Для запасной шины ру-3,3 кВ:
(13)
A
По этим значениям, а также с учетом номинального напряжения выбираем высоковольтные коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения, токоведущие части и изоляторы, разрядники заданной РУ- 3,3 кВ тяговой подстанции.
3.3.2 Выбор токоведущих частей
Выбор токоведущих частей производится по допустимым длительным значениям токов для неизолированных проводов и окрашенных шин:
Для РУ – 3,3 кВ:
-для главной плюсовой шины используем медные шины по три полосы на полюс:
120 х 10
Iдоп = 6250 А. [4, Табл.1.3.31, с. 37]
- для запасной плюсовой шины также используем медные шины по четыре полосы на полюс:
120 х 10
Iдоп = 6800 А. [4, Табл.1.3.31, с. 37]
- для подключения фидеров К.С. применяем неизолированные провода по два на фидер:
М 400
Iдоп = 1050 А. [4, табл. 1.3.29, с. 34]
Выбранное оборудование сведем в таблицу 1.
Таблица 1 Оборудование тяговой подстанции.
Наименование аппаратуры |
Тип |
Электрическая характеристика |
Катодный и линейный быстродействующие выключатели |
ВАБ-28-3000/30-К |
Uн. вып.=3300 В Iн.вып.=3000 А |
Изоляторы |
ПНБ-6/1500 |
8 шт. х 530 мм |
Разъединители вводов и линий |
РВК-10/3000 ПР-3 |
Uн = 10 кВ, Iн = 3000А |
Предохранители |
ПК-6/100 |
Uн = 6 кВ, Iн = 100А |
Разрядники |
РМВУ-3,3 |
Uн = 3,3 кB, Uндоп = 4,2 кВ |
Амперметры |
И505 ВУИ505 |
Iмакс = 5000А |
Вольтметры |
М151 |
Uмакс = 5000 В |
3.4 Расчёт токов короткого замыкания
Расчетным режимом для проверки оборудования подстанций является режим трехфазного короткого замыкания.
Расчет токов короткого замыкания производим на основании электрической схемы. Для этого мы заданную схему внешнего электроснабжения (см. рис. 1) дополняем упрощенной схемой опорной тяговой подстанции (рис. 3). Потом на основе составленной электрической схемы составляем схему замещения, на которой все элементы представлены в виде сопротивлений (рис. 4). Так как в высоковольтных цепях активные сопротивления значительно меньше индуктивных, то сопротивления в схеме замещения считаются чисто индуктивными.
Рис.3. Расчетная схема короткого замыкания.
Рис.4. Схема замещения
По расчетной схеме и схеме замещения найдем сопротивление энергосистемы до шин опорной тяговой подстанции №1.
В качестве базисной принимаем произвольную мощность равную Sб = 100 МВ*А, Uср=115 кВ.
1) Сопротивление системы:
(14)
2) Сопротивление ЛЭП:
(15)
3) Сопротивления обмоток «ВН – НН» трансформаторов:
(16)
4) Определим базисное сопротивление к.з. в точке 10,5 кВ.
По схеме преобразования рис. 5 (а) рассчитаем сопротивления.
Относительное сопротивление линий между опорными подстанциями №1-№5:
(17)
Рис.5. Схема преобразования
Относительное сопротивление обмоток «ВН – НН» трансформаторов:
(18)
Относительное сопротивление по схеме преобразования:
(19)
По схеме преобразования рис. 5 (б) рассчитаем сопротивления:
Относительное сопротивление по схеме преобразования:
(20)
По схеме преобразования рис. 5 (в) рассчитаем сопротивления:
Относительное сопротивление по схеме преобразования:
(21)
5) Вычисление токов К.З.
а) Определение базисного тока:
(22)
Определение тока:
(23)
Определение ударного тока:
(24)
6) Рассчитаем ток К.З.на шинах постоянного тока:
Установившийся ток К.З. на шинах 3,3кВ определяют по выражению:
(25)
где IdH - номинальный выпрямленный ток выпрямительного агрегата, IdH=3200 A;
N - число выпрямительных агрегатов, нормально находящихся в работе;
Sн.пр.тр - мощность преобразовательных трансформаторов, питающих выпрямительный агрегат, Sн.пр.тр.=11840 кВ*А;
Sкз.- мощность тока К.З. на шинах переменного тока 10 кВ, от которых питаются преобразовательные трансформаторы;
(26)
МВ*А
uк - напряжение тока К.З.,%, преобразовательного трансформатора, uк=7,35%.
При числе выпрямительных агрегатов, нормально находящихся в работе, N=1:
А
При числе выпрямительных агрегатов, нормально находящихся в работе, N=2:
А