.

Соответственно: .

Принимаем предельный интервал:

.

Предварительно принимаем трансформатор марки ТДТНЖ 40000/220/27,5/10 в количестве 2 штук.

6.2.2 Силовой трансформатор со схемой присоединения обмоток трансформатора к внешней и тяговой сети «Открытый треугольник»

При схеме открытого треугольника на тяговой подстанции устанавливаются два одинаковых однофазных трансформатора. Обмотка стороны низшего напряжения одного из них присоединяется к одному плечу питания тяговой сети, а обмотка другого к другому. Верхний и нижний предел интервала потребных номинальных мощностей каждого трансформатора, определяются как:

Верхний предел соответствует расчетной мощности трансформатора, определенной при максимально возможных размерах движения . В качестве нижнего предела принимается большая из следующих величин:

- расчетная мощность трансформатора, определенная по размерам движения за интенсивный месяц .

- , так как систематическая перегрузка трансформатора более, чем в 1,5 раза, недопустима.

Для левого плеча:

Верхний предел равен:

.

Нижним пределов служит наибольшая из следующих величин:

;

.

Соответственно:

Принимаем интервал:

.

Для правого плеча:

Верхний предел равен:

.

Нижним пределов служит наибольшая из следующих величин:

;

.

Соответственно:

Принимаем интервал:

.

6.3 Проверка принятых трансформаторов на перегрузочную способность

Возможность принятого трансформатора обеспечивать требуемые систематические перегрузки без превышения максимально допустимых температур обмоток и масла, а также допустимое значение относительного износа витковой изоляции обмоток, должна быть проверена расчетом на нагрузочную способность трансформатора.

С этой целью должны быть предварительно определены расчетные параметры эквивалентного двухступенчатого прямоугольного графика нагрузки трансформатора:

- расчетный коэффициент начальной нагрузки, предшествующей перегрузке определяется как:

. (6.9)

- расчетный коэффициент перегрузки, следующей за начальной нагрузкой определяется как:

. (6.10)

Продолжительность перегрузки h связывать со временем, необходимым для восстановления нормальных размеров движения при роспуске скопления поездов образующегося вследствие перерывов в движении поездов («окон» в графике движения для производства путевых ремонтных работ) Т_ок.

Продолжительность перегрузки, т.е. длительность максимума двухступенчатого графика, определяется по формуле :

, (6.11)

где - заданные размеры движения; - число поездов, скопившихся за время Т_ок и пропущенных по второму пути; - длительность технологического окна.

После этого обращаемся к нормам максимально допустимых нагрузок трансформаторов. Приняв для заданной эквивалентной температуры охлаждающей среды и типа охлаждения трансформатора (М и Д) , с учетом продолжительности перегрузки h находим допустимое значение коэффициента перегрузки К₂. Если , то намеченная номинальная мощность трансформатора достаточна. Если же , то необходимо переходить к следующему большему значению номинальной мощности трансформатора.

Для трансформатора «звезда/треугольник-11» по формулам (6.9) и (6.10):

;

.

Для трансформаторов «открытый треугольник»

Левое плечо:

;

.

Правое плечо:

Продолжительность перегрузки на двухступенчатом графике нагрузки определяется по формуле (6.11).

После этого обращаемся к нормам максимально допустимых нагрузок трансформаторов,. Приняв для заданной эквивалентной температуры охлаждающей среды и типа охлаждения трансформатора (М и Д) , с учетом продолжительности перегрузки h находим допустимое значение коэффициента перегрузки К₂. В случае если в пределе нет ни одного стандартного значения , следует принять . В этом случае проверка по перегрузочной способности трансформатора не производится.

Для трансформатора «звезда/треугольник-11»

К₂=1,5.

Так как то намеченная номинальная мощность трансформатора достаточна. Окончательно выбираем два трансформатор ТДТНЖ−40000−220/27,5/10. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3− Паспортные данные трансформатора

Для трансформатора «открытый треугольник»

К₂=1,5

Так как то намеченная номинальная мощность трансформатора достаточна. Окончательно выбираем три трансформатора ОРДТНЖ−16000−220/35/27,5 включенных по схеме открытого треугольника. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 − Паспортные данные трансформатора ОРДТНЖ−16000/220

Данная программа позволяет посчитать две схемы соединения трансформатора по схеме "звезда − треугольник 11" и схема "открытый треугольник" и осуществить выбор трансформаторов т.к. расчет является автоматизированным можно просмотреть множество вариантов с постановкой разных типов трансформаторов, что поможет выбрать оптимальный трансформатор по его загрузке.

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ КОНТАКТРОЙ СЕТИ И ВЫБОР ТИПА ПОДВЕСКИ

При протекании тока по проводам часть энергии рассеивается и для потребителя является потерянной, поэтому она и получила название «потерь энергии». Количество этой энергии находится в непосредственной зависимости от площади поперечного сечения и материала проводов, а при переменном токе и от взаимного расположения их. С увеличением сечения проводов уменьшаются потери энергии, но увеличивается капитальные затраты на сеть. Необходимо определить оптимальное сечение проводов, при котором приведённые ежегодные расходы будут наименьшими.

7.1 Расчет методом экономических сечений

Найдем расчётное сечение КС в медном эквиваленте, :

, (7.1)

где −стоимость, электрической энергии; − стоимость одной тонны алюминиевых проводов; В₀ – удельные годовые потери на один километр данной фидерной зоны при сопротивлении один Ом.

Величина В₀ определяется по следующему выражению:

, (7.2)

где – суточные потери энергии; – погонное сопротивление КС; − длина фидерной зоны.

Разрешается, если нет необходимости в точных расчетах, определять по упрощенным формулам. Для одного пути однопутного участка при раздельной схеме при двустороннем питании применима формула:

, (7.3)

где r – сопротивление 1 км КС обоих путей, соединенных параллельно,(Ом/км); l – длина фидерной зоны, (км); − расход энергии от всех поездов по данному пути за сутки; Т – часов в сутках, 24 (ч); - номинальное напряжение контактной сети; – коэффициент прерывистого тока; N₀ - пропускная способность участка; N_ср - суточные, среднегодовые размеры движения; − максимально возможное число поездов, которое может разместиться на пути; − минимальный интервал попутного следования, часы.

Расход энергии от всех поездов по данному пути за сутки определяется как:

(7.4)

где − полный расход энергии одного поезда по данному пути, (МВтч); − коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на собственные нужды подвижного состава и маневры, принята согласно; − коэффициент, учитывающий повышенный расход энергии в зимнее время из-за увеличения сопротивления движению; − коэффициент, учитывающий потери энергии в тяговой сети.

Расчеты для схемы питания контактной сети произведены с помощью средств Microsoft Office Excel и приведен в таблице 7.1