тяговой подстанции постоянного тока.

В настоящее время актуальным является разработка новых подстанции, удовлетворяющих современным требованиям – легкость и простота монтажа, компактность, высокая надёжность, минимальные затраты на обслуживание, экологичность. Это возможно реализовать при использовании более эффективных схемотехнических решений:

• использование одноступенчатой схемы трансформации 110/3.3кВ с применением четырехобмоточных сухих трансформаторов;

• применение новых ОРУ-110кВ опорных, транзитных и отпаечных подстанций, выполненных на элегазозаполненных ячейках ПАСС М0;

• применение двенадцатипульсовых выпрямительно – инверторных преобразователей;

• использование микропроцессорных блоков релейной защиты;

• применение современной системы телемеханики АСТМУ.

1.Обоснование главной схемы тяговой подстанции

Электрическая энергия, которая необходима для работы подвижного состава, вырабатывается на различных электростанциях. От электрических станций по трёхфазным ЛЭП высокого напряжения электрическая энергия передаётся к трансформаторным подстанциям, расположенным вдоль электрифицированных железных дорог (тяговым подстанциям). Согласно заданию необходимо спроектировать тяговую подстанцию переменного тока, присоединённую к системе внешнего энергоснабжения транзитным способом. Важнейшей задачей проектирования является выбор главного трехобмоточного понижающего трансформатора. На тяговой подстанции устанавливают также трансформатор собственных нужд.

Железная дорога является потребителем первой категории и для увеличения надёжности подстанции резервируют и поэтому при расчете принято по два главных преобразовательных трансформатора.

В качестве выпрямительного преобразователя тяговой подстанции выбираем ТПЕД.

Таблица 1

Характеристика выпрямительного преобразователя

Тип выпрямительного агрегата	Номинальный выпрямленный ток, А	Номинальное выпрямленное напряжение,В	Тип вентилей	Схема выпрямления
В-ТПЕД-3,15К- 3,3К-21-У1	3150	3300	ДЛ153-2000-20	Двенадцатипульсовая последовательного типа

Необходимое число рабочих выпрямителей

Округляем полученное число выпрямителей до ближайшего целого . Для выбранного преобразователя подбирается тяговый трансформатор по условию

Применим одноступенчатую трансформацию с напряжения 110 кВ на напряжение, необходимое для питания районной нагрузки 10 кВ, а также напряжение для питания тяги 3 кВ. Наибольшая расчетная мощность, по которой выбирается трансформатор, определяется из выражения

где – мощность тяговой нагрузки, ;

– мощность районной и нетяговой нагрузки, ;

– мощность трансформатора собственных нужд, ;

– коэффициент, учитывающий разновременность наступления максимума тяговой и нетяговой нагрузок, 0.95.

Для 12-пульсовой схемы

.

Принимает трансформатор ТРДТНП-12500/110И с параметрами:

Таблица 2

Параметры преобразовательного трансформатора

Тип трансформатора	SНОМ, кВА	Потери		Uk, %
		,кВт	,кВт
ТРДТНП-12500/110И	12920	11,5	100	15

Таблица 2.1

Параметры трансформатора собственных нужд

ТИП	Номинальная мощность, кВА	Напряжение обмоток, кВ		Схема и группа соединения	Потери, кВт		Напряжение КЗ, %	Ток ХХ, %
		ВН	НН		ХХ	КЗ
ТМ-250/10	250	10	0,4	Y/ Yн -0	0,945	3,7	4,5	2,3