Определение максимальных рабочих токов тяговой подстанции

 

Определение I_{р max} вводов опорной (№1) подстанции производится по выражению:

, (2)

где k_пр- коэффициент перспективы развития потребителей, k_пр= 1.3;

n_тп - количество понижающих трансформаторов на тяговой подстанции, n_тп = 2;

S_нтп - номинальная мощность понижающего трансформатора, S_нтп = 40000 кВА;

k_р - коэффициент разновременности максимальных нагрузок данной и соседних подстанций, k_р = 0.75;

U_h - номинальное напряжение, U_h = 110 кВ;

S_транз - транзитная мощность, проходящая через шины данной для питания соседних.

S_транз = n_тп ∙ S_{нтп.отп} + n_тп ∙ S_{нтп.транз}, (3)

где S_{нтп.отп} - номинальная мощность понижающего трансформатора отпаечной подстанции, S_{нтп.отп} = 16000 кВА;

S_{нтп.транз} - номинальная мощность понижающего трансформатора транзитной подстанции, S_{нтп.транз} = 25000 кВА.

S_транз =2 ∙ 16000 + 2 ∙ 25000 = 82000 кВА

А

Определение I_{р max} сборных шин опорной тяговой подстанции производится по выражению:

, (4)

где k_пер - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, зависящий от температуры охлаждающей среды и начальной нагрузки, k_пер = 1,5;

k_рн1 - коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения, k_рн1 = 0,7.

А

Определение I_{р max} понижающих трансформаторов производится по выражению:

, (5)

- для трансформаторов ТДТН– 40000/110

А

А

А

- для трансформаторов ТМ – 630/10

А

А

- для трансформаторов ТМ – 250/10

А

А

Для сборных шин СН и НН понижающих трансформаторов и цепи секционного выключателя I_{p max} может быть определен по выражению:

, (6)

где k_рн1 – коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения, k_рн1 = 0,5.

А

А

I_{р maxфид.35} нетяговых потребителей определяется по выражению:

, (7)

где S_{ф max} – максимальная мощность, передаваемая по одному фидеру районного потребителя, S_{ф max} = 2500 кВА.

А

Общий максимальный рабочий ток нетяговых потребителей:

I_СН = n I_{р maxфид.35}, (8)

где n – количество фидеров нетяговых потребителей, n = 6.

I_СH = 6 ∙ 53,111 = 318 А.

Для первичной обмотки преобразовательного трансформатора I_pmax определяется по выражению:

, (9)

где k_рн1 - коэффициент перегрузки, с учетом перегрузочной способности выпрямителя ПВЭ-5 АУ-1, k_рн1 = 1,25;

S_{н.пр тр} - номинальная мощность преобразовательного трансформатора, S_{н.пр тр} = 11840 кВА;

U_h1 -номинальное напряжение первичной обмотки преобразовательного трансформатора, U_h1 = 10,5 кВ.

А

Максимальный рабочий ток вторичной обмотки преобразовательного трансформатора может быть определен:

- для схемы выпрямления «звезда две обратные звезды»

, (10)

где I_dH - номинальный выпрямленный ток полупроводникового преобразователя, I_dH=3200А.

А

Для главной (плюсовой) шины РУ-3,3 кВ тяговой подстанции постоянного тока:

, (11)

где N - число преобразовательных агрегатов на подстанции, N=2;

K_pH -коэффициент распределения нагрузки на шинах при N=2, K_pH= 0,8.

А

Для запасной шины РУ-3,3 кВ:

I_{p max}=I_{ф max}, (12)

где I_фmax - максимальный рабочий ток фидера контактной сети: в курсовом проекте можно принять I_{ф max} = 2000А.

Для запасной шины РУ-3,3 кВ:

(13)

A

По этим значениям, а также с учетом номинального напряжения выбираем высоковольтные коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения, токоведущие части и изоляторы, разрядники заданной РУ- 3,3 кВ тяговой подстанции.

 

Выбор токоведущих частей

 

Выбор токоведущих частей производится по допустимым длительным значениям токов для неизолированных проводов и окрашенных шин:

Для РУ – 3,3 кВ:

-для главной плюсовой шины используем медные шины по три полосы на полюс:

120 х 10

I_доп = 6250 А. [4, Табл.1.3.31, с. 37]

- для запасной плюсовой шины также используем медные шины по четыре полосы на полюс:

120 х 10

I_доп = 6800 А. [4, Табл.1.3.31, с. 37]

- для подключения фидеров К.С. применяем неизолированные провода по два на фидер:

М 400

I_доп = 1050 А. [4, табл. 1.3.29, с. 34]

Выбранное оборудование сведем в таблицу 1.

 

Таблица 1 Оборудование тяговой подстанции.

Наименование аппаратуры	Тип	Электрическая характеристика
Катодный и линейный быстродействующие выключатели	ВАБ-28-3000/30-К	Uн. вып.=3300 В Iн.вып.=3000 А
Изоляторы	ПНБ-6/1500	8 шт. х 530 мм
Разъединители вводов и линий	РВК-10/3000 ПР-3	Uн = 10 кВ, Iн = 3000А
Предохранители	ПК-6/100	Uн = 6 кВ, Iн = 100А
Разрядники	РМВУ-3,3	Uн = 3,3 кB, Uндоп = 4,2 кВ
Амперметры	И505 ВУИ505	Iмакс = 5000А
Вольтметры	М151	Uмакс = 5000 В