Министерство Транспорта РФ

Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта

Государственное Образовательное Учреждение Высшего

Профессионального Образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ

СООБЩЕНИЯ

Кафедра: «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине:

«Тяговые и трансформаторные подстанции»

Вариант № 20

078032

Выполнил: Панков Д. В.

Группа:873

Проверил: Табаков О. В.

Самара 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

2. Выбор числа, типа и мощности агрегатов и трансформаторов . . . . . .3

   1. Выбор пониженного трансформатора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

   2. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры. . . . . . . .5

   3. Определение максимальных рабочих токов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

   4. Выбор и проверка коммутирующей аппаратуры. . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Расчет токов короткого замыкания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

4. Проверка оборудования тяговой подстанции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

4.1. Токоведущие части и изоляторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.2.Шины изоляторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.3.Высоковольтные выключатели переменного тока. . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.4.Разъединители. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.5.Трансформаторы тока (ТА). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

4.6.Трансформаторы напряжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

5. Выбор типа, числа конденсаторов и реактора для компенсирующего устройства тяговых подстанций переменного тока. . . . . . . . . . . . . . . . .23

6. Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного

устройства. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

7. Расчёт защитного заземляющего устройства. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

8. Экономическая часть проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Список использованной литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1.− Исходные данные

Род тока Т.П.	Переменный
Представление сопротивлений при расчете токов к.з.	В именованных единицах
Тип Т.П. и ее номер на рисунке 1.1	Опорная, №1
Мощность к.з. на вводах опорных подстанций № 1 и 5, связывающих их с энергосистемой (в числителе SкзI , в знаменателе − SкзII), МВ·А	1600/1400
Число фидеров питающих КС	5
Число фидеров районных потребителей (числитель) и наибольшая мощность, передаваемая по одному фидеру (знаменатель), кВ·А	8/1000
Номинальная мощность установки поперечной емкости компенсации, кВар	4250
Количество энергии, отпускаемой за год на тягу поездов, кВт·ч	180·106
Время действия релейных защит tз, с:
На вводах 110 кВ	1,7
На вводах 35 кВ	1,1
На вводах 27,5 кВ	1,0
На вводах 6 − 10 кВ	0,9
На фидерах 35; 27,5; 10; 6 кВ	0,6
Данные для выбора аккумуляторной батареи напряжением 220 В:
Постоянный ток нагрузки, А	9
Временный ток нагрузки, А	18
Данные для расчета заземляющего устройства:
Площадь, занимаемая территорией Т.П. S, м2	9000
Удельное сопротивление земли ρ, Ом·м	130

Рисунок 1. Схема присоединения подстанций к системе внешнего электроснабжения

2.ВЫБОР ЧИСЛА, ТИПА И МОЩНОСТИ АГРЕГАТОВ И

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Выбор трансформатора собственных нужд.

где:

К_сн− коэффициент собственных нужд, равный 0,005;

N_тп − число понижающих трансформаторов на тяговой подстанции, 2;

S_нтп – номинальная мощность понижающего трансформатора;

S_аб – мощность устройств автоблокировки, 60 кВ·А;

S_мх – мощность передвижной базы масляного хозяйства 20,0 кВ·А.

2.1. Выбор понижающего трансформатора

На тяговых подстанциях переменного тока устанавливают трехобмоточные трансформаторы типа ТДТНЭ (Ж) – 25000 кВ·А или 40000кВ·А с первичным напряжением 220 или 110 кВ, имеющие обмотки для питания тяговой и районной нагрузки.

Расчетная мощность трехобмоточного трансформатора определяется по формуле:

Где K_p – коэффициент, учитывающий разновременность наступления максимумов тяговой и нетяговой нагрузок 0,95-0,98;

S_27.5- наибольшая мощность на шинах 27,5 кВ, находится как сумма мощностей на тягу Sт, собственные нужды S_сн и ДПР S_дпр:

S_27,5=S_т+S_сн+S_дпр

S_{27,5= ;}

S_{расч мах}=

Выбираем понизительный трансформатор ТДТН-40000/150

Sсн=0,006^.2^.10000+60+20+250=450 кВ^.А

Выбираем ТСН ТМ – 630/35

Таблица 2. – Выбранные трансформаторы

Тип трансформатора	Номинальное U, кВ,обмоток		Потери кВт		Uк,%	Ix,%	Схема и группа соединения обмоток
	ВН	НН	Рх	Рк
ТСН ТМ – 630/35	27,5 35	0,4 6,3 11	2,0 /2,7	7,6	6,5	2,00/3,20	Y/Yн-0

Тип трансформатора	Номинальное U, кВ, обмоток			Потери кВт		Uк, %			Ix,%	Схема и группа соединения обмоток
	ВН	СН	НН	Рх	Рк	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДТН-40000/150	158	38,5	11,0	53	185	10,5	18,0	6,0	0,8	Yн/Yн/Д-0-11