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

Текст из файла (страница 3)

2.2 Максимальная полная мощность подстанции

Произведем вычисления по формулам (2.1)–(2.2)

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 %, [5].

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

Максимальная полная мощность тяговой подстанции, кВА, [2]

, (2.10)

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

кВА.

Таким образом, в работе находятся оба трансформатора, один загружен на 70 % (28000 кВА), а другой – на 43 % (20997,48 кВА).

Следует отметить, что при данном распределении нагрузки тяговая под­станция, при выходе одного понижающего трансформатора из работоспособ­ного состояния, не резервируется.

Чтобы избежать данной ситуации необходимо наличие третьего (резерв­ного) трансформатора, который будет находиться в холодном резерве.

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 (рисунок 3.1), а по ней схема замещения (рисунок 3.2) подстанции.

Расчетная схема представляет собой упрощенную электрическую схему с указанием тех элементов электрической цепи и их параметров, которые влияют на токи короткого замыкания [6].

Рисунок 3.1 – Расчётная схема тяговой подстанции

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.

Рисунок 3.2 – Схема замещения тяговой подстанции

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 4927 МВА из исходных данных.

Сопротивления обмоток понижающего силового трансформатора, Ом, 6]

, (3.2)

, (3.3)

, (3.4)

где , , – напряжения КЗ обмоток трансформатора, %; – 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 3.3 – 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 3.4 – 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%.

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 сводим в таблицу 3.1.

3.1.4 Расчет токов короткого замыкания до точки К₃

Точка К₃ находится на шинах низкого напряжения.

Рисунок 3.5 – 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)

где – сопротивление системы, приведенное к напряжению 10,5 кВ; – сопротивление высокого обмотки трансформатора, приведенное к напряжению 10,5 кВ.

Произведем вычисления по формулам (3.2) и (3.4)

Ом,

Ом.

Произведем вычисления по формуле (3.20)

Ом.

Определив результирующее сопротивление до точки К₃, рассчитываем токи короткого замыкания и ударный ток в той же последовательности, что и в предыдущем пункте, результаты расчёта сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1–Результаты расчета токов короткого замыкания

3.2 Выбор основного оборудования и токоведущих элементов подстанции

Выбор аппаратуры заключается в сравнении рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока той цепи, где предполагается устано­вить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки). Сечение токоведущих частей выбирают с учётом перегрузочных способностей аппаратов и оборудования, которые они соединяют.

Все аппараты и токоведущие части электроустановок, выбранные из [8] по условиям их длительной работы при нормальном режиме, проверяют по ре­жиму короткого замыкания.

3.2.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений

подстанции

При расчете максимальных рабочих токов, принимается наибольший рабочий ток присоединения с учетом допустимой нагрузки длительностью не менее 30 минут, но долее 6 часов, в течение не более 5 суток. При расчете максимальных рабочих токов присоединений учитывается возможность 1,4-кратной перегрузки трансформаторов, согласно [2]. Для выбора линий нетя-говых потребителей предусматривается запас на перспективу, который принимают 30 % существующей мощности потребителей, исходя из обоснования, приведенного в [9].

Характеристики

Список файлов ВКР