- •Введение
- •1. Расчет удельного электропотребления и выбор варианта размещения тяговых подстанций
- •1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации
- •1.2. Энергия, потребляемая поездом
- •1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации
- •1.5. Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески
- •Характеристика выбранной подвески контактной сети
- •1.6.1. Удельное сопротивление контактной подвески
- •1.7. Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта
- •2. Построение графика движения поездов и его статистическая обработка.
- •2.1. Количество перевозимых грузов в сутки
- •2.2. Количество пар поездов в сутки
- •2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне
- •2.4. График движения поездов
- •3. Расчет необходимых электрических величин.
- •3.2.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции б
- •3.2.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера
- •3.2.7. Максимальный ток фидера
- •3.2.8. Средняя потеря напряжения до поезда
- •3.2.9. Средние потери мощности в контактной сети
- •4. Выбор оборудования тяговых подстанций
- •4.1. Число и мощность тяговых агрегатов подстанции постоянного тока
- •4.2. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов
- •5. Расчёт токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит
- •6. Определение потерь энергии на тяговых подстанциях
- •6.1. Потери мощности в двухобмоточных понизительных трансформаторах
- •Потери мощности в трехобмоточных тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов вычислены по формуле:
- •6.3. Потери мощности в выпрямителях
- •7. Проверка выбранного оборудования по граничным условиям
- •7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву
- •Iф,э Iдоп,
- •644,14 1420 А (условие выполняется).
- •8. Технико-экономический расчёт.
- •8.1. Размер капиталовложений
- •8.2. Эксплуатационные расходы
- •Заключение
- •Библиографический список
4. Выбор оборудования тяговых подстанций
4.1. Число и мощность тяговых агрегатов подстанции постоянного тока
Число агрегатов определено по мощности на тягу:
Pт = Uтп Iтп,э ,
Pт =3300740,65=2444,145 кВт.
Число выпрямительных агрегатов без учета резерва:
,
где Pв,н номинальная мощность агрегата, приведенная в справочнике.
Выбираем для подстанции преобразовательный агрегат В-ТПЕД-3,15К-3,3К-21-У1, собранный по двенадцатипульсовой последова- тельной схеме выпрямления. Основные характеристики преобразовательного агрегата приведены в табл.6.
Таблица 6
Параметры выпрямительного агрегата
Номинальный выпрямленный ток, А |
Номинальное выпрямленное напряжение, В |
Тип диодов |
Удельный расход материалов, кг/кВт |
Способ охлаждения диодов |
Общее число диодов |
3150 |
3300 |
ДП-153-2000-20 |
0,25 |
естественный |
48 |
Принимаем .
Преобразовательный агрегат поставляется в комплекте с трансформатором ТРДП-12500/10ЖУ1. Характеристики данного трансформатора приведены в табл.7.
Таблица 7
Характеристики преобразовательного трансформатора ТРДП-12500/10ЖУ1
Параметры трансформатора |
Характеристика |
Марка трансформатора |
ТРДП12500/10ЖУ1 |
Мощность сетевой обмотки, кВА |
11400 |
Потери холостого хода, кВт |
16 |
Потери короткого замыкания, кВт |
71,5 |
Ток холостого хода, % |
0,9 |
Удельный расход материала, кг/кВА |
1,8 |
Uк, % |
7,5 |
Необходимо проверить соответствие мощности преобразовательного трансформатора мощности, необходимой для тяги, по условию:
,
где коэффициент мощности тяговой подстанции постоянного тока, равный 0,92 – 0,93 .
Из полученного выражения видно, что условие выполняется.
4.2. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов
Число и мощность понизительных трансформаторов определяется по суммарной мощности на тягу и районные потребители:
,
где - мощность районной нагрузки, принимаемая в пределах до 0,25 мощности на тягу.
- коэффициент, учитывающий разновременность наступления максимумов тяговой и районной нагрузки, принимаемый равным 0,97.
С учетом полученной мошности выбираем для подстанции понижающий трансформатор типа ТДН-16000/110-10,5, параметры которого приведены в табл. 8.
Таблица 8
Основные параметры понизительного трансформатора ТДН-16000/110-10,5
Номинальная мощность, МВА |
Схема и группа соединения |
Номинальное напряжение обмоток, кВ |
Потери, кВт |
Ток хх, % |
Uk, % |
||
16 |
Y/ -11 |
ВН |
НН |
ХХ |
КЗ |
0,85 |
10,5 |
115 |
11 |
26 |
85 |
Число понизительных трансформаторов определяется формулой:
,
где Sпт,н номинальная мощность трансформатора;
кпер коэффициент перегрузки трансформатора, допускаемый техническими условиями .
Принимаем = 1.
Резервный трансформатор выбран того же типа, что и основной, так как в случае отключения одного понижающего трансформатора, второй должен обеспечивать заданные размеры движения при принятой в проекте схеме питания контактной сети и организации движения поездов, а так же питание нагрузок не тяговых потребителей первой и второй категорий.