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

Текст из файла (страница 6)

Нижним пределом служит наибольшая из следующих величин:

Соответственно:

Принимаем интервал:

Для правого плеча расчёт аналогичен, принимаем интервал:

2.7.3 Проверка принятых трансформаторов на перегрузочную способность

Для трансформатора «звезда/треугольник-11» по формулам (2.28) и (2.29) расчётные коэффициенты будут равны:

Расчётный коэффициент начальной нагрузки:

Расчётный коэффициент перегрузки:

Для трансформаторов «открытый треугольник»:

Левое плечо:

Правое плечо:

Определим длительность максимума двухступенчатого графика:

После этого обращаемся к нормам максимально допустимых нагрузок трансформаторов (табл. П6 [4]). Приняв для заданной эквивалентной температуры охлаждающей среды :

Таким образом, условие не выполняется.

Таким образом, в пределе нет ни одного стандартного значения , следует принять В этом случае проверка по перегрузочной способности трансформатора не производится.

Выбираем два трансформатора ТДТНЖ мощностью 40 паспортные данные которого приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Паспортные данные трансформатора

Для трансформатора «открытый треугольник» для обоих плеч при заданной эквивалентной температуре окружающей среды :

Условие не выполняется. Принимая во внимания наибольший интервал мощностей для однофазных трансформаторов правого плеча ТП2:

Окончательно выбираем два трансформатора ОДТНЖ-25000-220/27,5 включенных по схеме открытого треугольника. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Паспортные данные трансформатора ОДТНЖ-25000/220

3 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМА ПРИСОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК ТЯГОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА К ВНЕШНЕЙ И ТЯГОВОЙ СЕТЯМ

На тяговых подстанциях переменного тока для питания нагрузок могут применяться как однофазные, так и трехфазные трансформаторы. Типы трансформаторов и схемы соединения их обмоток, схемы присоединения трансформаторов к внешней и тяговой сетям тесно связаны между собой. Ниже приведен сравнительный анализ двух схем присоединения обмоток трансформатора к внешней и тяговой сетям: схема питания тяговой сети трехфазным трансформатором «звезда–треугольник» и однофазными трансформаторами «открытый треугольник».

В результате анализа будет сделан вывод о целесообразности применения однофазных трансформаторов для работы специализированной тяговой подстанции, от которой не будут получать питание районные нетяговые потребители.

3.1 Тяговые подстанции с однофазными трансформаторами, соединенными по схеме открытого треугольника

В последние годы в некоторых зарубежных странах при электрификации железных дорог на переменном токе промышленной частоты используется схема открытого (или неполного) треугольника, как наиболее простая и удобная в эксплуатации. Согласно [6], схемой открытого треугольника называется такая схема, в которой конец обмотки одной фазы соединяется с началом обмотки другой, но при этом отсутствует одна из фаз. Такая схема может осуществляться с помощью двух однофазных трансформаторов. Трансформаторы при этой схеме одного типа, легко резервируются, позволяют обеспечивать пофазное регулирование напряжения.

Схема присоединения тяговой подстанции к внешней и тяговой сетям при применении однофазных трансформаторов приведена на ДП 23.05.05 021 005.

Положительное направление токов показано в линии передачи от фазы ЛЭП ( , , ), в фидерах тяговой сети от подстанции к сети и на локомотивах в соответствии с напряжением. Слева от подстанции ,(второй индекс в название напряжение обозначает начало вектора, а первый его конец) а напряжение справа между контактным проводом и рельсом, согласно принятым допущениям, . Первичная и вторичная обмотка трансформаторов соединены в треугольник. При этом вектор линейного напряжения первичной стороны совпадает по фазе с вектором напряжения вторичной обмотки (ДП 23.05.05 021 005).

Векторная диаграмма напряжений и токов для стороны 27,5 кВ представлена на ДП 23.05.05 021 005. Вектор тока ориентируем относительно вектора а вектор тока относительно вектора , причем ток отстает от напряжения из-за индуктивного характера нагрузки на угол φ, примерно равный 30–35⁰_.

По первому закону Кирхгофа сумма токов в узле равняется:

, (3.1)

Согласно выражению (3.1), ток фидера отсоса:

, (3.2)

_{Из построенной} векторной диаграммы в ДП 23.05.05 021 005 видно, что угол сдвига между и равен

3.2 Тяговые подстанции с трехфазными трансформаторами, соединенными по схеме «звезда-треугольник 11»

В России на электрифицированных железных дорогах переменного тока большое распространение получило питание тяговой сети от трехфазных трансформаторов Y/∆-11, что позволяет питать и нетяговые потребители.

Согласно [6], первичная обмотка соединена в звезду, вторичная обмотка – в треугольник.

При этом вектор линейного напряжения первичной стороны отстает от вектора напряжения вторичной обмотки на 30°.

Если вектор совместить с минутной стрелкой на цифре 12, то вектор совпадет с цифрой 11, т. е. получаем группу Ү/Δ-11.

Первичная обмотка соединена в звезду и, следовательно, напряжение в тяговой сети между контактным проводом и рельсом и совпадают по фазе с напряжением первичной стороны соответственно и .Схема является трехфазно-двухфазной, так как тяговую сеть, состоящую из 2 плеч, питает только 2 фазы первичного напряжения из 3 фаз ЛЭП.

В общем случае при этой схеме трехфазная система нагружается неравномерно.

В векторной диаграмме токов и напряжений для стороны 27,5 кВ вектор ориентирован относительно “своего” вектора напряжения и сдвинут на некоторый угол . Вектор ориентирован относительно “своего” вектора напряжения , противоположному и тоже сдвинуть на угол .

Зная и можно определить . По закону Кирхгофа, А:

, (3.3)

Для оценки модуля этого тока, который, как правило, представляет интерес при проектировании и эксплуатации, может быть использовано простое выражение, получаемое на основе теоремы косинусов при рассмотрении тупоугольного треугольника со сторонами, равными и .

При одинаковых значениях и имеем:

, (3.4)

Получается, что:

, (3.5)

Угол между векторами напряжений плеч питания

Характер распределения токов плеч питания тяговой подстанции между фазами трансформатора имеет вид:

, (3.6)

Далее произведен анализ по следующим критериям сравнения:

- коэффициент несимметрии по току;

- выбор мощности трансформатора и коэффициент загрузки;

- способ регулирования напряжения по плечам питания.

3.3 Коэффициент несимметрии токов, обусловленный нагрузкой одной тяговой подстанции

Для оценки несимметрии токов, создаваемой нагрузкой одной тяговой подстанции, воспользуемся положением, что при симметричной системе напряжений и несимметричной системе токов при отсутствии нулевой последовательности степень несимметрии токов может быть измерена степенью неуравновешенности мощности. Расчёт коэффициента несимметрии представлен в приложении Е.

Для схемы открытого треугольника , для схемы «звезда-треугольник» тогда:

, (3.7)

Это значит, что несимметрия токов при схеме «звезда - треугольник-11» и открытый треугольник практически одинакова.

3.4 Расчет необходимой мощности тягового трансформатора и коэффициент загрузки трансформатора

Номинальная мощность тягового трансформатора определяется мощность тяговой нагрузки. При расчете мощности трансформатора только на тягу поездов, необходимо определить мощность наиболее загруженного плеча и от этой мощности определять номинальную мощность трансформатора.

3.4.1 Применение схемы «звезда треугольник-11»

Трехфазный трехобмоточный трансформатор представляет собой конструкцию, состоящую из трех одинаковых обмоток. Обмотки рассчитаны на определенную мощность . Таким образом, мощность, на которую рассчитан трехфазный трансформатор, определяется как:

Характеристики

Список файлов ВКР