Пояснительная записка (1232510), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Количество элементов определяем по следующей формуле:
Принимаем 51 элемент (51 моноблоков по 2В)
Конечное напряжение на элементе:
(3.60)
где Uк – конечное напряжение на элементе, В; - минимально допустимое напряжение на электромагните
включения выключателей РУ – 27,5кВ;
Получаем:
В;
Приведенная емкость (к одному часу):
, (3,61)
где - принимаю по графику нагрузки (см. рисунок 1.1), то есть
Ач;
Емкость одного часа равна току на одном часу.
Коэффициент увеличения емкости батареи для обеспечения отдаваемой мощности (80 %) в конце срока службы батареи:
(3.62)
где – коэффициент увеличения емкости батареи для обеспечения отдаваемой мощности (80 %) в конце срока службы батареи.
Таким образом:
(3.63)
где Срасч – расчетная емкость аккумуляторной батареи, Ач
Срасч=103,22·1,25=129,03 Ач;
Приведенное время разряда:
(3.64)
где t - приведенное время разряда.
Тогда:
мин
По таблице разрядных токов [3] для варианта с Uк = 1,8 при Т = 20оС, для времени разряда 40 минут (расчетная величина – 37,2 мин.), для тока 208 А (в таблице 239А) определим требуемый тип аккумуляторной батареи, а именно RG 340.
Вывод: Аккумуляторная батарея типа RG 340, состоящая из 51 элементов, обеспечит напряжение на нагрузке в соответствии с заданными исходными данными.
Расчетная мощность подзарядного агрегата РразрЗПУ, Вт определяется по формуле:
, (3.65)
где Uзар – напряжение заряда, В; Iзар – зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда зарядно-подзарядного агрегата Uзар, В определяется по формуле:
Uзар=n·2,15+(2÷3), (3.66)
где n – полное число элементов батареи; n=120 шт.
Uзар=51·2,27+2=118 В
Зарядный ток батареи Iзар, А определяем по формуле
зар=0,1·С20 , (3.67)
где С20– емкость аккумуляторной батареи, при температуре в аккумуляторной равной +20 оС.
Iзар=0,1·340=34 А
Согласно формуле (3.65) определяем мощность зарядно-подзарядного устройства:
В качестве зарядно-подзарядного устройства выбираем выпрямительный агрегата типа НРТ-50.110.
Характеристики НРТ-50.110:
- входное напряжение, В | - | 230/260; |
- отклонение входного напряжения, % | - | +10,-15; |
- частота, Гц | - | 47-63; |
- выходное напряжение, В | - | 110; |
- максимальный ток, А | - | 50; |
- стабилизация напряжения, % | - | ±5; |
- КПД при 50 – 100 % нагрузке, % | - | 93; |
- рабочая температура, оС | - | от 0 до 40. |
3.2.12 Определение потребляемой мощности установок собственных нужд
Мощность, расходуемую на собственные нужды определяем по типу подстанции, роду тягового тока и принятой системой оперативного тока. В нашем случае – подстанция опорная, переменного тока, следовательно в расчетах будем опираться на типовые подстанции такого типа.
Наружное освещение Рнар, кВт
Рнар=∆Рн·Sо.ч., (3.68)
где ∆Рн – мощность, расходуемая на наружное освещение, кВт; Sо.ч – площадь открытой части подстанции, м2.
В соответствии с принимаем ∆Рн = 0,0015 Вт/м2; Sо.ч = 10300 м2.
Подставляя принятые значения в (1.14) получим
Рнар = 0,0015·10300 = 15,45 кВт.
Внутреннее освещение Рвн, кВт
Рвн =∆Рвн·Sвн, (3.69)
где ∆Рвн – норма расхода на освещение одного м2 закрытой части подстанции, кВт/м2; Sвн – площадь закрытой части подстанции, м2.
В соответствии с [13] принимаем ∆Рвн = 0,02 кВт/м2; Sвн = 222 м2.
Подставляя принятые значения в (1.15) получим
Рвн = 0,02·222 = 4,44 кВт
Аварийное освещение
Мощность аварийного освещения Рав, кВт принимаем согласно [6] равной 10% от внутреннего освещения
Рав = 0,1 Рвн , (3.70)
где Рвн – внутреннее освещение подстанции, кВт
Рав = 0,1·4,44 = 0,444 кВт
Электрическое отопление
Для опорной тяговой подстанции переменного тока потребную мощность на отопление подсчитывают по удельному расходу мощности на единицу строительного объема помещения. Согласно [6] мощность на отопление подстанции Рот, Вт
Рот = ∆Рот ·V, (3.71)
где ∆Рот – удельный расход мощности, Вт/м3; V – объем здания, не совмещенной тяговой подстанции, м3.
В соответствии с [13] принимаем ∆Рот = 10 Вт/м3; V = 1121 м3.
Подставляя принятые значения в (3.71) получим:
Рот = 10·1121 = 11210 Вт = 11,21 кВт
Кроме того для отопления помещения аккумуляторной принимаем калориферы мощностью 22 кВт. Автоматически включаемые при понижении температуры ниже +150С и включении второй секции мощностью 11 кВт – при понижении температуры ниже 00С [7].
Исходя из выше указанного делаем заключение, что коэффициенты использования для обеих ступеней калориферов обогрева аккумуляторной будут соответственно равны, Кисп I = 1 и Кисп II = 0,2.
Обдув силовых трансформаторов
На каждый трансформатор устанавливаем по 12 вентиляторов мощностью 1 кВт каждый исходя из [4], поэтому определим мощность обдува трансформаторов Роб, кВт
Роб = 2·1·12 = 24 кВт (3.72)
Вентиляция аккумуляторной батареи
Устанавливаем два электродвигателя мощностью 1,7 кВт, Cosφ = 0,88, tgψ = 0,53.
Определяем общие мощности вентиляции Робщ и Qобщ, кВт и кВар
Робщ = 1,7·2 = 3,4 кВт, (3.73)
Qобщ = 3,4·0,53 = 1,8 кВар. (3.74)
Определение суммарной мощности собственных нужд
Данные расчетов для собственных нужд сводим в таблицу 3.6.
Из таблицы 3.9 получим суммарную активную мощность потребителей равной 179,2 кВт и суммарную реактивную мощность равной 40 кВар. Отсюда найдем общей мощности собственных нужд Sc.н, кВА
, (3.75)
Вычислим полную мощность собственных нужд по формуле (3.75)
кВА
На основании полученного результата выбираем для собственных нужд два трансформатора типа ТМЖ – 400/27,5/0,4 мощностью.
Трансформатор присоединяется к шинам 0,4/0,23 кВ тремя кабелями ААГ-3·150+1·50, максимально допустимый ток которых:
Iр.∑ =Кк·Iдоп·nк , (3.76)
где Кк – количество параллельно включенных кабелей; Iдоп – длительно допустимый ток для принятого сечения кабеля, А; nк - коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения кабелей, проложенных рядом.
Iдоп.∑ = 2·230·0,85 = 391 , А
Таблица 3.10 – Мощность собственных нужд тяговой подстанции
Наименование потребителей | Руст, кВт | Кисп | Cos φ | tg ψ | Q, кВар | Р, кВт |
Наружное освещение | 18,4 | 0,7 | 1 | - | - | 12,7 |
Внутреннее освещение | 4,44 | 0,7 | 1 | - | - | 3,1 |
Электрообогрев аккумуляторной: а) калорифер I б) калорифер II |
22 11 |
1 0,2 |
1 1 |
- - |
- - |
22 2,2 |
Аварийное освещение | 0,44 | 0,7 | 1 | - | - | 0,31 |
Обдув силовых трансформаторов | 24 | 0,6 | 0,88 | 0,54 | 7,78 | 14,4 |
Вентиляция аккумуляторной | 3,4 | 0,6 | 0,88 | 0,54 | 1,1 | 2,04 |
Обогрев приводов: а)вакуумных выключателей б)разъединителей |
22,4 14,4 |
0,7 0,7 |
1 1 |
- - |
- - |
15,68 10,08 |
Подзарядный агрегат | 2,21 | 1,0 | - | - | - | 2,21 |
Зарядный агрегат | 10 | 0,2 | 0,88 | 0,54 | 1,08 | 2 |
СЦБ | 110 | 0,5 | 0,88 | 0,54 | 29,7 | 55 |
Итого | 40 | 179.2 |
Характеристики трансформатора ТМЖ-400/27,5-74У 1:
-номинальное напряжение обмотки
высокого напряжения, кВ
-номинальное напряжение обмотки
низкого напряжения, кВ
-потери мощности при холостом ходу, кВт
-потери мощности при коротком замыкании, кВт
-напряжение короткого замыкания,
-ток холостого хода,
-схема и группа соединения обмоток
4 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ
4.1 Расчет контура заземления
Целью расчета является определение параметров, при которых сопротивление растекания контура (R3) и напряжения прикосновения (UПР) не превышает допустимых значений. Сопротивление верхнего слоя земли принимаем r1= 250 Ом·м; сопротивление нижнего слоя земли принимаем r2 = 90 Ом·м; толщина верхнего слоя грунта h = 1,9 м; время протекания тока =0.4 секунд, глубина заложения горизонтальных заземлителей
=0,5 м.
Определяем значения основных расчетных величин по формулам: