3.3 Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры
Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры производится по нормальным условиям длительного режима работы, который заключается в сравнении рабочего напряжения и максимального рабочего тока с их номинальными значениями напряжения и тока:
Uн > Uр
Iн > Iрmax
3.3.1 Определение максимальных рабочих токов тяговой подстанции
Определение Iр max вводов опорной (№1) подстанции производится по выражению:
,
(2)
где kпр- коэффициент перспективы развития потребителей, kпр= 1.3;
nтп - количество понижающих трансформаторов на тяговой подстанции, nтп = 2;
Sнтп - номинальная мощность понижающего трансформатора, Sнтп = 40000 кВА;
kр - коэффициент разновременности максимальных нагрузок данной и соседних подстанций, kр = 0.75;
Uh - номинальное напряжение, Uh = 110 кВ;
Sтранз - транзитная мощность, проходящая через шины данной для питания соседних.
Sтранз = nтп ∙ Sнтп.отп + nтп ∙ Sнтп.транз, (3)
где Sнтп.отп - номинальная мощность понижающего трансформатора отпаечной подстанции, Sнтп.отп = 16000 кВА;
Sнтп.транз - номинальная мощность понижающего трансформатора транзитной подстанции, Sнтп.транз = 25000 кВА.
Sтранз =2 ∙ 16000 + 2 ∙ 25000 = 82000 кВА
А
Определение
Iр max
сборных шин опорной тяговой подстанции
производится по выражению:
,
(4)
где kпер - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, зависящий от температуры охлаждающей среды и начальной нагрузки, kпер = 1,5;
kрн1 - коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения, kрн1 = 0,7.
А
Определение Iр max понижающих трансформаторов производится по выражению:
,
(5)
- для трансформаторов ТДТН– 40000/110
А
А
А
- для трансформаторов ТМ – 630/10
А
А
- для трансформаторов ТМ – 250/10
А
А
Для сборных шин СН и НН понижающих трансформаторов и цепи секционного выключателя Ip max может быть определен по выражению:
,
(6)
где kрн1 – коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения, kрн1 = 0,5.
А
А
Iр max фид.35 нетяговых потребителей определяется по выражению:
,
(7)
где Sф max – максимальная мощность, передаваемая по одному фидеру районного потребителя, Sф max = 2500 кВА.
А
Общий максимальный рабочий ток нетяговых потребителей:
IСН = n Iр max фид.35, (8)
где n – количество фидеров нетяговых потребителей, n = 6.
IСH = 6 ∙ 53,111 = 318 А.
Для первичной обмотки преобразовательного трансформатора Ipmax определяется по выражению:
,
(9)
где kрн1 - коэффициент перегрузки, с учетом перегрузочной способности выпрямителя ПВЭ-5 АУ-1, kрн1 = 1,25;
Sн.пр тр - номинальная мощность преобразовательного трансформатора, Sн.пр тр = 11840 кВА;
Uh1 -номинальное напряжение первичной обмотки преобразовательного трансформатора, Uh1 = 10,5 кВ.
А
Максимальный рабочий ток вторичной обмотки преобразовательного трансформатора может быть определен:
- для схемы выпрямления «звезда две обратные звезды»
,
(10)
где IdH - номинальный выпрямленный ток полупроводникового преобразователя, IdH=3200А.
А
Для главной (плюсовой) шины РУ-3,3 кВ тяговой подстанции постоянного тока:
,
(11)
где N - число преобразовательных агрегатов на подстанции, N=2;
KpH -коэффициент распределения нагрузки на шинах при N=2, KpH= 0,8.
А
Для запасной шины РУ-3,3 кВ:
Ip max=Iф max, (12)
где Iфmax - максимальный рабочий ток фидера контактной сети: в курсовом проекте можно принять Iф max = 2000А.