2

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра "ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Тяговые подстанции» на тему:

«Тяговые подстанции»

Выполнил студент А.В Бойко

группы ЭС – 104

Руководитель В.М.Федоров

Нормоконтроль В.М.Федоров

Санкт – Петербург

2004 г.

Содержание

Содержание 2

Введение 4

1. выбор числа, типа силовых и тяговых агрегатов 5

3. Выбор оборудования подстанции 13

3.1. Выбор и проверка токоведущих частей 13

3.1.1. Расчёт рабочих токов 13

3.3. Выбор и проверка выключателей переменного тока 17

Условие выбора: 17

3.4. Выбор и проверка разъединителей 18

3.5. Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока 19

4. Подбор аппаратуры и схем питания собственных нужд подстанции 35

4.1. Выбор аккумуляторной батареи 37

4.2. Выбор зарядно – подзарядного устройства 39

5. Расчёт контура заземления 40

Спецификация 43

Заключение 44

Библиографический список 45

Введение

Электрическую энергию для снабжения тяги поездов получают от системы внешнего энергоснабжения через высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) и районные подстанции, специализированные тяговые подстанции, являющиеся источниками электроснабжения тяговой сети электрифицированных железных дорог.

Каждая тяговая подстанция в системе внешнего энергоснабжения является потребителем первой категории и в соответствии с этим питается по двум линиям. Также, этот ответственный электротехнический объект оснащён мощной силовой преобразовательной и коммутационной аппаратурой, большая часть которой работает в режиме авторегулирования. Объём разнообразной аппаратуры на тяговой подстанции существенно выше, чем на подстанциях энергосистемы, следовательно, система тяговых подстанции более функциональна.

В этой работе содержится материал по расчёту тяговой подстанции и выбору силовых трансформаторов, расчёту рабочих токов, токов короткого замыкания, выбору оборудования и релейной защиты. Дальнейшее изучение проекта немыслимо без развёрнутого определения тяговой подстанции.

Тяговая подстанция – это комплекс электротехнических устройств, предназначенных для питания электрической тяги поездов, устройств автоблокировки, нетяговых потребителей продольного электроснабжения и районных потребителей.

Тяговые подстанции России можно разделить по роду тока на тяговые подстанции постоянного тока, напряжением 3,3 кВ и подстанции переменного тока системы 27,5 кВ и 2×25 кВ частотой 50 Гц.

1. Выбор числа, типа силовых и тяговых агрегатов

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 (тяговые подстанции). Согласно заданию необходимо рассчитать тяговую подстанцию переменного тока, присоединённую к системе внешнего энергоснабжения, как транзитная. На тяговой подстанции устанавливают два главных понижающих трансформатора, а также два тяговых трансформатора. Согласно седьмой главы ПТЭ, а также ПУЭ железная дорога является потребителем первой категории и для увеличения надёжности к установки принимают по два главных понижающих трансформатора.

1.1. Определение типа силовых и тяговых агрегатов

Таблица 1

Параметры тягового трансформатора

Тип трансформатора	Номинальное напряжение обмоток, кВ			Потери		Uк, %			Iхх, %
	ВН	СН	НН	Pх, кВт	Pк, кВт	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДТНЭ- 25000/110-У1	115	27,5	11 6,6	28,5	140	10,5	17,5	6,5	-

Максимальная расчётная мощность, на основании которой выбирается тип главного понижающего трансформатора, определяется по формуле:

(2)

где S_T –мощность тяговой нагрузки, кВА;

S_СН –мощность трансформатора собственных нужд, принимаем 400 кВА;

k_Р –коэффициент, учитывающий равномерность наступления максимумов тяговой и не тяговой нагрузки, принимаем 0,95-0,98.

Мощность тяговой нагрузки :

S_T =17000 кВА.

кВА. (3)

По справочным данным производим выбор главного понижающего трансформатора, основываясь на условии выбора, которое приводится ниже.

Условие выбора:

Согласно этого условия выбираем трансформатор типа ТДТНЭ-

25000/110-69.

Электрические характеристики этого трансформатора приведены в табл.1.

Мощность трансформатора собственных нужд в соответствии с заданием равна:

S_н.тсн=400 кВА

К установке принимается трансформатор типа ТМ-400/27

Таблица 2

Электрические характеристики трансформатора собственных нужд

Номинальная мощность, кВА	Напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт			Напряжение КЗ, %	Ток ХХ, %
400	ВН	НН	ХХ		КЗ	6	-
	27.5	0,4	Уровень А	Уровень Б	-
			-	-