Проектирование тяговой подстанции
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
p>
Рис. 3.12. Схема замещения по отношению к КЗ в точке К3
Для дальнейших расчетов понадобятся следующие формулы:
, Ом (15)
, % (16)
, Ом (17)
, кА (18)
,кА (19)
Следовательно,
%, принимаем UКC = 0;
Ом;
Ом;
кА;
кА.
Результаты расчетов токов короткого замыкания сведем в таблицу 5
Таблица 5
Точки КЗ, кАК14,07К25,7К35,3
3. Выбор основного оборудования и токоведущих элементов тяговой подстанции
.1 Расчет максимальных рабочих токов
Выбор основного оборудования должен обеспечивать длительную работу оборудования в нормальном режиме и кратковременную работу - в режиме КЗ. Поэтому основным уравнением выбора по условиям длительного режима являются:
(3.1)
(3.2)
Таким образом, для выбора всех видов основного оборудования тяговой подстанции необходимо знание максимальных рабочих токов в месте расположения элемента. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится в соответствии со следующей схемой:
Рисунок 13.Схема тяговой подстанции
Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения (направления токов представлены на рис.14), где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки). Выбранные аппараты проверяют на термическое действие токов короткого замыкания.
,(3.1)
,(3.2)
где и -номинальный ток и напряжение соответственно, А и кВ;
и - номинальный ток и напряжение соответственно, А и кВ;
- Максимальный рабочий ток ввода транзитной ТП
где - коэффициент перспективы,
- суммарная мощность трансформаторов подстанции МВА,
- суммарная мощность транзита через подстанцию. По схеме внешнего электроснабжения определяется число питаемых подстанций через данную, а мощность каждой из них принимается равной проектируемой.
- коэффициент разновремённости нагрузок проектируемой и соседних подстанций для двухпутных участков
- Максимальный рабочий ток первичной обмотки ВН тягового трансформатора
где - коэффициент допустимой перегрузки,
3Максимальный рабочий ток вторичной обмотки СН тягового трансформатора
- Максимальный рабочий ток вторичной обмотки НН тягового трансформатора
где количество фидеров районной нагрузки
5Максимальный рабочий ток сборных шин тяговой стороны
где - коэффициент распределения нагрузки по шинам, при числе присоединений 5 и менее
6 Максимальный рабочий ток сборных шины районной стороны
7Максимальный рабочий ток фидера районной нагрузки
Максимальный рабочий ток фидера контактной сети
Согласно методическим указаниям, рабочий ток фидера принимаем равным:
Максимальные рабочие токи основных присоединений подстанций
Наименование потребителяРасчетная формулаМаксимальный рабочий ток, кА1. Питающий ввод 220 кВ0,0832. Сборные шины 27,5 кВ0,473. Сборные шины 10,5 кВ0,224. Обмотка ВН0,0565. Обмотка СН0,476. Обмотка НН0,317. Фидер 27,50,079
.2 Выбор и проверка шин
К токоведущим частям подстанций относятся сборные шины распределительных устройств, присоединения к ним, ошиновка, соединяющая электрические аппараты друг с другом согласно однолинейной схемы, а также вводы и питающие линии.
Сборные шины распределительных устройств и все присоединения к ним напряжением 27,5 кВ и выше выполняются сталеалюминевыми (реже алюминиевыми) многопроволочными проводами.
В закрытых распределительных устройствах напряжением до 10 кВ включительно ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами прямоугольного сечения.
Сборные шины и ответвления от них, выполненные из гибких проводов, а так же жесткие шины выбирают из условия приведенного в формулах (3.1) и (3.2).
В соответствии с полученными значениями рабочих максимальных токов по условию (3.1) выбираются сечения проводов, представленные в таблице №4:
Таблица 2: выбранные сечения проводов и размер жестких шин по длительно допускаемому току.
Напряжение обмотки, кВМаксимальный рабочий ток, АДлительно допускаемый ток, АСечение проводов, мм2Размер шины, ммМарка провода2308333095-АС27,5470860400-АС10,5310365-304А
Проверка на термическую прочность.
После выбора гибкие шины должны быть проверены на термическую стойкость к действию токов КЗ и по условию отсутствия коронирования.
Проверка проводников на термическую стойкость при КЗ заключается в определении их температуры нагрева к моменту отключения КЗ и сравнении этой температуры с предельно допустимой температурой нагрева при КЗ. Проводник удовлетворяет условию термической стойкости, если температура нагрева проводника к моменту отключения КЗ не превышает предельно допустимую температуру нагрева соответствующего проводника при КЗ , т.е. если выполняется условие :
,(3.10)
где - температура нагрева проводника к моменту отключения КЗ, 0С;
-предельно допустимую температуру нагрева, 0С.
Определение температуры нагрева проводников к моменту отключения КЗ следует производить с использованием кривых зависимости температуры
наг