- •1. Исходные данные
- •2. Составление схемы главных электрических соединений подстанции
- •3.2 Выбор трансформатора сн.
- •3.3 Выбор понижающего трансформатора
- •3.5 Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры
- •3.6 Определение максимальных рабочих токов
- •4. Расчет токов короткого замыкания
- •4.1 Сопротивление элементов цепи к.З.
- •4.3 Сопротивление до точек к.З.:
- •4.7 Ударные токи к.З.:
- •4.8 Действующее значение ударного тока
- •5. Проверка оборудования тяговой подстанции
- •Проверка шин:
- •Проверка изоляторов:
- •5.4 Разъединители.
- •5.5 Быстродействующие выключатели.
- •5.6 Трансформаторы тока.
- •6. Выбор сглаживающего устройства.
- •9. Экономическая часть проекта
3.2 Выбор трансформатора сн.
Устанавливается два ТСН с вторичным напряжением 380/220 В, каждый из которых рассчитывается на полную мощность СН. Питание осуществляется от шин РУ – 10 кВ.
Мощность ТСН:
(3.3)
где:
Ксн− коэффициент собственных нужд, равный 0,01;
Nтп − число понижающих трансформаторов на тяговой подстанции, 2;
Sнтп – номинальная мощность понижающего трансформатора;
Sаб – мощность устройств автоблокировки, 60 кВ·А;
Sмх – мощность передвижной базы масляного хозяйства 20,0 кВ·А.
По справочным данным выбираем ТМ 250/10
3.3 Выбор понижающего трансформатора
Типовым решением для ТП постоянного тока является схема с двойной трансформацией.
Расчетная мощность трехобмоточного трансформатора определяется по формуле:
(3.4)
где:
Kp – коэффициент, учитывающий разновременность наступления максимумов тяговой и нетяговой нагрузок 0,95-0,98;
SТ - мощность тяговой нагрузки, кВА;
Sр – мощность районной и нетяговой нагрузки, кВА;
SСН – мощность трансформатора СН, кВА.
(3.5)
Sрасч мах=
Выбираем по условию Sп.ном≥Sрасч.max трансформатор ТДТН – 25000/110
3.4 Выбор тягового трансформатора: ТДТН – 16000/10 Ж
3.5 Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры
Токоведущие части и электрические аппараты выбираются по номинальным условиям длительного режима работы.
Общие условия выбора аппаратуры по длительному режиму заключается в сравнении рабочего напряжения и максимального рабочего тока с его номинальным напряжением и током.
Uраб ≤ Uном; (3.6)
Iраб мах ≤ Iном.дп; (3.7)
где:
U раб – рабочее напряжение установки, кВ;
Uном – номинальное (каталожное) значение напряжения, кВ;
I раб.мах –рабочий ток в максимальном режиме, А;
Iном.дп – номинальный (каталожный) ток, А.
3.6 Определение максимальных рабочих токов
-
Наибольший рабочий ток на вводах понижающих трансформаторов
(3.8)
Кпер – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, зависящий от температуры охлаждающей среды и начальной нагрузки(Кпер = 1,3).
Транзитную мощность Sтранз. для подстанции № 2 можно определить следующим образом:
,
Наибольший рабочий ток сборных шин опорной и транзитной тяговой подстанций может быть определен по выражению:
=578 А
110 кВ:
35 кВ:
10 кВ:
0,4 кВ:
-
Наибольший рабочий ток шин понижающих трансформаторов и секционного выключателя:
(3.12)
Где: КрнII – коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения, равный 0,5 – 0,7 (0,7 – при меньшем пяти чисел присоединений).
35 кВ:
10 кВ:
0,4 кВ:
-
Наибольший рабочий ток первичной обмотки преобразовательного трансформатора может быть определён по выражению:
, (3.13)
где Kпер – коэффициент перегрузки, с учётом перегрузочной способности выпрямителя, принять Kпер = 1,25; SНПРТР – номинальная мощность преобразовательного трансформатора; Uн1 – номинальное напряжение первичной обмотки преобразовательного трансформатора
-
Наибольший рабочий ток вторичной обмотки преобразовательного трансформатора может быть определён:
для трёхфазной мостовой двенадцатипульсовой схемы выпрямления
, (3.14)
-
Наибольший рабочий ток главной и «плюсовой» шины РУ-3,3 кВ тяговой подстанции постоянного тока
, (3.15)
где Kрн – коэффициент распределения нагрузки на шинах (при N = 2 Kрн =0,8); N –число преобразовательных агрегатов на подстанции.
-
Наибольший рабочий ток запасной шины РУ-3,3 кВ Iр.наиб. = Iф.наиб., где Iф.наиб. – наибольший рабочий ток фидера контактной сети
в курсовом проекте можно принять Iф.наиб. = 3000 А.
-
Наибольший рабочий ток минусовой шины РУ-3,3 кВ
Iр = N∙Idн, (3.16)
Выбранное оборудование по каждому РУ сведем в таблицу 1.
Таблица 1 - Выбор и проверка коммутирующей аппаратуры
Тип выбираемого аппарата |
Расчётные данные |
Паспортные данные |
Результат (годен, не годен) |
||||||||||||
Uраб, кВ |
Iраб.max, кА |
Iп0, кА |
iу, кА |
Bк, кА2∙t |
qmin, мм2 |
Uном, кВ |
Iном, кА |
Iном.откл, кА |
iскв, кА |
I2∙tТ, кА2∙t |
qш, мм2 |
|
|||
ОРУ-110кВ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
||
Шины АС-95 |
110 |
0,14 |
3,5 |
9 |
26,4 |
70 |
110 |
0,33 |
|
|
|
95 |
годен |
||
Разъединитель РНД(3)-110/630 |
110 |
0,14 |
3,5 |
9 |
26,4 |
|
110 |
0,63 |
|
80 |
1452 |
|
годен |
||
Выключатель ВВУ |
110 |
0,14 |
3,5 |
9 |
26,4 |
|
110 |
1,25 |
25 |
65 |
1875 |
|
годен |
||
Тр-р тока ТФЗМ-110Б |
110 |
0,14 |
3,5 |
9 |
26,4 |
|
110 |
0,3 |
|
63,6 |
1518,7 |
|
годен |
||
Разрядник ОПН-110 |
110 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
годен |
||
Изолятор ПС-70 |
110 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
годен |
||
Привод ПП-61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
годен |
||
Двигатель МУН-13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
годен |
||
РУ-35кв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Шины АС-95 |
35 |
0,437 |
1,43 |
3,6 |
3,08 |
32,6 |
35 |
0,33 |
|
|
|
95 |
годен |
||
Разъединитель РВ– 35/630 У3
|
35 |
0,437 |
1,43 |
3,6 |
3,08 |
|
35 |
0,63 |
18,5 |
64 |
1600 |
|
годен |
||
Выключатель ВВГ |
35 |
0,437 |
1,43 |
3,6 |
3,08 |
|
35 |
0,63 |
12,5 |
35 |
468,7 |
|
годен |
||
Тр-р напряжения ЗНОМ-35-72У1 |
35 |
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
годен |
||
Тр-р тока ТФЗМ-35Б |
35 |
0,437 |
1,43 |
3,6 |
3,08 |
|
35 |
0,3 |
|
42,4 |
1140,7 |
|
годен
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Продолжение таблицы 1
|
|||||||||||||||
Разрядник ОПН-35-10УХЛ |
35 |
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
Годен |
||
Изолятор ПС-70 |
35 |
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
годен |
||
РУ-10кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Шины А40х4 |
10 |
1,6 |
0,6 |
1,51 |
0,35 |
75,5 |
10 |
1,15 |
|
|
|
80 |
годен |
||
Разъединитель РВ – 20/1000 – У3
|
10 |
1,6 |
0,6 |
1,51 |
0,35 |
|
10 |
2 |
|
47 |
3969 |
|
годен |
||
Выключатель ВБМЭ-10-31,5...40/2000
|
10 |
1,6 |
0,6 |
1,51 |
0,35 |
|
10 |
1,6 |
20 |
20 |
675 |
|
годен |
||
Тр-р напряжения НТМИ-10 |
10 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
годен |
||
Тр-р тока ТПОЛ-10/2000 |
10 |
1,6 |
0,6 |
1,51 |
0,35 |
|
10 |
1,5 |
|
33,9 |
28518 |
|
годен |
||
Разрядник ОПН-10 |
10 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
годен |
||
Изолятор ОФ-10/375 |
10 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
годен |
||
РУ-3,3кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Шины: +3А – 120х10 -4А – 120х10 Зап.2А – 120х10 |
3,3 3,3 3,3 |
4,8
6
3 |
13,8 |
25,2 |
|
|
3,3 3,3 3,3 |
4,86 6,5 3,9 |
|
|
|
120 120 120 |
годен |
||
Разъединитель РВК-10/4000 |
3,3 |
4,8 |
13,8 |
25,2 |
|
|
3,3 |
4 |
|
|
|
|
годен |
||
Выключатель ВАБ-43-4000/30-Л-У4 |
3,3 |
4,8 |
13,8 |
25,2 |
|
|
3,3 |
2*3 |
|
|
|
|
годен |
||
Разрядник ОПН-3,3-0,1 ОПНК-П1-3,3УХЛ1 |
3,3 3,3
|
|
|
|
|
|
|
3,3 3,3 |
|
|
|
|
годен |
||
Изолятор ОФ-6-375 |
3,3 |
|
|
|
|
|
|
3,3 |
|
|
|
|
годен |
||
РУ-0,4кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Шины А40х4 |
0,4 |
0,497 |
39 |
98,7 |
95 |
53,9 |
|
0,4 |
870 |
|
|
|
годен |
||
Выключатель ВАБ-43-5000 |
0,4 |
0,497 |
39 |
98,7 |
95 |
|
|
0,4 |
|
|
|
|
годен |
||
Продолжение таблицы 1 |
|||||||||||||||
Разрядник ОПН-0,4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
годен |
||
Изолятор ОФ-6-375 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
годен |
||
Тр-р тока ТОП-0,66 |
0,4 |
750 |
39 |
98,7 |
95 |
95,4 |
|
0,4 |
800 |
|
|
|
годен |