ДП Третьяков (1) (1204588), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

В данном проекте будет произведено проектирование тяговой подстанции переменного тока 220/27,5 кВ. Проект основан на исходных данных с тяговой подстанции Аван Хабаровской дистанции электроснабжения (ЭЧ–2) Дальнево­сточной дирекции по энергообеспечению – структурное подразделение Трансэнерго - филиала открытого акционерного общества «Российские железные дороги". Рассматриваемая подстанция введена в эксплуатацию с 01 февраля 1999 года. Тяговая подстанция Аван по типу питания является опорной. Класс напряжения – 220 кВ.

В дипломном проекте произведен расчет мощности установленных понижающих трансформаторов, а так же проверяется коэффициент загрузки. Представлен анализ схемы главных электрических соединений и планировки. Производится расчет максимальных рабочих токов и токов короткого замыкания на всех присоединениях подстанции, необходимые для выбора и проверки основного оборудовании тяговой подстанции. Проводится расчет заземляющего контура тяговой подстанции, молниезащиты и напряжения при­косновения. Кроме этого, опреде­лены основные технико–экономические обоснования реконструкции тяговой подстан­ции, рассмотрены вопросы, касающиеся без­опасности жизнедеятельности, в частности, анализ вредных и опасных производственных факторов, в том числе расчет освещения тяговой подстанций.

Во второй части дипломного проекта рассматриваются вопросы проектирования и разработки цикла виртуальных лабораторных работ по дисциплине “Электротехническое материаловедение". Современный научно-технический прогресс неразрывно связан с разработкой и использованием новых материалов. Совершенствование применяемых материалов является необходимым условием успешного развития любой отрасли техники. В полной мере это относится к таким техническим отраслям, как электротехника и радиоэлектроника, для которых именно качество материалов становится ключом к разработке сложных инженерных решений и созданию новейшей электронной аппаратуры. Применяемые в этих областях металлические и неметаллические материалы обладают особыми физическими свойствами: электрическими, магнитными, свойствами теплового расширения и так далее. Знание свойств материалов и объективных закономерностей зависимости этих свойств от физической природы, структуры, состава, технологических и эксплуатационных факторов позволяет специалисту не только грамотно выбрать материал при проектировании электротехнических устройств, но и грамотно эксплуатировать их. Для этого необходимо обновление, переработка, исправления недочётов и введение чего-то нового в план освоения студентами электротехнических материалов, обновления стендов с использованием новых устройств, а также создание виртуальной среды в этой сфере. Всё это поможет будущим специалистам безопасно, интересно и в полном объёме использовать свои теоретические знания на практике.

С изобретением радио великим русским ученым А.С. Поповым, наука об электротехнических материалах приобретала все большее значение по мере развития радиотехники. Открытие периодической системы элементов Д.И. Менделеевым явилось исключительным вкладом на развитие электротехнического материаловедения, которое базируется на основах классического материаловедения. Ставшей теоретическим фундаментом для развития физики и химии материалов. Принципиально новые радиоэлектронные и электротехнические устройства: многочисленные твердые схемы, полупроводниковые приборы, нелинейные конденсаторы и резисторы с параметрами, регулируемыми бесконтактными способами, выпрямители, усилители, стабилизаторы тока и напряжения, преобразователи энергии, устройства для хранения и считывания информации, изготавливаются на основе современных электротехнических материалов. Проходя в ногу со временем необходимо понимать, что электротехнические материалы — это основной ключ в получении современной электротехники. Как правило, качественные материалы определяют долговечность и надёжность любого типа электрических аппаратов, машин, установок и прочее.

1 АНАЛИЗ СХЕМ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Выбор схем главных электрических соединений производим на основе [1]. Опорная подстанция подключена к четырем ЛЭП 220 кВ по схеме 14 «две рабо­чие и обходная системы шин».

Схемы 14 (две рабочие и обходная системы шин) и применяются, и реко­мендуется на напряжение 110…220 кВ при пяти и более присоединениях и до­пустимости потери питания потребителей на время переключения присоедине­ния на обходную систему. Схема может быть использована при применении выключателей, для которых период между плановыми ремонтами менее 10 лет, а его продолжительность более суток; в этом случае питание потребителей осуществляется через обходную систему шин.

Схемы с обходной системой шин – с одной рабочей и обходной систе­мами шин в РУ 110-220 кВ в следующих случаях:

- когда в РУ имеются присоединения, отключение которых при выводе выключателя из работы (отключении его оперативным персоналом) недопу­стимо даже кратковременно, а подключение этих присоединений через два вы­ключателя экономически нецелесообразно или технически невозможно;

- когда обходная система шин необходима для организации схемы устрой­ства плавки гололеда, для районов с загрязненной атмосферой и необходимости периодической очистки изоляции, при других обоснованиях.

Главные понижающие трансформаторы подключаются к линиям 220 кВ через разъединители элегазовых (вакуумных) выключателей, элегазовые (ваку­умные) выключатели и шинные разъединители. Трансформаторы тока и напря­жения установлены для подключения релейной защиты линий. Защита от пере­напряжений выполняется ограничителями перенапряжения.

РУ–27,5кВ предназначено для питания тяговой сети переменного тока, нетяговых линейных железнодорожных потребителей по линиям “два провода – рельс” (ДПР), подвешиваемым на опорах контактной сети, ТСН и трансформаторов подогрева, а также фидеров плавки гололеда на ЛЭП 220 кВ.

РУ–27,5кВ имеет двухфазную рабочую, секционированную разъедините­лями и запасную систему шин. Третья фаза обмоток понижаю­щего трансформатора соединяется с контуром заземления и с рельсами подъ­ездного пути, которые соединены с воздушной отсасывающей линией. Фидеры, питающие, контактную сеть одного направления и имеющие одну фазу присо­единяются к одной секции шин, а фидеры другой фазы – к другой. Запасной выключатель с помощью разъединителей может быть присоединён к обеим секциям шин таким образом, чтобы через запасную шину обеспечивалось пита­ние одного из фидеров выведенной в ревизию секции шин.

Понижающий трансформатор и ТСН присоединяют к фазам РУ с помощью трёхфазных выключателей. При этом облегчается отключение ими токов короткого замыкания: цепь размыкается последовательно включенными контактами двух фаз выключателей.

Фидеры ДПР также подключаются трёхфазными выключателями, что дешевле при применении двух однофазных.

Трансформаторы напряжения установлены на каждой секции шин и включены по схеме открытого треугольника.

Линейные разъединители фидеров контактной сети и ДПР, обходные разъединители фидеров контактной сети и шинные разъединители запасного выключателя снабжаются двигательными приводами.

2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ, ВЫБОР

ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Согласно [2], бесперебойность питания нагрузок тяги обеспечивается установкой на подстанции переменного тока напряжением 220 кВ не менее двух понижающих трансформаторов. В случае отключения одного понижающего трансформатора оставшийся в работе должен обеспечивать заданные размеры движения, а также питание нагрузок нетяговых электроприемников первой и второй категории. Как правило, на тяговых подстанциях включен и работает один силовой трансформатор, а второй трансформатор находится в «холодном» резерве, при этом уменьшаются потери мощности в магнитопроводе трансформатора.

Мощность понижающего трансформатора, кВА, [2]

, (2.1)

где – суммарная максимальная мощность подстанции, кВА; – коэффициент участия в нагрузке потребителей I и II категорий, рав­ный 1,0 для железнодорожных потребителей, [2]; – коэффициент допустимой аварийной перегрузки, равный 1,4 [2].

Суммарная максимальная мощность подстанции, кВА, [3]

, (2.2)

где – мощность потребителей, присоединенных к шинам тягового электро­снабжения, кВА; – максимальная полная мощность нетяговых потребителей подключен­ных к районной обмотке силовых трансформаторов, кВА; – коэффициент разновременности максимальных нагрузок тяговых и нетяговых потребителей, равный 0,98, согласно [3].

2.1 Определение мощности тяговой обмотки трансформатора

Мощность тяговой обмотки понижающих трансформаторов, кВА, [3]

, (2.3)

где – максимальное среднее значение полной мощности за двухчасовой максимум нагрузки на вводе 27,5 кВ, кВА; – максимальное среднее значение полной мощности за двухчасовой максимум нагрузки нетяговых потребителей получающих питание от системы ДПР, кВА; – максимальное среднее значение полной мощности за двухчасовой максимум собственных нужд, кВА.

Мощность понижающих трансформаторов, на тяговую нагрузку, кВА, [3]

, (2.4)

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, =13406,25 кВт; – максимальное среднее значение реактивной мощности, потребляе­мой на шинах 27,5 кВ, =14316,50 кВАр.

Значения максимальных средних значений мощностей по ДПР и ТСН определяем по замерам приборов учета и контроля потребления электрической энергии: =41,25 кВА, =87,80 кВА.

Произведем вычисления по формулам (2.3)–(2.5)

кВА,

кВА,

кВА.

Характеристики

Список файлов ВКР