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

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 3.1 – Расчетная схема тяговой подстанции

Для расчёта токов короткого замыкания на шинах различного напряжения составляется схема замещения, которая представлена в ПРИЛОЖЕНИ В.

1. Расчет сопротивлений трехобмоточного трансформатора

Для определения относительных сопротивлений обмоток трансформаторов вычисляем расчетные значения напряжения короткого замыкания обмоток трансформаторов по формулам (3.1):

(3.1)

где  напряжение короткого замыкания 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: U_В = 230 кВ, U_С = 27,5 кВ, U_Н = 11 кВ;

2. Напряжение к.з %: =12 ,5, =22,0, =9,5;

3. Потери: Р_х=66 кВт, Р_к=240 кВт, I_х=1,1 %.

Подставляя численные значения в формулу (3.1) получаем:

.

Сопротивления обмоток трансформатора определяем по формуле:

(3.2)

где  номинальная мощность трансформатора, МВА.

1. Расчет токов короткого замыкания

Мощность 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, равная 0,05 с.

.

Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле (3.5), кА:

, (3.5)

кА.

Ударный ток короткого замыкания определяем по формуле (3.6), кА:

, (3.6)

кА.

Ток двухфазного короткого замыкания определим по формуле (3.7), кА:

, (3.7)

кА.

Ток однофазного короткого замыкания определим по формуле (3.8), кА:

, (3.8)

кА.

Рассчитанные данные сводим в таблицу 3.1.

1. Расчёт токов замыкания в точке К2

Расчетная схема замещения для точки К2 представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2  Расчетная схема замещения

до точки К2

Определим результирующее сопротивление по формуле (3.9), Ом:

, (3.9)

где находится по формуле (3.10), Ом:

, (3.10)

Определим сопротивления обмоток понижающего силового трансформатора по 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 ток двухфазного короткого замыкания определяется по формулам (3.6) и (3.7):

кА,

кА.

Рассчитанные данные сводим в таблицу 3.1.

1. Расчет токов короткого замыкания в точке К3

Метод 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 К3

В соответствии с выражением (3.2) сопротивления обмоток понижающего силового трансформатора, Ом:

Определим результирующее сопротивление до точки К3:

Ом,

Ом.

Токи короткого замыкания считаем в той же последовательности, что и в предыдущем пункте, результаты расчета сводим в таблицу 3.1.

1. Расчет токов короткого замыкания в точке К4

Расчетная схема приведена на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 – Схема для расчета токов короткого замыкания
до точки К4

Длительный рабочий ток для трансформатора собственных нужд определяется по формуле (3.11), А:

, (3.11)

где S_н.ТСН – мощность трансформатора собственных нужд, кВА.

Согласно [1] выбираем кабель с алюминиевыми жилами, прокладываемый в траншее 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. Принимая длину кабеля 50 м, получаем сопротивление кабеля:

, (3.13)

Аналогично ищем активное сопротивление:

мОм.

Находим сопротивления трансформатора собственных нужд по
формуле (3.14):

, (3.14)

где – напряжение короткого замыкания, %, = 6,5 %; – мощность трансформатора собственных нужд, = 250 кВА.

.

Определим активное сопротивление трансформатора собственных нужд по формуле (3.15):

, (3.15)

где – потери активной мощности в трансформаторе при коротком замыкании, кВт, =3,68 кВт.

Ом.

Следовательно, индуктивное сопротивление ТСН определяется по
формуле (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 по
формуле (3.18):

, (3.18)

.

Результирующее полное сопротивление до точки К4, определяем по
формуле (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 напряжения

1. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

1. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы, сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. 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 – коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;
– максимальная полная мощность подстанции, = 120 МВА;
– номинальное напряжение на вводе подстанции, = 230 кВ;

1. Для первичной обмотки понижающего трансформатора, А:

, (4.2)

где – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равны 1,5;

1. Для вводов РУ-27,5 кВ, А:

, (4.3)

где – максимальная полная мощность на шинах 27,5 кВ,
= 52460,1 кВА; – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, = 27,5 кВ;

1. Для фидера контактной сети примем наиболее загруженного плеча

2. Для питающей линии ДПР, А:

, (4.4)

где – максимальная полная мощность потребителей системы ДПР, = 442 кВА;

1. Для первичной обмотки ТСН, А:

, (4.5)

1. Для вводов РУ-10 кВ, А:

, (4.6)

где – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора низшего напряжения, = 11 кВ;

1. Для сборных шин вторичного напряжения понижающих трансформаторов, цепь секционного выключателя:

, (4.7)

где – сумма номинальных мощностей понижающих трансформаторов; – коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, равный 0,5;

1. Для сборных шин РУ-10 кВ, А:

, (4.8)

где – коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, равный 0,5;

1. 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 токов

1. Выбор ошиновки

1. Определение величины теплового импульса

Электрические аппараты и токоведущие элементы по термической устойчивости в режиме короткого замыкания (тепловой импульс, необходимый для выбора выключателей, для шин различного напряжения), кА²с, проверяют по формуле:

, (4.10)

где – относительное значение теплового импульса для источников питания неограниченной мощности, =1;  сверхпереходной ток короткого замыкания; – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с; =0,05 с; – Тепловой импульс характеризует тепловую устойчивость электрического оборудования при коротких замыканиях в системе [3]. Для расчета жестких шин открытых распределительных проверка на электродинамические усилия обязательна;  время действия тока короткого замыкания, с;

, (4.11)

где  время срабатывания релейной защиты, с;  полное время отключения выключателя, с, = 0,1 с.

Характеристики

Список файлов ВКР