2.2 Расчет мощности собственных нужд

Мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН)выбирают исходя из мощности, необходимой для питания собственных нужд переменного тока, то есть всех вспомогательных устройств, необходимых для эксплуатации их в нормальных и аварийных режимах.

Для тяговых подстанций переменного тока мощность собственных нужд принимается равной 0,5 ‒ 0,8% от мощности на тягу. Мощность собственных нужд S_с.н, кВА, определяется по формуле 2.3.

S_с.н. = (0,005‒0,008)*S_тяг, кВА, (2.3)

где S_тяг ‒ мощность на тягу.

S_{с.н .}= 0,008*32222,2=294,2

2.3 Расчет полной мощности подстанции

Расчет полной мощности подстанции S_эчэ, кВА, рассчитывается по формуле 2.4.

S_эчэ = (S_тяг+S_дпр+S_0,4+ S_с.н )*К_р, кВА, (2.4)

где S_тяг – мощность на тягу;

S_с.н – мощность собственных нужд;

S_дпр – мощность потребителя ДПР;

К_р – коэффициент разновременности максимумов нагрузки, равный 0,95 – 0,98.

S_эчэ=(32222,2+5294,1+0,4+10)*0,95=35650,46

2.4 Выбор трансформаторов

На основании расчета S_с.н был выбран трансформатор собственных нужд типа ТМ – 400/10кВА. Параметры данного трансформатора:

- S_{н.тр .}= 400кВА;

- U_н2 = 0,4кВ;

- U_к = 4,5%;

- U_н1 = 10кВ;

- схема и группа соединения обмоток: Y – Y^*.

На основании расчета мощности потребителей СЦБ был выбран трансформатор Т СЦБ типа ТМ – 250/10кВА. Параметры трансформатора:

- S_н.тр. = 250 кВА;

- U_н2 = 0,4 кВ;

- U_к = 4,5 %;

- U_н1 = 10 кВ;

- схема и группа соединения обмоток: Y – Y^* ‒ 0.

2.5 Создание принципиальной схемы

Принципиальная схема тяговой подстанции переменного тока изображена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Принципиальная схема тяговой подстанции переменного тока

3 Расчет максимальных рабочих токов

Токоведущие части и электрическое оборудование подстанции выбирают по условию их длительной работы при номинальной и повышенной нагрузке, не превышающей максимальной рабочей. Для этих целей необходимо рассчитать максимальные рабочие токи сборных шин и всех присоединений к ним. Эти значения тока необходимы для определения допустимых токов токоведущих частей и номинальных токов электрического оборудования подстанции.

В таблице 3.1 приведен расчет токов короткого замыкания

Таблица 3.1 – Расчет токов короткого замыкания

Присоединение	Формула	Результат, А	Примечание
1	2	3	4
Вводы подстанции	Iр. max = Кав*Sэчэ/ √3*Uн1 Iр. max =1,4*35650,4/√3*27,5	1197,1	Кав=1,4 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора; Sн.тр. – полная мощность подстанции; Uн1 – номинальное напряжение первичной обмотки Т
Сборные шины первичного напряжения тяговой подстанции	Iр.max=Кпр*Кр.н*Sэчэ/√3*Uн1 Iр.max=1,3*0,7*35650,4/√3*27,5	778,2	Кпр = 1,3 – коэффициент перспективного развития подстанции; Кр.н = 0,7 – коэффициент распределения нагрузки на СШ и перемычках первичного напряжения; Uн1 – номинальное напряжение первичной обмотки ГПТ

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4
Первичные и вторичные обмотки силовых трансформаторов ТСН, Т СЦБ)	Iр. max = Кав*Sн.тр / √3*Uн1 Iр. max = 1,4*400/√3*27,5 Iр. max = 1,4*63/√3*10 Iр. max = 1,4*400/√3*0,4 Iр. max = 1,4*63/√3*0,4	11,9 5,1 823,5 129,7	Sн.тр – номинальная мощность силового трансформатора; Uн1 – номинальное напряжение первичной обмотки силового трансформатора
Сборные шины РУ-0,4 (кВ)	Iр. max = Sс.н+Sсцб / √3*Uн2 Iр. max = 294,2+43,75/√3*0,4	496,9	SСН – расчётная мощность собственных нужд тяговой подстанции; Uн2 – номинальное напряжение вторичной обмотки ТСН
Сборные шины КРУН СЦБ Линии питающие потребителей ДПР, ФСЦБ	Iр. max = SСЦБ / √3*Uн1 Iр. max = 43,75/ √3*10 Iр. max = ДПР/√3*27,5 Iр. max = ФСЦБ/√3*10	2,57 113,2 2,57	SСЦБ – расчётная мощность СЦБ; Uн1 – номинальное напряжение первичной обмотки Т СЦБ