Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

где , – максимальные среднесуточные действующие значения мощности для наиболее и наименее загруженных плеч питания, кВА; – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки фаз трансформатора, равный 0,9, согласно [3]; – коэффициент, учитывающий влияние компенсации реактивной мощности, равный 1,0, согласно [3]; – коэффициент, учитывающий влияние внутрисуточной неравномерности движения на износ изоляции обмоток трансформатора, который для двухпутных линий с электровозной тягой равен 1,45, согласно [3].

Значения , определяются с учетом распределения нагрузки по плечам питания, соответственно 60% и 40%, исходя из данных предоставленных дистанцией электроснабжения. Расчет максимальных средних значений мощностей различных присоединений производим по методике, приведенной в [4].

Значения максимальной средней мощности для ввода 27,5 кВ, кВА:

, (2.5)

где – максимальное среднее значение активной мощности, потребляемой на шинах 27,5 кВ, =14038,5 кВт; – максимальное среднее значение реактивной мощности, потребляемой на шинах 27,5 кВ, =11504,5 кВар.

Значения максимальных средних значений мощностей по ДПР и ТСН определяем по замерам приборов учета и контроля потребления электрической энергии:

=615,50 кВА,

=174кВА.

Произведем вычисления по формулам (2.3)–(2.5):

кВА,

кВА,

кВА.

2.2 Расчет максимальной мощности района

Определим максимальную полную мощность, необходимую для питания от шин РУ 10 кВ:

– фидер №4 (Р_max=65,20 кВт; соsφ=0,80);

– фидер №12 (Р_max=2327,80 кВт; соsφ=0,87);

– фидер №13 (Р_max=1492,80 кВт; соsφ=0,96).

На основании протоколов замеров от 16.12.15 потребление электроэнергии по фидерам и суммарные нагрузки, определяем, что =3877,40 кВт приходится на 22 ч.

Максимальная мощность всех потребителей, с учетом потерь в сетях выше 1000 В и понижающих трансформаторах, кВА, [3]:

, (2.6)

где и – постоянные потери в стали трансформаторов и переменные потери в сетях и трансформаторах, принимаемые, равными 2% и 10%; – суммарное максимальное среднее значение активной мощности районных потребителей, кВт; – суммарное максимальное среднее значение реактивной мощности районных потребителей, кВар.

Коэффициент разновременности максимальных нагрузок районных потребителей:

, (2.7)

где – максимальное среднее значение мощности районных потребителей.

Суммарные максимальные средние значения активной и реактивной мощностей районных потребителей, кВт:

, (2.8)

, (2.9)

где – максимальное среднее значение активной мощности i–го потребителя; – значение коэффициента реактивной мощности i–го потребителя.

Произведем вычисления по формулам (2.6)–(2.9):

кВт,

кВар,

,

кВА.

2.3 Максимальная мощность подстанции

Произведем вычисления по формулам (2.1)–(2.2):

кВА,

кВА,

Принимаем понижающие трансформаторы типа ТДТНЖ–40000/220 76У1, номинальная мощность которых S_н.тр = 40 МВА, номинальные напряжения обмоток

U_ВН= 230 кВ,

U_СН= 27,5 кВ,

U_НН=11,0 кВ;

Р_Х=66 кВт;

Р_К=240 кВт;

U_К.ВН-СН=12,5 %;

U_К.ВН-НН = 22,0 %;

U_К.СН-НН = 9,5 %.

Данные взяты из [5].

Полная мощность ТП зависит от количества и мощности понижающих трансформаторов, схемы электроснабжения ТП.

Максимальная мощность ТП, кВА, [2]:

(2.10)

где – суммарная максимальная мощность подстанции, кВА; – коэффициент мощности ТП, принимаем 0,98, [2]:

кВА.

Таким образом, в работе находятся оба трансформатора, один загружен на 70 % (28000 кВА), а другой – на 57 % (22784,87 кВА).

При данном распределении нагрузки ТП, при выходе одного понижающего трансформатора из работоспособного состояния, не резервируется.

3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

3.1 Расчет токов короткого замыкания

3.1.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения

Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведу­щих элементов по электродинамической и электрической устойчивости произ­водителя по току трехфазного короткого замыкания, поэтому не­обходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех рас­пределительных устройств (РУ) и однофазного замыкания на землю для РУ, питающего напряжения.

На основании исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется расчетная схема приложение Б.4, а по ней схема замещения приложение Б.5 подстанции. Расчетная схема представляет собой упрощенную электрическую схему с указанием тех элементов электрической цепи и их параметров, которые влияют на токи короткого замыкания [6].

Для вычисления токов короткого замыкания составим однолинейную расчётную схему с указанием на ней всех элементов цепи, по которым определяют сопротивление цепи короткого замыкания.

По данной расчётной схеме составляем схему замещения, которая представляет собой электрическую схему, элементами которой являются активные, емкостные или индуктивные сопротивления.

Все расчеты будем производить в именованных единицах. Сопротивление источника питания, Ом, 6]:

, (3.1)

где – напряжение воздушной линии, подходящей к тяговой подстанции, кВ; – мощность короткого замыкания (КЗ) на шинах тяговой подстанции, принимаем 3244 МВА.

Сопротивления обмоток понижающего силового трансформатора, Ом, 6]:

, (3.2)

, (3.3)

, (3.4)

где , , – напряжения КЗ обмоток трансформатора (в нашем случае ТДТНЖ–40000), %; – напряжение расчетной ступени, кВ; – номинальная мощность трансформатора, МВА.

Напряжения КЗ обмоток трансформатора, %, 6]:

, (3.5)

, (3.6)

, (3.7)

где , , – паспортные значения межобмоточных напряжений короткого замыкания, %.

Полное сопротивление ТСН, Ом, 6]:

, (3.8)

где – паспортное напряжение КЗ, %.

Активное сопротивление ТСН, Ом, 6]:

, (3.9)

где – паспортное значение мощности КЗ трансформатора, кВт.

Индуктивное сопротивление ТСН, Ом, 6]:

, (3.10)

Индуктивное и активное сопротивления кабеля, Ом, 6]

, (3.11)

, (3.12)

где и – паспортные удельные сопротивления кабельной линии, Ом/км; – длина кабеля, км.

Ток трехфазного КЗ, кА, 6]:

, (3.13)

где – напряжение ступени в месте короткого замыкания, кВ; – сопротивление системы в месте короткого замыкания, Ом.

Двухфазный ток КЗ, кА, 6]:

, (3.14)

Однофазный ток короткого замыкания (КЗ), кА, 6]:

, (3.15)

Ударный ток (значение тока спустя 0,01 с после начала КЗ), кА, 6]:

, (3.16)

где – ударный коэффициент, показывающий, во сколько раз ударный ток КЗ больше амплитуды периодического тока КЗ, принимается по [7] или определяется по формуле:

, (3.17)

где – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с:

. (3.18)

где и – результирующие индуктивное и активное сопротивления до точки короткого замыкания, Ом; – циклическая частота, рад/с.

3.1.2 Расчет токов короткого замыкания до точки К₁

Точка К₁ находится на шинах высокого напряжения.

Рисунок 3.1 – Схема замещения до точки К₁

Произведем вычисления по формулам (3.1), (3.13)–(3.16):

Ом,

кА,

кА,

кА.

Для шин напряжением 220 кВ =1,72 по [7], тогда:

кА.

3.1.3 Расчет токов короткого замыкания до точки К₂

Точка К₂ находится на шинах среднего напряжения.

Рисунок 3.2 – Схема замещения до точки К₂

Результирующее сопротивление до точки К₂ будет складываться из сопротивления системы и суммы сопротивлений двух параллельно соединенных обмоток высокого и среднего напряжения трансформаторов.

Результирующее сопротивление , Ом:

, (3.19)

где – сопротивление системы, приведенное к напряжению 27,5 кВ; – сопротивление высокой обмотки трансформатора, приведенное к напряжению 27,5 кВ.

Паспортные данные трансформатора ТДТНЖ–40000: =12,5%,
= 22%, = 9,5%. (8)

Произведем вычисления по формулам (3.5)–(3.7) и (3.2)–(3.3):

%,

%,

%,

Ом,

Ом,

Произведем вычисления по формуле (3.19):

Ом.

Определив результирующее сопротивление до точки К₂, рассчитываем токи короткого замыкания и ударный ток в той же последовательности, что и в предыдущем пункте, результаты расчёта сведём в таблицу 3.1.

3.1.4 Расчет токов короткого замыкания до точки К₃

Точка К₃ находится на шинах низкого напряжения.

Рисунок 3.3 – Схема замещения до точки К₃

Результирующее сопротивление до точки К₃ будет складываться из сопротивления системы и суммы сопротивлений двух параллельно соединенных обмоток высокого и низкого напряжения трансформаторов.

Результирующее сопротивление , Ом:

, (3.20)

Характеристики

Список файлов ВКР