1.2.Тяговые подстанции переменного тока
На тяговых подстанциях переменного тока устанавливаются трехобмоточные трансформаторы имеющие обмотки для питания тяговой и районной нагрузки.
Расчетная мощность трехобмоточного трансформатора определяется по формуле:
,
где ST – мощность тяги, кВт;
SCH – мощность собственных нужд, кВт;
SДПР – мощность потребителей продольного электроснабжения, кВт;
SP – мощность районной нагрузки, кВт.
Мощность тяги ST, мощность продольного электроснабжения SДПР и мощность трансформатора собственных нужд SCH берется из задания.
Условием выбора трансформатора является:
.
При этом мощность постоянного тока подстанции
.
Мощность на шинах опорной или транзитной подстанции определяется условием
,
где SПТном – номинальная мощность понижающего трансформатора, МВА;
Sтранзит – мощность подстанций питающихся транзитной энергией от шин проектируемой подстанции, МВА;
к’р – коэффициент, учитывающий равномерность наступления максимумов нагрузок на проектируемой и питающихся от ее шин подстанций (к’р = 0,6 - 0,8);
Чем больше подстанций, тем меньше к’р.
2.Расчет рабочих и аварийных токов
Выбор оборудования осуществляется по максимальным рабочим токам, которые рассчитываются для всех необходимых присоединений (см. табл.). Выбранное оборудование проверяется по аварийным токам на термическую и динамическую устойчивость. Токи кротких замыканий рассчитываются в характерных точках (см. рис. 1 и 2).
Порядок расчета токов к.з.
Для заданной схемы внешнего электроснабжения составляется расчетная схема, включая упрощенную схему замещения тяговой подстанции (см. рис. 3).
По расчетной схеме составляется схема замещения на которой каждый элемент изображается эквивалентным сопротивлением (см. рис. 4).
Выбирается значение базисной мощности Sб и вычисляются значения всех сопротивлений, которые фиксируются на схеме под порядковым номером.
Осуществляется преобразование схемы по электротехническим правилам до простейшего вида (см. рис. ).
Проверяется удаленность до источников. Для этого определяют относительное расчетное сопротивление
.
Если х*расч 3 то точка к.з. считается удаленной от источника и расчет выполняется аналитическим методом. При этом ток короткого замыкания
,
где Iб – базисный ток, кА;
z*рез – относительное результирующее сопротивление.
Если х*расч < 3, то точка к.з. электрически не удалена и тогда необходимо воспользоваться расчетными кривыми зависимости относительного значения тока к.з. от расчетного сопротивления.
Порядок расчета:
По кривым определяем относительные значения тока к.з. в момент времени t = 0 I*П0, и t = I*П.
Определяем номинальное значение тока генератора (источника)
,
кА
где Sнг – суммарная номинальная мощность генераторов, МВА;
Uср = среднее значение напряжения генераторов, кВ.
Определяем абсолютное значение токов к.з.
;
.
Рассчитывают периодическую составляющую тока к.з. к моменту отключения
,
где tсв – собственное время отключения выключателя, с;
tрз – время срабатывания релейной защиты, tрз = 0,05…0,1 с.
Рассчитывают значение апериодической составляющей тока к.з. для момента отключения iа по аналогичной методике.
Полученные результаты сводят в таблицу.