- •Петербургский государственный университет путей сообщения
- •Пояснительная записка к курсовому проекту
- •Тяговые и трансформаторные подстанции переменного тока
- •2.5.2. Определение токов двухфазного короткого замыкания 16
- •2.6.2. Определение токов двухфазного короткого замыкания 18
- •1. Выбор числа, типа и мощности трансформаторов
- •1.1. Выбор главного понижающего трансформатора
- •1.2. Выбор типа трансформатора собственных нужд
- •2. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ру
- •2.1. Составление однолинейной расчётной схемы
- •2.2. Определение относительного сопротивления до точки к1
- •2.3. Проверка на электрическую удалённость
- •2.4. Определение токов короткого замыкания на шинах ору–110 кВ
- •2.4.1. Определение токов трёхфазного короткого замыкания
- •2.4.2. Определение токов двухфазного короткого замыкания
- •2.4.3. Определение токов однофазного короткого замыкания
- •3. Выбор, расчет и проверка шин, основных коммутационных аппаратов и измерительных трансформаторов
- •3.1. Выбор шин ру
- •3.1.1. Выбор шин ору-110 кВ
- •3.1.2. Выбор шин ору-27,5 кВ
- •3.1.3. Выбор шин зру-10,5 кВ
- •3.2 . Высоковольтные выключатели переменного тока
- •3.3. Разъединители, отделители, короткозамыкатели
- •3.4. Выбор измерительных трансформаторов
- •3.4.1 Трансформаторы тока
- •3.4.2. Трансформатор напряжения
- •4. Подбор аппаратуры и схем питания собственных нужд подстанции
- •4.1. Выбор аккумуляторной батареи
- •4.2. Выбор зарядно-подзарядного устройства (зпу)
- •5. Расчет контура заземления
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Спецификация
1. Выбор числа, типа и мощности трансформаторов
Электрическая энергия, которая необходима для работы подвижного состава, вырабатывается на различных электростанциях. От электрических станций по трёхфазным ЛЭП высокого напряжения электрическая энергия передаётся к трансформаторным подстанциям, расположенным вдоль электрифицированных железных дорог (тяговым подстанциям). Согласно заданию необходимо спроектировать тяговую подстанцию переменного тока, присоединённую к системе внешнего энергоснабжения транзитным способом. Важнейшей задачей проектирования является выбор главного трехобмоточного понижающего трансформатора. На тяговой подстанции устанавливают также трансформатор собственных нужд.
Железная дорога является потребителем первой категории и для увеличения надёжности подстанции резервируют и поэтому при расчете принято по два главных понижающих трансформатора.
1.1. Выбор главного понижающего трансформатора
Максимальная расчётная мощность, на основании которой выбирается тип главного понижающего трансформатора, определена по формуле:
(1.1)
где S27.5 –наибольшая мощность на шинах 27,5 кВ, кВА;
Sр –мощность районных потребителей;
kР –коэффициент, учитывающий равномерность наступления максимумов тяговой и не тяговой нагрузки; далее принято 0,97.
Мощность на шинах 27,5 кВ определяется следующим образом:
(1.2)
где SТ – мощность тяговой нагрузки;
Sсн - мощность трансформатора собственных нужд, согласно заданию 250 кВА;
SДПР - мощность потребителей по линии ДПР;
S27.5 =15000 + 250 = 15250 кВА.
Sрасч max = 0,97(15250 + 4000) =18672,5 кВА.
По справочным данным производен выбор главного понижающего трансформатора на основании условия выбора, которое приведено ниже.
Условие выбора: (1.3)
Исходя из этого условия, выбран трансформатор типа ТДТНЭ-20000/110-Б
Электрические характеристики этого трансформатора приведены в табл.1.
Таблица 1
Электрические характеристики главного понижающего трансформатора
ТИП |
Номинальная мощность, МВА |
Напряжение обмоток, кВ |
Схема и группа соединения |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ м/у обмотками uк,% |
Ток х.х., % |
|||||
ТДТНЭ - 20000/110-Б |
25,0 |
ВН |
СН |
НН |
Yн/Δ/ Δ -11-11 |
ХХ |
КЗ |
ВН-СН |
ВН-НН |
СН-НН |
1 |
115 |
27,5 |
11 |
45 |
127 |
10,5 |
17 |
6 |
1.2. Выбор типа трансформатора собственных нужд
В силу того, что мощность собственных нужд в задании равна Sсн = 250 кВА. Поэтому наиболее оптимальным вариантом является установка трансформатора типа ТМ-250/27,5. Его электрические характеристики указаны в таблице 2.
Таблица 2
Электрические характеристики трансформатора собственных нужд
ТИП |
Номинальная мощность, кВА |
Напряжение обмоток, кВ |
Схема и группа соединения |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ, % |
Ток ХХ, % |
||
ВН |
НН |
ХХ |
КЗ |
|||||
ТМ-250/27,5 |
250 |
27,5 |
0,4 |
Y/ Yн -0 |
0,96 |
3,7 |
6,5 |
2,3 |