Курсовая работа: Проектирование тяговой подстанции

Выполнение курсового проекта включает в себя следующее:
1) составление структурной схемы и схемы главных электрических соединений заданной тяговой подстанции;
2) выбор высоковольтного оборудования заданной тяговой подстанции;
3) расчет тока короткого замыкания (к.з.) с целью проверки выбранного оборудования для одного из распределительных устройств (РУ) заданной тяговой подстанции;
4) выбор сглаживающего устройства (для подстанций постоянного тока) или компенсирующей установки (для подстанций переменного тока);
5) выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного устройства;
6) выбор трансформатора собственных нужд (ТСН);
7) расчет заземляющего устройства (ЗУ) тяговой подстанции;
8) определение годовых эксплуатационных расходов по тяговой подстанции и себестоимость переработки электроэнергии.
Исходные данные.
Род тока тяговой подстанции – переменный системы 25кВ.
Представление сопротивлений при расчете токов к.з. − в именованных единицах.
Тип тяговой подстанции и ее номер на рисунке 1 − транзитная №2.

Мощность к.з. на вводах транзитной подстанции №2, связывающих её с энергосистемой − S_кзI=900 МВА, S_кзII=1100 МВА.
Тип, мощность и напряжения понижающих трансформаторов −
ТДТНЭ 25000/110, 115/38,5/27,5кВ.
РУ, аппаратуру которого следует выбрать и проверить − ВН (110кВ).
Число фидеров, питающих контактную сеть − 5.
Число фидеров районных потребителей − 4.
Максимальная мощность, передаваемая по одному фидеру районных потребителей − 1800 кВА.
Номинальная мощность установки поперечной емкостной компенсации – 3650квар
Количество энергии, отпускаемой за год на тягу поездов и районным потребителям − 80∙10⁶кВт∙ч.
Время срабатывания релейных защит:
а) на вводах 110кВ − 1,6 с;
б) на вводах 35кВ − 1,0 с;
в) на вводах 27,5 кВ – 0,9 с.
г) на питающей линии 27,5 кВ – 0,6 с.
Данные для выбора аккумуляторной батареи:
а) ток длительной нагрузки − 16А;
б) ток аварийной нагрузки − 11 А.
Данные для расчета ЗУ:
а) площадь территории тяговой подстанции − 8000 м²;
б) удельное сопротивление земли − 135 ом-м.
Индуктивное сопротивление ЛЭП-110 кВ принимаем 0,4 Ом/км.
Нейтраль понижающего трансформатора заземлена.

1. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ И СХЕМЫ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ТРАНЗИТНОЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
1.1. Составление структурной схемы транзитной тяговой подстанции........... 7
1.2. Составление однолинейной схемы главных электрических соединений тяговой подстанции
2. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
2.1. Выбор трансформаторов собственных нужд (ТСН).................................. 9
2.2. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры РУ-27,5кВ....... 9
2.2.1. Определение максимальных рабочих токов заданного РУ................... 10
2.2.2. Выбор разъединителей.......................................................................... 12
2.2.3. Выбор высоковольтных выключателей................................................ 12
2.2.4. Выбор трансформаторов тока............................................................... 12
2.2.5. Выбор трансформаторов напряжения................................................... 12
2.2.6. Выбор ограничителей перенапряжений................................................ 12
2.2.7. Выбор токоведущих частей сборных шин и ответвлений от них......... 13
3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.................................. 15
3.1. Составление расчетной схемы................................................................. 15
3.2. Составление схемы замещения................................................................ 16
3.3. Определение токов к.з............................................................................. 20
4. ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ............. 21
4.1. Проверка токоведущих частей................................................................. 21
4.2. Проверка высоковольтных выключателей.............................................. 24
4.3. Проверка разъединителей........................................................................ 27
4.4. Проверка трансформаторов тока............................................................. 27
4.5. Проверка трансформаторов напряжения................................................. 29
5. ВЫБОР СГЛАЖИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.................................... 32
6. ВЫБОР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ........................................... 39
7. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА...................................... 43
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.................................................................. 46
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................... 48