Общие указания

В методическом пособии рассмотрены вопросы определения мощности подстанции, расчета параметров цепей короткого за­мыкания, выбора и проверки токоведущих частей и оборудования, расчета релейной защиты основных присоединений для следующих тем курсовых и дипломных проектов.

Тема 1. Расчет и выбор оборудования и аппаратуры тяговой подстанции постоянного тока электрифицируемого участка же­лезной дороги.

Тема 2. Расчет и выбор оборудования и аппаратуры тяговой подстан­ции переменного тока электрифицируемого участка железной дороги.

Тема 3. Расчет и выбор оборудования и аппаратуры трансфор­маторной подстанции для питания железнодорожного узла.

Для выполнения заданных тем рекомендуются следующие исходные данные, на основании которых и рассматриваются вопросы расчетов в да нном методическом пособии:

1. Схема внешнего и тягового (для тяговых подстанций) электро­снабжения, на которой указываются:

а) источники питания, которыми являются районные подстанции;

мощность источников питания задается мощностью коротко­го замыкания на шинах их вторичного напряжения (252, 126 или 40,5 кВ) — S_К; мощностью генераторов — S_НГ и их количеством; мощностью трансформаторов — S_н.тр и их количеством;

б) количество подстанций схемы внешнего энергоснабжения и их типы по способу подключения к питающей электрической системе (опорные, транзитные, на отпайках, тупиковые).

Трансформаторные подстанции могут получать питание от шин вторичного напряжения районных или других трансформаторных подстанций;

в) длины всех воздушных линий электропередачи (ЛЭП) со­ответствующего уровня напряжения, определяющие расстояние между всеми подстанциями заданного региона или электрифи­цируемого участка;

г) длины воздушных или кабельных ЛЭП от шин проектируемой подстанции до потребителей;

д) количество главных понижающих трансформаторов на каждой подстанции, количество их обмоток и уровни напря­жения каждой из них.

2. Параметры (нетяговых) потребителей с указанием их наименования, установленной мощности—Р_у , коэффициентов спроса – К_с и мощности cosφ, уровней питающих напряжений, категории. Для каждого потребителя задается типовой суточный график активной нагрузки.

3. Год эксплуатации подстанции для составления графика планово-предупредительных работ.

4. Дополнительные исходные данные для тяговых подстанций:

а) номинальное напряжение контактной сети U_кс;

б) количество электрифицируемых путей;

в) тип рельса;

г) для тяговых подстанций переменного тока эффективные токи наиболее и наименее загруженных фаз трансформатора ( и со­ответственно);

д) для тяговых подстанций постоянного тока действующее значение выпрямленного тока (I_Д.ТП);

е) количество фидеров (питающих линий) контактной сети и их максимальные рабочие токи (I_{max. ф});

ж) мощность для питания устройств СЦБ.

5. Темы специального задания.

По усмотрению руководителя (консультанта) могут быть выданы ; дополнительные данные.

Состав дипломного проекта

Дипломный проект состоит из трех основных разделов:

Общей части, включающей в себя разработку однолинейной схемы подстанции, расчет мощности подстанции, рабочих токов и токов короткого замыкания, выбор и проверку по режиму корот­кого замыкания токоведущих частей и оборудования подстанции, расчет параметров релейной защиты.

Технологического, связанного с техническим обслуживанием, ре­монтом и испытаниями какого-либо оборудования электрической подстанции и составлением технологических карт.

Экономического, в котором составляется штатное расписание под­станции и график планово-предупредительных работ на заданный год эксплуатации подстанции.

Помимо этих разделов в дипломном проекте должны быть отра­жены проектируемые мероприятия по технике безопасности и про­тивопожарной профилактике.

Дипломный проект состоит из расчетно-пояснительной записки и 2—6 листов чертежей, тематику и количество которых определяет в каж­дом конкретном проекте руководитель дипломного проектирования.

В курсовом проекте выполняется только общая часть как самостоя­тельный проект в уменьшенном объеме (все расчеты по выбору и про­верке токоведущих частей и оборудования ведутся для одного распре­делительного устройства).

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и од­ного чертежа—однолинейная схема.

Расчетно-пояснительная записка должна быть выполнена на одной стороне листа формата А4. Изложение материала должно быть крат­ким, ясным и последовательным. Для уменьшения объема расчетно-пояснительной записки вычисления токов короткого замыкания и выбор, и проверку оборудования целесообразно выполнять в виде таблиц. Иллюстрации в проектах могут быть выполнены на миллиметровой бумаге, размеры которой кратны формату А4.

Графическую часть проектов следует выполнять в соответствии с требо­ваниями ГОСТ на форматы, линии, шрифты, условные графические и бук­венные обозначения электрических аппаратов и приборов.

Ниже приведены условные графические обозначения основного оборудования однолинейной схемы электрических подстанций с ука­занием размеров, применительно к формату А1.

Наименование оборудования	Условные обозначения	Размеры, мм
Сборные шины трехфазного переменного тока (в однофазном исполнении)		а = 5 b = 12 угол 600
Сборные шины распределительного устройства постоянного тока 3,3 кВ		а = 5
Сборные шины распределительного устройства переменного тока 27,5 кВ		а = 5 b = 10
Двухобмоточный силовой главный понижающий трансформатор (внутри окружности ставится значок-схема соединения обмоток Y°,Y, Δ в зависимости от уровня напряжения)		Ø 20
То же, трехобмоточный		Ø 20
То же, с регулированием напряжения под нагрузкой		Ø 20 стрелка под углом 450
Тяговый трансформатор с расщепленной вторичной обмоткой на две одного уровня напряжения		Ø 15
Трансформатор собственных нужд		Ø 15
Измерительный трансформатор напряжения		Ø 15
Измерительный трансформатор тока с одной вторичной обмоткой		а = 5 Ø 10
То же, с двумя		а = 5 b = 10 Ø 10
Два измерительных трансформатора тока в одной фазе		а = 5 Ø 10
Высоковольтный выключатель переменного тока		10х10
Высоковольтный выключатель в трехфазном исполнениис общим приводом		а = 10 b = 15 с = 2
Разъединитель с заземляющими ножами		а = 10 ножи под углом 300
Быстродействующий выключатель постоянного тока		Прямо-угольник на ноже 6х2, нож под углом 300
Реактор		Ø 15
Общее обозначение разрядника (ограничителя перенапряжений)		а = 20 b = 8 20 ∙ 8
Разрядник роговый		а = 5 угол 450
Разрядник вентельный		а ∙ b = = 20 ∙ 8; с = 4
Предохранитель плавкий		а ∙ b = = 10 ∙ 4
Выпрямитель		а = 15 b = 10
Штепсельный разъем комплектной камеры с выкатным масляным выключателем для создания видимого разрыва цепи		а = 4

Примечание. Подвижные части разъединителей и быстродействующих выключателей изображаются на основании следующего: сила, действующая на подвижный контакт для его замыкания, должна иметь направление на схеме сверху ниш при горизонтальном изображении цепей контакта и слева направо — при вертикальном изображении.

Расчетно-пояснтельную записку брошюруют в следующем порядке:

1. Титульный лист.

2. Бланк задания на проект.

3. Содержание.

4. Введение.

5. Текст расчетно-пояснительной записки в следующем порядке:

Общая часть

- разработка структурной схемы подстанции;

- расчет мощности подстанции и выбор типа главных понижающих трансформаторов;

- расчет максимальных рабочих токов;

- расчет токов короткого замыкания в максимальном и мини­мальном режимах;

- выбор по параметрам рабочего режима и проверка по параметрам короткого замыкания токоведущих частей, изоляторов, высоковольтных выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов тока и напряжения, разрядников или ограничителей перенапряжений, акку­муляторной батареи, предохранителей;

- выбор типов релейной защиты и ее расчет.

Технологический раздел

Назначение и типы рассматриваемого электрического аппарата, конструктивное выполнение, электрические параметры, текущий или капитальный ремонт, профилактические испытания после ремонта, технологическая карта ремонта или испытаний, техника безопасно­сти при ремонте.

Экономический раздел

Годовые эксплуатационные расходы на содержание и обслужива­ние подстанции, фонд заработной платы, график планово-предупре­дительных работ.

Техника безопасности и охрана труда при эксплуатации подстанции.

Противопожарные мероприятия.

6. Список использованной при проектировании литературы.