Паспортные характеристики трансформатора ОДТНЖ-25000/220, выбранного в расчете электроснабжения участка, представлены в таблице 2.1.

Рисунок З.1 - Расчётная схема тяговой подстанции

Рассчитаем сопротивления ЛЭП по формуле, Ом:

(З.1)

где l – длина участка, км; удельное сопротивление ЛЭП, Ом/км [12].

Составим схему замещения ЛЭП:

Рисунок З.2 - Схема замещения ЛЭП

Преобразуем схему замещения.

1-ое преобразование.

Рисунок З.3 - Первая преобразованная схема замещения ЛЭП

Сопротивление источника питания до шин высокого напряжения, определяется по формуле, Ом [12]:

(З.2)

2-ое преобразование.

Преобразуем схему замещения, представленную на рисунке З.3, и получим схему замещения ЛЭП для расчёта эквивалентного сопротивления (рисунок З.4).

Рисунок З.4 - Третья преобразованная схема замещения ЛЭП

Найдём эквивалентное сопротивление, Ом [12]:

Рассчитаем сопротивление обмоток силового трансформатора, Ом [12]:

(З.3)

Рассчитаем сопротивления обмоток трансформатора:

З.2 Расчёт токов короткого замыкания

В точке 1:

Рисунок З.5 - Схема замещения до точки К1

Определим трёхфазный ток короткого замыкания для точки К1 [12]:

(З.4)

где - трехфазный ток короткого замыкания; - напряжение ступени для точки К1; - результирующее сопротивление до точки К1.

Рассчитаем однофазный ток короткого замыкания. Принимаем, что грозозащитный трос на питающей ЛЭП заземлен через искровые промежутки, т.е. в нормальных условиях не участвует в контуре протекания токов нулевой последовательности, тогда, кА [13]:

(З.5)

Ток двухфазного замыкания , А определяется по формуле, кА [13]:

(З.6)

Определим ударный ток по формуле, кА [13]:

(З.7)

где - ударный коэффициент, принимаем равным 1,8.

Определим мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающего напряжения [13]:

(З.8)

В точке 2:

Рисунок З.6 - Схема замещения.

Сопротивление в точке 2 можно найти по формуле, Ом:

(З.9)

(З.10)

ПРИЛОЖЕНИЕ И

(обязательное)

ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Традиционно на тяговых подстанция РЖД применяются РУ - 27,5 кВ открытого типа. Тогда для монтажа могут применяться жесткие шины трубчатого или фасонного профиля.

Согласно [11], сборные шины РУ - 27,5 кВ на примере тяговых подстанций последнего поколения, питающих железные дороги Болгарии, должны иметь двойное продольное секционирование, которое позволяет осуществлять электроснабжение в аварийных режимах. Кроме того, в здании тяговой подстанции в специальных помещениях расположены распределительные системы (GIS) среднего напряжения, КУ, резисторы для испытания и контроля, ТСН, шкафы управления, защиты и собственных нужд.

Сборные шины и токоведущие элементы можно заказать в фирме «ЗЭТО». Для этого туда необходимо предоставить данные расчетов токов короткого замыкания и рабочих максимальных токов. Комплекты жесткой ошиновки для открытых распределительных устройств 220 кВ разработаны «ЗЭТО». Ошиновка представляет собой систему жестких шин. Конструкция каждой фазы сборных шин выполнена из ряда однопролетных шин, опирающихся своими концами на опорные изоляторы. Для крепления ошиновки предусмотрены опорные изоляционные конструкции на 220 кВ, выполненные на фарфоровых изоляторах. Ошиновка сборных шин ОРУ выполнена из прессованных трубчатых шин алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью. Электрическое соединение сборных шин между собой осуществляются токовыми компенсаторами обжимного типа. Присоединение зажимов для опрессовки гибких спусков, ответвлений к сборным шинам предусматривается болтовыми соединениями на месте монтажа. Конструкция ошиновки обеспечивает надежную работу при динамических нагрузках в режиме КЗ.

Выбор токоведущих частей осуществляется по максимальным рабочим токам, при которых температура нагрева токоведущих частей не превышала бы 70˚С. Для этого должно быть выполнено условие [15]:

(И.1)

где – длительно допустимый ток нагрузки токоведущего части, кА; – максимальный рабочий ток выбираемого проводника, кА.

Выбранные токоведущие части проверяются по току КЗ на термическую стойкость. Проверка по току КЗ проводится в соответствии с условиями:

(И.2)

где – сечение соответствующее номинальному току шины (кабеля), ; – минимальное по условиям допустимой температуры в режиме КЗ сечение шин, :

(И.3)

где – тепловой импульс, .

Для ОРУ 27,5 кВ для сборных шин, как правило, применяют жесткие шины. Материал для шин – алюминий. Сечение одной полосы шины производим по номинальному току – он должен быть не меньше наибольшего рабочего тока. Выбираем шину АДЗ 1Т.

Произведем проверку шины по длительным режимам работу. Проверка на термическую стойкость:

где для жесткой алюминиевой шины АДЗ 1Т.

Марки проводов выбираем из [11]. Результаты расчётов занесём в таблицу И.1.

Таблица И.1 - Выбор токоведущих частей

ПРИЛОЖЕНИЕ К

(обязательное)

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД

Таблица К.1 - Основные потребители собственных нужд

Таблица К.2 - Данные измерительных приборов и реле