Антиплагиат (1212620), страница 5
Текст из файла (страница 5)
16 Выражение для определения максимальной полной мощноститяговой подстанции приведено в [3] и имеет вид:,(2.11)где – число главных понижающих трансформаторов, =2; –сумма мощностей подстанций, питающихся транзитом через шинырассчитываемой подстанции, МВА; – коэффициент разновременностимаксимальных нагрузок рассчитываемой и соседних подстанции, длядвухпутных участков = 0,7-0,8.Через шины тяговой подстанции Сулус питается транзитом тяговаяподстанция Чалганы, и тяговая подстанция Магдагачи, имеющие по двасиловых трансформатора мощностью 40 МВА каждый..3 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИСогласно ПУЭ выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущихэлементов по электродинамической и электрической устойчивости 28производится по току трехфазного короткого замыкания ( 28 Iк), поэтомунеобходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всехраспределительных устройств (РУ) и однофазного замыкания на землю ( 28 Iк) дляРУ, питающего напряжения.На основании исходных данных и принятой схемы главных электрическихсоединений подстанции составляется расчетная схема (рисунок 3.1).
28Рисунок 3.1 – Расчетная схема тяговой подстанцииДля расчёта токов короткого замыкания на шинах различного напряжениясоставляется схема замещения, которая представлена в ПРИЛОЖЕНИ В.3.1 Расчет сопротивлений трехобмоточного трансформатораДля определения относительных сопротивлений обмоток трансформатороввычисляем расчетные значения напряжения короткого замыкания обмотоктрансформаторов по формулам (3.1):(3.1)где напряжение короткого замыкания 9 обмотки высшего напряжения %;напряжение короткого замыкания обмотки среднего напряжения, ;напряжение короткого замыкания обмотки низшего напряжения, .Тяговый понизительный трансформатор типа ТДТНЖ-40000/220-76У1:1) Номинальное напряжение обмоток: UВ = 230 кВ, UС = 27,5 кВ, UН = 11 кВ;2) Напряжение к.з %: =12,5, =22,0, =9,5;3) Потери: Рх=66 кВт, Рк=240 кВт, Iх=1,1 %.Подставляя численные значения в формулу (3.1) получаем:.Сопротивления обмоток трансформатора определяем по формуле: 9(3.2)где 9 номинальная мощность трансформатора, МВА.3.2 9 Расчет токов короткого замыкания 16Мощность короткого замыкания системы, по данным ДКЭЛ Заб.ж.д.,= 1622 МВА при однофазном коротком замыкании.Определяем сопротивление системы по формуле (3.3), Ом:, (3.3)где мощность короткого замыкания.Ом.Ударный коэффициент определяем по формуле (3.4):, (3.4)где постоянная времени затухания, 28 равная 0,05 с..Ток трехфазного короткого замыкания 28 определяется по формуле (3.5), кА:, (3.5) 29кА.Ударный ток короткого замыкания 29 определяем по формуле (3.6), кА:, (3.6) 29кА.Ток двухфазного короткого замыкания определим по формуле (3.7), кА:, (3.7) 80кА.Ток однофазного короткого замыкания определим по формуле (3.8), кА:, (3.8)кА.Рассчитанные данные сводим в таблицу 3.1.3.3 Расчёт токов замыкания в точке К2Расчетная схема замещения для точки К2 представлена на рисунке 3.2.Рисунок 3.2 Расчетная схема замещениядо точки К2Определим результирующее сопротивление по формуле (3.9), Ом:, (3.9) 4где находится по формуле (3.10), Ом:, (3.10) 4Определим сопротивления обмоток понижающего силового трансформаторапо формулам (3.2), Ом:Находим результирующее сопротивление до точки К2:Ом,Ом.Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле (3.5), кА:кА.Ударный ток и 16 ток двухфазного короткого замыкания 16 определяется поформулам (3.6) и (3.7):кА,кА.Рассчитанные данные сводим в таблицу 3.1.3.4 Расчет токов короткого замыкания в точке К3Метод расчета и расчетные формулы аналогичны расчету в пункте 3.2.Расчетная схема замещения для точки К3 представлена на рисунке 3.5.Рисунок 3.5 Расчетная схема замещения до точки К3В соответствии с выражением (3.2) сопротивления обмоток понижающегосилового трансформатора, Ом:Определим результирующее сопротивление до точки К3:Ом,Ом.Токи короткого замыкания считаем в той же последовательности, что и впредыдущем пункте, результаты расчета сводим в таблицу 3.1.
283.5 28 Расчет токов короткого замыкания в точке К4 28Расчетная схема приведена на рисунке 3.7.Рисунок 3.7 – 13 Схема для расчета токов короткого замыкания 13до точки К4Длительный рабочий ток 16 для трансформатора собственных нуждопределяется по формуле (3.11), А:, (3.11)где Sн.ТСН – мощность трансформатора собственных нужд, кВА.Согласно [1] выбираем кабель с алюминиевыми жилами, прокладываемый втраншее к каждому трансформатору с сечением 95 мм2, = 400 А.Проверяем выбранный кабель по условию (3.12):, (3.12)400 360.Сопротивление кабеля мОм/м, мОм/м. Принимаядлину кабеля 50 м, получаем сопротивление кабеля:, (3.13)Аналогично ищем активное сопротивление:мОм.Находим сопротивления трансформатора собственных нужд поформуле (3.14):, (3.14)где – напряжение короткого замыкания, %, = 6,5 %; – мощностьтрансформатора собственных нужд, = 250 кВА..Определим активное сопротивление трансформатора собственных нужд поформуле (3.15):, (3.15)где – потери активной мощности в трансформаторе при короткомзамыкании, кВт, =3,68 кВт.Ом.Следовательно, индуктивное сопротивление ТСН определяется поформуле (3.16):, (3.16)Ом.Результирующее сопротивление до точки К4, найдем по формуле (3.17):, (3.17)Ом.Результирующее активное сопротивление до точки К4, найдем поформуле (3.18):, (3.18).Результирующее полное сопротивление до точки К4, определяем поформуле (3.19):, (3.19).Метод расчета и расчетные формулы аналогичны расчету в пункте 3.3.Рассчитанные данные сводим в таблицу 3.1.Таблица 3.1 – Токи короткого замыкания на шинах различного напряженияТочкакз,кВ, Ом, кА, кА, кА, 29 кА 29К1 230 32,61 4,07 3,52 2,24 10,47К2 27,5 1,648 9,636 8,345 - 24,802К3 11 0,407 15,604 19,111 - 40,163К4 0,4 0,029 8,882 10,879 - 22,8624 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХАППАРАТОВ 17 ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ4.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединенийподстанции 37Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режимаработы, сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочеготока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с егономинальным напряжением и током.
16 Методика выбора и расчета представлена в[1].Расчет максимальных рабочих токов выполним по следующим формулам[4]:1) Для вводов главных понизительных трансформаторов и вводов линий,ремонтной перемычки 220 кВ, А:, (4.1)где – 16 коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;– 16 максимальная полная мощность подстанции, = 120 16 МВА;– номинальное напряжение на вводе подстанции, = 230 кВ;2) 16 Для первичной обмотки понижающего трансформатора, А:, (4.2)где – 16 коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, 16 равны 1,5;3) Для вводов РУ-27,5 кВ, А:, (4.3) 16где – 16 максимальная полная мощность 16 на шинах 27,5 кВ,= 52460,1 16 кВА; – номинальное напряжение вторичной обмоткитрансформатора, = 27,5 кВ;4) 16 Для фидера контактной сети примем наиболее загруженного плеча5) Для питающей линии ДПР, А:, (4.4)где – максимальная полная мощность потребителей системы ДПР,= 442 кВА;6) Для первичной обмотки ТСН, А:, (4.5)7) Для вводов РУ-10 кВ, А:, (4.6)где – 16 номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора 16низшего напряжения, = 11 кВ;8) Для сборных шин вторичного напряжения понижающихтрансформаторов, цепь секционного выключателя: 16, (4.7) 16где – сумма номинальных мощностей понижающих трансформаторов;– 16 коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, 35равный 0,5;9) Для сборных 35 шин РУ-10 кВ, А:, (4.8)где – коэффициент распределения нагрузки на шинах 16 вторичногонапряжения, 37 равный 0,5;10) Для районных потребителей 10 кВ, А:, (4.9)где – полная мощность потребителя, кВА.Расчет максимальных рабочих токов сведем в таблицу 4.1.Таблица 4.1 – Расчет максимальных рабочих токовНаименованиеприсоединенийи сборных шинФормула для расчетаЗначение, А123Ввода 220 кВПервичная обмоткапонижающеготрансформатораВвод РУ-27,5 кВ 31Питающая линия(фидер) контактной сети 31без расчета 618Питающая линия(фидер) ДПР 31Первичная обмотка ТСНВвод РУ-10 кВ 31Цепь секционноговыключателяСборные шиныРУ-10 кВРайонные потребители10 кВ4.2Выбор ошиновки4.2.1 Определение величины теплового импульса 10Электрические аппараты и токоведущие элементы по термической 10устойчивости в режиме короткого замыкания (тепловой импульс, необходимыйдля выбора выключателей, для шин различного напряжения), кА2с, проверяютпо формуле:, (4.10)где – 10 относительное значение теплового импульса для источников 9 питаниянеограниченной мощности, =1; сверхпереходной ток короткогозамыкания; – 16 постоянная времени затухания апериодической составляющейтока короткого замыкания, с; =0,05 с; – 31 Тепловой импульс характеризуеттепловую устойчивость электрического оборудования при коротких замыканияхв системе [3].
Для расчета жестких шин открытых распределительных 10 проверкана электродинамические усилия обязательна; время 10 действия токакороткого замыкания, с;, (4.11)где время срабатывания релейной защиты, с; полное время отключениявыключателя, с, = 0,1 с.Для шин 220 кВ, кА2с:,Вк=4,072∙(1∙ 1,75 +0,05)= 29,8 кА2с.Тепловой импульс для остальных шин рассчитывается аналогично ипредставлен в таблице 4.2.Таблица 4.2 Значения теплового импульсаРУ, кА, c, с, кА2c220 кВ 4,07 1,700 1,750 29,827,5 кВ 4,02 1,200 1,270 21,310 кВ 3,92 0,700 0,715 11,784.2.2 Выбор сборных 28 шин и токоведущих элементов 28Для распределительных устройств, напряжением выше 220 кВ применяютгибкие шины из провода АС.В ОРУ - 27,5 кВ могут применяться жесткие шины трубчатого илифасонного профиля.Выбор сборных шин производится по условиям длительного режима работыи устойчивости в режиме короткого замыкания производится по методике,изложенной в [5].Шины проверяются по длительному допускаемому току, А:, (4.12) 9где – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;– 18 максимальный рабочий ток сборных шин, А.По термической стойкости проверку производят по формуле:, (4.13)где – 10 минимальное допустимое сечение токоведущей части поусловию ее термической стойкости, мм; Вк – 31 тепловой импульс короткого 9замыкания для соответствующей характерной точки подстанции, кА2 с; С –коэффициент, который при наибольших допустимых температурах равен дляалюминиевых шин 88, ; – выбранное сечение мм.
9Жесткие шины 10 кВ проверяются еще по условию электродинамическойстойкости. Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорныхизоляторах проверяются по механическому напряжению 10 tрасч., возникающему вних при КЗ, МПа:, (4.14)где l – расстояние между соседними опорными изоляторами, м; l=1,25 м;a – расстояние между осями шин соседних фаз, м.; a = 0,35 м; – 10 ударный токкороткого трехфазного замыкания, кА; W – 10 момент сопротивления шины,относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3;, (4.15)где b и h – толщина и 16 ширина шины, м, b=0,006 м; h=0,06 м.,МПа.
16Результаты всех расчетов выбора сборных шин сводим в таблицу 4.3. 10Таблица 4.3 – Выбор сечения сборных шинНаименованиеРУТиппроводаДлительный режимПроверка по режимукороткого замыкания,А 10Принятоесечение,мм2, 10мм,МПаРУ-220 10 кВ АС-240 690>409,4 236 23633,86 –РУ-27,5 кВ 2АС 10 -185 1020>618 370 37024,23 –РУ-10 кВ 10 А 808 1200>2,5 637 63713,48 7525В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий,воздействующих на кабель линии 10 нетяговых потребителей, выбираем кабельмарки АДО из алюминия 10 доп.=40 Мпа.Проверка гибких шин 220 кВ по условию 10 коронирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
