Проектирование тяговой подстанции
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Содержание
Введение
Исходные данные
. Однолинейная схема главных электрических соединений ТП
.1 Структурная схема тяговой подстанции
.2 Выбор типа силового трансформатора
.3 Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции
. Расчет токов короткого замыкания
.1 Расчетная схема и схема замещения ТП, определение параметров ее элементов
.2 Определение расчетных токов короткого замыкания
. Выбор основного оборудования и токоведущих частей ТП
.1 Расчет максимальных рабочих токов
.2 Выбор и проверка шин
.3 Выбор и проверка изоляторов
. Выбор коммутационного оборудования ТП
.1 Выбор разъединителей ТП
.2 Выбор высоковольтных выключателей ТП
. Выбор контрольно - измерительной аппаратуры ТП
.1 Выбор трансформаторов тока
.2 Выбор трансформаторов напряжения
. Выбор ОПН
. Выбор аккумуляторной батареи ТП
. Выбор ТСН и их собственных нужд
. Компановка оборудования ОРУ и ЗРУ ТП
.Расчет заземляющих устройств
Приложение 1
Приложение 2
Заключение
Список литературы
Введение
Тяговые подстанции являются одним из важнейших устройств системы тягового электроснабжения. Их питание осуществляется от системы внешнего электроснабжения, а потребителем преобразованной электроэнергии является электроподвижной состав железных дорог. Так же тяговые подстанции применяются для питания городского электрического транспорта и электропоездов метрополитена.
Тяговая подстанция - это электрическая подстанция, предназначенная в основном для питания транспортных средств на электрической тяге через контактную сеть. От тяговой подстанции получают питание и другие железнодорожные нетяговые потребители, а также некоторые районные нежелезнодорожные потребители.
Тяговые подстанции делят на четыре типа:
Опорная ТП получает питание от СВЭ по трем и более линиям электропередачи напряжением 110 или 220 кВ;
Транзитная ТП получает питание по одной электропередачи, в рассечку которой она включена, от двух опорной или районных подстанций;
Отпаечная ТП получает питание по двум линиям (или цепям ЛЭП) напряжением 110 или 220 кВ, к которым она присоединена отпайками;
Тупиковая ТП получает питание по двум радиальным линиям от другой тяговой или районной подстанции.
Целью данного курсового проекта является проектирование транзитной тяговой подстанции 230/27,5/11. Для достижения поставленной задачи необходимо построить однолинейную схему и план - разрез данной тяговой подстанции, выбрать коммутационную и контрольно - измерительную аппаратуру и токоведущие части, а именно: разъединители, высоковольтные выключатели, гибкие и жесткие шины, изоляторы, трансформаторы тока и напряжения и ОПНы. Необходимо выбрать трансформатор собственных нужд, а также произвести расчет заземляющих устройств.
Исходные данные
Данные по тяговому трансформатору и фидерам районной нагрузки и контактной сети:
Таблица 1-Данные по силовым трансформаторам
Sном,МВАUВ , кВUС , кBUН , кBUКвн , %UКсн ,%UКвс , 23027,510,518610,5
Данные по автотрансформаторам:
Sном,МВАUВН , кВUСН , кBUНН , кBUКвс ,%UКвн , %UКсн , %Uксн, кВ20023012111113220202002301211111322028
Таблица 5-Данные по генераторам
Pн,МВтcos ?X?dUном,кB1000,80,1810,51000,850,1810,52000,90,2115,75
Данные по линиям электропередач:
?1,км?2, км?3, км?4, км?5, км?6, км?7, км?8, км?9, км?10, км?11, км?12, км2711555254065804040474957?13, км?14, км?15, км?16, км?17, км?18, км?19, км?20, км?21, км?22, км?23, км7327455033392535304032
Время срабатывания защит:
Место установки защитыВремя срабатывания защиты, сВвод ОРУ - 230 кВ0,2Ввод ОРУ - 27,5 кВ0,21Ввод ЗРУ - 11 кВ0,43Фидер 27,5 кВ0,1Фидер 11 кВ0,11. Однолинейная схема главных электрических соединений ТП
1.1Структурная схема тяговой подстанции
Структурная схема проектируемой тяговой подстанции помогает построить однолинейную схему. На ней указываются количество вводов, все РУ, силовые трансформаторы и количество потребителей электрической энергии.
Структурная схема проектируемой тяговой подстанции представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1. Структурная схема тяговой подстанции
Тяговая подстанция получает питание по вводам от сети внешнего электроснабжения. Питающее напряжение подается на первичные обмотки силовых трансформаторов Т1 и Т2 . Вторичные обмотки трансформаторов напряжением 27,5 кВ запитывают ОРУ - 27,5 кВ, которое служит для обеспечения электрической энергией железной дороги по фидерам контактной сети и подключения трансформаторов собственных нужд ТСН - 1 и ТСН - 2. От третьей обмотки силового трансформатора запитывается ЗРУ - 11 кВ для питания нетяговых потребителей.
.2 Выбор типа силового трансформатора
Для питания ЭПС однофазным переменным током напряжением 27,5 кВ на тяговых подстанциях используются трехфазные понижающие трансформаторы.
Для данного курсового проекта выберем трехфазный, трехобмоточный силовой трансформатор серии ТДТНЖ - 40000 - 220/27,5/10 (трехфазный, с дутьевым охлаждением, трехобмоточный, с регулированием напряжения под нагрузкой, для железнодорожного транспорта). Выбранный трансформатор получил преимущественное распространение на подстанциях переменного тока и рассчитан на первичное напряжение 230 кВ и номинальную мощность 40000 кВА.
Первичные обмотки выбранного трансформатора соединены в звезду2, вторичные на напряжение 27,5 кВ - в треугольник, одна вершина которого подключается к тяговому рельсу, а