2.2 Выбор числа, типа и мощности тяговых агрегатов

Определение агрегатности производится отношением мощности тяговой подстанции к мощности выпрямительного агрегата. Необходимое число выпрямителей определяется по формуле:

(4)

где P_тп - мощность тяговой подстанции на стороне постоянного тока, кВт; P_ВА – мощность выпрямительного агрегата, кВт.

На проектируемой подстанции предполагается установка выпрямительного агрегата В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ4 (см. рисунок 4) производства ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» мощностью 1200 кВт.

Рисунок 4 – Ячейка выпрямительного агрегата В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ4

Параметры выпрямительного агрегата В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ4 представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры выпрямительного агрегата

Тип выпрямительного агрегата	В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ4
Номинальный выпрямленный ток, А	2000
Номинальное выпрямленное напряжение, В	600
Схема выпрямления	12 пульсная
Число вентилей в плече, соединенных последовательно	2
Число вентилей в плече, соединенных параллельно	2
Общее количество вентилей	48

Вывод: для электроснабжения контактной сети трамвая и троллейбуса по вышеуказанным магистралям необходимо построить трехагрегатную подстанцию (два агрегата в работе, один в резерве) с разрешенной мощностью 2150 кВт.

2.3 Выбор трансформатора собственных нужд

Под собственными нуждами электроустановок понимают все вспомогательные устройства, необходимые для эксплуатации их основных агрегатов в нормальном и аварийном режимах.

Устройства собственных нужд тяговой подстанции предназначены для обеспечения нормальной работы силового оборудования подстанций, а также для обеспечения условий, необходимых для ликвидации повреждений и аварий. Устройства собственных нужд состоят из источников питания и потребителей.

Основными элементами системы собственных нужд переменного тока являются трансформатор собственных нужд, городской ввод низкого напряжения и сборные шины собственных нужд. Для питания шин собственных нужд применяют силовой трансформатор, который присоединяется к шинам РУ 10 кВ через разъединитель и кварцевые предохранители.

Трансформатор собственных нужд на тяговых подстанциях городского электрического транспорта выбирается исходя из полной расчетной мощности всех потребителей.

Оборудование на проектируемой тяговой подстанции №90, которое будет получать питание от шин собственных нужд, приведено в таблице 2:

Таблица 2 – Потребители собственных нужд

Наименование электроприемни­ков	Количество электроприемников n, шт.	Номинальная мощность одного электроприемника, кВт	Коэффициент использования, Ки	Коэффициент активной/реактивной мощности cosφ/tgφ
Вентиляторы	4	0,4	1	065/1,77
Электроконвекторы	18	1,2	0,9	1/0
Водонагреватель	1	2	0,6	1/0
Автоматика и телемеханика	1	2	0,6	0,92/0,43
Пожарная сигнализация	1	0,15	1	0,92/0,43
Цепи учета	2	0,5	1	0,90/0,48
Сварочный аппарат	1	5	0,5	0,65/1,17
Щиток рабочего освещения	1	4,1	1	0,92/0,43
Щиток аварийного освещения	1	1,8	1	0,92/0,43
Розеточная сеть	2	2,2	0,4	1/0
Наружное освещение	1	1,44	0,72	0,87/0,57
Светофорный пост	1	0,8	0,72	0,87/0,57

Для определения мощности собственных нужд выполняют расчет электрических нагрузок в соответствии с РТМ 36.18.32.4-92 «Указания по расчету электрических нагрузок».

Общая номинальная (установленная) мощность, кВт:

(5)

где n – количество электроприемников, шт.; p_н – номинальная мощность одного электроприемника, кВт.

Расчетная мощность группы электроприемников, кВт:

(6)

где К_и – коэффициент использования; P_н – общая номинальная мощность группы электроприемников, кВт.

Эффективное число электроприемников:

(7)

Активная расчетная мощность, кВт:

(8)

где K_p – коэффициент расчетной нагрузки.

Расчетная реактивная мощность, квар:

• при

  ,

  (9)

• при

,

(10)

Полная расчетная мощность, кВА:

,

(11)

где P_p – расчетная активная мощность, кВт; Q_p –расчетная реактивная мощность, квар.

Расчетный ток, А:

,

(12)

В таблице 3 представлен расчет электрических нагрузок по форме Ф636-92.

По результатам расчета мощности нагрузок собственных нужд выбрано два трансформатора на 40 кВА ТСЗ-40/10 производства ЗАО «Электрофизика» г. Санкт-Петербург.

Таблица 3 – Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок (форма Ф636-92)
Исходные данные						Расчетные величины				Эффективное число ЭП		Коэффициент расчетной нагрузки, Кр		Расчетная мощность				Расчетный ток, А.
По заданию технологов				По справочным данным			КИРн	КИРнtgφ	np2n						Активная, кВт.	Реактивная, квар.	Полная, кВА.
Наименование ЭП	Количество ЭП, шт. n	Номинальная (установленная) мощность, кВт		Коэффициент использования, КИ	Коэффициент активной реактивной мощности cosφ/tgφ
		Одного ЭП pн	Общая Pн = n*pн
1	2	3	4	5	6		7	8	9		10		11		12	13	14		15
ЩСН
Вентиляторы	4	0,4	1,6	1			1,6	1,8	0,64
Электроконвекторы	18	1,2	21,6	0,9			19,4	-	25,9
Водонагреватель	1	2	2	0,6			1,2	-	4
Автоматика и телемеханика	1	2	2	0,6			2	0,85	4
Пожарная сигнализация	1	0,15	0,15	1			0,15	0,06	0,02
Цепи учета	2	0,5	1	1			1	0,48	0,5
Сварочный аппарат	1	5	5	0,5			2,5	2,92	25
Щиток рабочего освещения	1	4,1	4,1	1			4,1	1,75	16,81
Щиток аварийного освещения	1	1,8	1,8	1			1,8	0,77	3,24
Розеточная сеть	2	2,2	4,4	0,4			1,76	-	9,68
Наружное освещение	1	1,44	1,44	0,72			1,04	0,59	2,07
Светофорный пост	1	0,8	0,8	0,72			0,58	0,33	0,64
Итого			46	0,81			37,16	9,62	92,53		22		1		37,16	9,62	38,39		58,32
Полная расчетная мощность составляет 38,39 кВА Категория надежности электроснабжения III (третья); напряжение сети (U) 380 В
Компенсация реактивной мощности не требуется, т.к в соответствии с расчетом cos φ = 0,97