1.5 Визначення максимальних робочих струмів

Визначення максимальних робочих струмів на усіх приєднаннях тягової підстанції виконуємо в табличній формі, таблиця 1.9.

Таблиця 1. 5 – Розрахунок максимальних робочих струмів

Найменування приєднання	Розрахункова формула	Розрахунок	Значення максимальних робочих струмів, А
1	2	3	4
Уводи підстанції 110 кВ			138
Первинна обмотка ВН двох або трьохобмоточного понижуючого трансформатора			46
Робоча та ремонтна перемички підстанції		138 - 46	92
Вторинна обмотка НН понижуючого трансформатора 35 (10) кВ, увід 35(10) кВ			364
Збірні шини вторинної напруги 10 кВ, секційний МВ 10кВ			291
Первинна обмотка трансформатора власних потреб			9,3
Лінії районних споживачів: Дорожні електрмайстерні			35
Насосна станція			36
Шиферний завод			100
Завод мінеральних добрив			96

Розшифрування величин, що ввійшли до формул таблиці 1.5:

S_штп – максимальна потужність на шинах підстанції, кВА;

Σ - сумарна номінальна потужність знижуючого трансформатора, кВА;

S _нтр1, S _нтр2, S _нтр3 – номінальні потужності знижуючого трансформатора

відповідно первинної і вторинної напруги, кВА;

- номінальна потужність трансформатора власних потреб, кВА;

- найбільша активна потужність споживача, кВт;

Uном1,Uном2,Uном3 - номінальні напруги відповідно первинної та вторинної

обмоток трансформатора, кВ;

S_ДПР – потужність споживачів, що живляться по лініях ДПР, кВА;

І_dн – номінальний випрямлений струм випрямляча, А;

І_{max фід} – максимальний струм фідера контактної мережі, А;

N – число випрямляючих агрегатів;

- коефіцієнт розподілу навантаження на шинах підстанції, приймається рівним 0,6-0,8;

- коефіцієнт перевантаження трансформатора, приймається рівним

1,2-1,4;

- коефіцієнт перспективи розвитку споживачів, приймається рівним 1,3;

- максимальна потужність на шинах підстанції, кВА;

- сумарна номінальна потужність понижуючих трансформаторів, кВА.

1.6 Визначення струмів та потужностей короткого замикання на шинах 110 та 10 кВ

Для перевірки струмоведучих частин та електрообладнання на стійкість струмам к.з. виконують розрахунок струмів та потужностей короткого замикання у максимальному режимі к.з.

Визначаємо опір до точок короткого замикання К₁-110 кВ, К₂-35(10) кВ та К₃-27,5 кВ у відносних одиницях. Для розрахунку опорів вибираємо базисні умови, які характеризуються базисною потужністю, базисним струмом та середньою розрахунковою напругою. За базисну потужність приймаємо ціле число, зручне для розрахунку S_б=100 МВА. За середню розрахункову напругу приймають лінійну напругу, яка на 5% вище номінальної.

U_{ном 1} = 110 кВ: U_сер1=115 кВ;

U_{ном 2} = 10 кВ: U_сер2=10,5 кВ;

Базисний струм визначається по формулі [1,с.170]:

, кА ( 1.13 )

Складаємо однолінійну розрахункову схему по схемі первинного електропостачання (рисунок 1.3). На розрахунковій схемі вказуємо довжину ліній, потужність короткого замикання на шинах районних підстанцій, номінальні та середні напруги ліній, номінальну потужність трансформатора, напругу короткого замикання, опір одного кілометра лінії.

По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення (рисунок 1.4). На схемі заміщення усі опори елементів лінії заміняємо індуктивними опорами, біля яких в числівнику вказуємо номер опору, а в знаменнику – його величину. Розрахунок окремих елементів схеми заміщення виконуємо по формулам

в табличній формі, таблиця 1.6.

Рисунок 1.3– Однолінійна розрахункова схема.

Мал. 3. Розрахункова однолінійна схема

Рисунок 1.4–Схема заміщення

Таблиця 1.6 - Розрахунок відносних опорів для схеми заміщення

№ рис.	№ опорів	Розрахункова формула		Розрахунок		Значення відносних опорів
Енергосистема
1.4						0,051
1.4						0,018
Лінії електропередачі
1.4						0,302
1.4						0,076
1.4						0,065
1.4						0,417
1.4						0,357
Трансформатор
1.4						1,667

Розшифрування величин, що входять до формул таблиці 1.6:

- базисна потужність, кВА;

- номінальна потужність трансформатора, МВА;

- потужність к.з. районної підстанції, МВА;

- напруга к.з. трансформатора, %;

- середня напруга у місці установки даного елемента, кВ;

- індуктивний опір 1 км лінії, Ом/км;

l - довжина лінії, км.

По схемі заміщення складаємо схеми перетворення, рисунки 1.5-1.10

Розрахунок відносних опорів до точок K₁, K₂ та K₃ виконуємо в табличній форм, таблиця 1.7.

Таблиця 1.7– Розрахунок відносних опорів для схем перетворення.

№ рис.	Схема	Розрахункова формула та розрахунок	Значення опору
1	2	3	4
1.5			0,151 0,038 0,032 0,177 0,028 0,834
1.6			0,234 0,233

Продовження таблиці 1.7

1	2	3	4
1.7			0,118
1.8			0,146
1.9			0,98

Розрахунок струмів та потужностей к.з. на шинах 110, 35 (10) кВ і 27,5 кВ виконуємо аналітичним методом в табличній формі, таблиця 1.13.

Таблиця 1.13– Розрахунок струмів та потужностей на шинах 110 і 10 кВ

Розрахункова величина	Розрахункова формула	Розрахунок		Значення
		К1	К2	К1	К2
Базисний струм, кА				0,503	5,5
Діюче значення струму к.з., кА				3,45	5,6
Діюче значення ударного струму, кА		1,52 3,45	1,52 5,6	5,24	8,5
Ударний струм к.з., кА		2,55 3,45	2,55 5,6	8,8	14,3
Потужність к.з., МВА				685	102

Розшифровка величин, що входять до таблиці 1.13.

S_б - базисна потужність, МВА;

U_сер - середня напруга в місці установки даного елементу, кВ;

Х_*бк – відносний опір до точок К₁, К₂ та К_3.