4. Выбор оборудования тяговых подстанций
К основному оборудованию тяговых подстанций относятся выпрямительные агрегаты тяговых подстанций постоянного тока и понизительные трансформаторы тяговых подстанций постоянного и переменного тока.
4.1. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов
Число и мощность понизительных трансформаторов определяется по суммарной мощности на тягу и районные потребители:
,
(44)
где
-
мощность районной нагрузки, кВА
принимается в пределах до 25% мощности
на тягу.
-
коэффициент, учитывающий разновременность
наступления максимумов тяговой и
районной нагрузки, принимаются равным
0,93.
.
где
- эффективные токи
соответственно более и менее нагруженного
плеча.
Подставив численные значения, получим:
Вт.
Мощность районной нагрузки принимаем 0,25 от мощности на тягу.
Вт.
Выбираем для подстанции трансформатор ТДТНЭ-25000/110-69, параметры которого приведены табл. 7.
Таблица 7.
Основные параметры трехфазного трехобмоточного трансформатора ТДТНЭ-25000/110-69
Номинальная мощность, МВА |
Схема и группа соединения |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ м/у обмотками ВН-НН,% |
Ток х.х., % |
|
25,0 |
Y/Δ-11 |
ХХ |
КЗ |
10,5 |
1,0 |
45 |
145 |
||||
Число понизительных трансформаторов определяется формулой:
,
(45)
где Sпт,н номинальная мощность трансформатора;
кпер коэффициент перегрузки трансформатора, допускаемый
техническими условиями .
тр-ра.
Согласно правилам устройства системы тягового электроснабжения железных дорог бесперебойность питания нагрузок на подстанциях переменного тока напряжением 25 обеспечивается установкой не менее 2х трансформаторов. Число понизительных трансформаторов без учёта резерва nпт=2. Резервный трансформатор выбран того же типа, что и основной.
5. Расчёт токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит
В тяговых сетях существует опасность того, что токи короткого замыкания могут быть соизмеримы с максимальными рабочими токами, поэтому рассчитаны минимальные токи короткого замыкания для двух точек – на посту секционирования и на шинах соседней подстанции (рис. 3).
А) Расчётная схема
Рис. 17.
Рис. 18.
Для тяговой сети переменного минимальный ток короткого замыкания в точке К1:
,
(46)
где Uн номинальное напряжение тяговой подстанции 27,5 кВ;
р возможное снижение напряжения в первичной сети, р=0,05;
lk расстояние до точки короткого замыкания, равное при
расположении поста секционирования посередине L/2.
Sкз мощность короткого замыкания на шинах высшего напряжения
тяговой подстанции;
nпт число параллельно работающих понизительных
трансформаторов;
uкпт% напряжение короткого замыкания понизительного
трансформатора;
Подставив численные значения, получим:
А.
Для точки К2 вычисление полного сопротивления тяговой сети можно принять:
,
.
Подставив численные значения, получим:
Ом/км.
Ом/км.
Минимальный ток короткого замыкания в точке К2:
А.
При переменном токе первичный ток уставки токовых защит должен удовлетворять условию:
;
При переменном токе первичный ток уставки максимальных токовых защит должен удовлетворять условиям:
для
подстанции,
для
поста секционирования.
где кн – коэффициент надежности 1,2 – 1,3
где кч – коэффициент чувствительности не менее 1,5.
.
.
.
.
Выбираем ток уставки равный 1600 А
Очевидно, что вышеприведённое условие выполняется. Таким образом, для защиты контактной сети одной максимальной токовой защиты достаточно.