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

Текст из файла (страница 2)

В соответствии с «Инвестиционной программой усиления устройств тягового электроснабжения на полигоне Дальневосточной железной дороги» необходима модернизация тяговых подстанций с применением оборудования, имеющего повышенные межремонтные сроки эксплуатации, надежность и энергоэффективность.

Тяговая подстанция «Хабаровск-2» включена в постоянную эксплуатацию в 1979 году. Оборудование подстанции морально и физически устарело, для этого необходимо выполнить его замену на современное оборудование.

В проекте представлен расчет токов короткого замыкания. Также производится расчет максимальных рабочих токов, основных присоединений подстанции. Рассматриваются вопросы выбора и проверки основного оборудовании тяговой подстанции, разрабатываются схемы главных электрических соединений, планировки, разрезы. Определены зоны защиты молниеотводов, разрабатываются схемы заземления и молниезащиты. Определены основные технико-экономические показатели работы тяговой подстанции. Рассмотрены вопросы, касающиеся пожарной безопасности и необходимых мероприятий по защите пресонала на подстанции, а также самой подстанции от вредных воздействий и последствий возгораний и пожаров на территории подстанции вследствии неправильной работы электрооборудования или иных воздйствий.

Во второй части дипломного проекта представлена технология капитального ремонта тяговых трансформаторов на тяговой подстанции. Приведена принципиальная схема промывки и сушки активной части изоляции трансформатора.

1 АНАЛИЗ СХЕМЫ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

1.1 Распределительное устройство 110 кВ

Тяговая подстанция «Хабаровск-2» подключена к двухцепной воздушной линии 110 кВ подстанции «Южная». Открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ выполним по схеме 4Н – два блока с выключателями и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов [1]. Схема ОРУ-110 кВ представлена на рисунке А.1 (приложение А).

Распределительное устройство выполним в виде модуля компактного КМ-ОРУ-110 производства Завода электротехнического оборудования (ЗЭТО) город Великие Луки. Модуль состоит из трехполюсного элегазового выключателя ВГТ-110, что соответствует [2], однофазных трансформаторов тока ТОГФ-110, элементов жесткой ошиновки с применением полимерных изоляторов типа ОСК-10-110 и опорных металлоконструкций. Модуль обладает функцией разъединителя. Неподвижные контакты являются частью шинной системы и не требуют технического обслуживания. Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений предлагается установить ограничители перенапряжения ОПН-П2-110. Главные понижающие трансформаторы ТДТНЖ-40000/100/27,5/6 кВ подключаем к линиям 110 кВ через разъединители элегазовых выключателей.

1.2 Распределительное устройство 27,5 кВ

Комплектное распределительное устройство напряжением 27,5 кВ (КРУ-27,5 кВ) производства ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» предназначено для приема и распределения электрической энергии переменного тока промышленной частоты на тяговых подстанциях переменного тока железных дорог, а также для питания нетяговых линейных железнодорожных потребителей по линии «два провода-рельс» (ДПР) [3].

КРУ-27,5 кВ представлено в модульном исполнении. Модуль КРУ-27,5 кВ представляет собой корпус с установленными в заводских условиях блоками. Блоки КРУ-27,5 кВ имеют двухфазную рабочую, секционированную разъединителями и запасную систему шин. Схема КРУ-27,5 кВ изображена на рисунке А.2 (приложение А). Третья фаза обмоток понижающего трансформатора соединяется с контуром заземления и с рельсами подъездного пути, которые соединены с воздушной отсасывающей линией. Ячейки КРУ-27,5 кВ фидеров, питающие, контактную сеть одного направления присоединяются к одной секции шин блока КРУ, а ячейки КРУ фидеров другого направления ко второй секции шин. Ячейки запасных выключателей с помощью разъединителей присоединены к разным секциям, обеспечивая питание любого фидера контактной сети при отключении выключателя фидера. Ячейка фидера ДПР подключается двухполюсным выключателем 3AH47-27,5 кВ производства фирмы Siemens, который дешевле и надежнее при применении двух однополюсных выключателей. Линейные разъединители фидеров контактной сети (ФКС) и ДПР, обходные разъединители ФКС и шинные разъединители запасных выключателей снабжаются двигательными приводами.

1.3 Распределительное устройство 6 кВ

Распределительное устройство 6 кВ (РУ-6 кВ) на подстанциях переменного тока предназначено для питания районных нагрузок нетяговых потребителей. При проектировании РУ-6 кВ устанавливаем комплектные распределительные устройства КРУ серии «Омега» (КРУ «Омега») напряжением 6 кВ (рисунок А.3 приложения А), с учетом перевода на большое количество потребителей [4]. КРУ «Омега» предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50–60 Гц напряжением 6 кВ.

КРУ-6 кВ комплектуются компактными ячейками, каждая из которых комплектуется основным оборудованием. Ячейки КРУ-6 кВ формируются в блоки КРУ-6 кВ, которые помещаются в модуль. В состав каждого модуля КРУ-6 кВ входят:

- корпус системы «КМУ» (сварной типоразмером 6000 мм);

- блоки КРУ-6 кВ, подключенные к сборным шинам;

- щит распределительный собственных нужд;

- вспомогательные технологические системы:

а) система освещения;

б) система отопления;

в) извещатели пожарные дымовые, для включения в систему пожарной сигнализации;

г) датчик открытия двери, для включения в систему охранной сигнализации;

д) устройство вентиляции, максимальная производительность вентилятора 1200 м³/ч. Устройство вентиляции устанавливается в торцевые модули КРУ-6 кВ.

Суммарная потребляемая мощность вспомогательных технологических систем модуля составляет не более 5 кВт.

В качестве основного коммутационного аппарата применим вакуумный выключатель SION производства фирмы SIEMENS. Отличительными особенностями КРУ с вакуумным выключателем являются: малые габариты и масса шкафов, гибкость при формировании различных схем РУ, высокая надежность, удобство обслуживания.

В модулях КРУ-6 кВ серии «Омега» реализованы оперативные блокировки для предотвращения несанкционированных действий обслуживающего персонала.

Блокировки запрещают:

- оперирование разъединителем при включенном состоянии выключателя;

- включение выключателя при проведении коммутации разъединителя;

- включение выключателя при некорректном положении привода разъединителя.

Для подключения к кабельным приемникам ячеек КРУ – 6 кВ используется концевая разделка.

На тяговой подстанции Хабаровск-2 установлено два трансформатора типа ТДТНЖ-40000/110-У1. Оба трансформатора находятся в работе. Характеристики трансформатора ТДТНЖ-40000/110-У1 по [5] приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Паспортные данные трансформатора ТДТНЖ-40000/110-У1

Для дальнейших расчетов потребуются технические характеристики тяговой подстанции, которые будут приняты за исходные данные. Представлены в таблице Б.1 приложения Б.

Контрольные замеры токов районной нагрузки на фидерах низшего напряжения 6 кВ за декабрь 2015 года представлены в таблице Б.2 приложения Б.

2 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИИ

Выбор аппаратов и конструкций должен производиться как по нормальным условиям работы (соответствие рабочему напряжению и току, классу точности и т. п.), так и по условиям работы при коротком замыкании (КЗ) (термические и динамические воздействия, коммутационная способность) [6].

Электрические аппараты выбираются по условию длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, где располагается данный аппарат, с его номинальным напряжением и током [6].

2.1 Расчет токов короткого замыкания

Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической стойкости производится по току трехфазного короткого замыкания , поэтому необходимо произвести для всех распределительных устройств расчет трехфазных токов коротких замыканий и однофазного замыкания на землю для фидеров контактной сети [6].

2.1.1 Составление расчетной схемы тяговой подстанции

На основании исходных данных составляется расчетная схема подстанции, представленная на рисунке 2.1. Как правильно составить расчетную схему описано в [6].

Рисунок 2.1 – Расчетная схема для

определения токов короткого замыкания

2.1.2 Составление схемы замещения тяговой подстанции

По расчетной схеме составляем электрическую схему замещения. Схема замещения представлена на рисунке 2.2.

Схема замещения тяговой подстанции представляет собой электрическую схему, элементами которой являются схемы замещения реальных устройств их основными электрическими характеристиками (активным и реактивным сопротивлениями) [6].

Для расчета токов короткого замыкания необходимо знать сопротивления до каждой точки короткого замыкания. Согласно рисунку 2.2 у нас три точки короткого замыкания, рассчитаем сопротивление до точек К₁, К₂, К₃. Расчёт ведется в именованных единицах.

Рисунок 2.2 – Схема замещения для
расчета токов короткого замыкания

2.1.3 Расчет тока короткого замыкания в точке К₁

Сопротивление системы до шин высокого напряжения тяговой подстанции определяется по формуле [6]

, (2.1)

где – результирующее сопротивление до шин 115 кВ; – напряжение ступени, кВ; на 2016 год задаём мощность короткого замыкания на шинах подстанции =2400 МВА.

Ом.

Сверхпереходной ток трехфазного короткого замыкания , А, рассчитывается по формуле

, (2.2)

кА.

Ударный ток , А, определяется по формуле

, (2.3)

где – ударный коэффициент, для источника бесконечной мощности [6].

кА.

Ток однофазного замыкания , А, определяется по формуле

, (2.4)

кА.

Характеристики

Список файлов ВКР