Файл: 1 Исходные данные для расчета 5 2 Разработка схемы внешнего электроснабжения 6.docx

5.3 Трансформаторы для питания собственных нужд подстанций

На ТП цепи собственных нужд переменного тока напряжение 380/220 В получают питание от трансформаторов собственных нужд. На подстанциях постоянного тока ТСН подключают к шинам питания преобразовательных трансформаторов (6, 10, 35 кВ), а на подстанциях переменного тока – к шинам питания тяговой нагрузки (27,5 кВ).

Таблица 5.3 – Характеристики силового трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора

Тип трансформатора	UВН, кВ	UНН, кВ	ΔPXX, кВт	ΔPКЗ, кВт	UК, %	i0, %	Схема соединения
ТМ-400/10	10	0,4	1,35	5,5	4,5	2,1	Y/ Yн-0

5.4 Преобразовательные трансформаторы

Преобразовательные трансформаторы устанавливаются на подстанциях постоянного тока и, кроме обеспечения гальванической развязки, служат для согласования напряжений питающей и контактной сети. Их число и тип определяются числом и типом преобразователей, которые должны быть установлены на подстанции.

Определяется число выпрямителей N_В. Для этого находят значение выпрямленного тока подстанции I_{d ТП} , исходя из заданного значения мощности для питания тяговой нагрузки Р_ТЯГИ :

		(5.4)
где UdH	– номинальное выпрямленное напряжение на шинах подстанции, равное 3,3 кВ.

По заданному типу выпрямителей находят их число N_{В РАСЧ}:

		(5.4)
где IdH	– номинальное выпрямленный ток заданного выпрямителя.

---

Полученное значение N_{В РАСЧ} необходимо округлить до большего целого и увеличить на единицу, то есть принять один резервный выпрямитель. Примем число преобразовательных трансформаторов равное двум. По рассчитанному числу и по заданному типу преобразователей [15, табл. А.3 и А.4] выбирают типы преобразовательных трансформаторов, параметры следует свести в таблицы и изобразить на СГЭС, указав на схеме типы и схемы соединения обмоток всех силовых трансформаторов.

Таблица 5.4 – Характеристики силового преобразовательного трансформатора

Тип трансформатора	U1Н, кВ	I1Н, А	S1Н, кВА	UdH, кВ		ΔPXX, кВт	ΔPКЗ, кВт	UК, %	i0, %	Схема соединения
ТМПУ -12500/ ЖУ1 (12ПН)В	10,0	650	11400	3,3	3150	14,5	71,5	7,5	0,9	Yн,/Δ-11

---

6 Расчет трехфазных токов короткого замыкания на шинах РУ ТП

6.1 Порядок расчета токов короткого замыкания (КЗ)

Определение токов в КЗ является важнейшим этапом проектирования любого электротехнического сооружения. На основании результатов вычислений производят:

− выбор и проверка силового оборудования;

− расчет типов и уставок релейных защит;

− расчет заземляющих устройств;

− расчет устойчивости электрических систем.

Последовательность расчета токов КЗ на шинах РУ переменного тока можно разбить на шесть этапов.

Первый этап заключается в составлении расчетной схемы электрической цепи. На схеме должны быть указаны все источники питания, ЛЭП трансформаторы и прочие элементы, которые имеют достаточно большое сопротивление по отношению к токам КЗ. На расчетной схеме расставляются:

1) все ступени напряжений;

2) точки КЗ на сборных шинах РУ подстанции;

3) параметры элементов расчетной схемы, которые необходимы для определения сопротивлений элементов.

Второй этап заключается в составлении схемы замещения, на которой каждый элемент расчетной схемы заменяется индуктивным сопротивлением. Для расчета сопротивлений схемы замещения применим метод относительных единиц.

Третий этап заключается в преобразовании схемы замещения к простейшему виду (рисунок 6.1). Преобразование производится до тех пор, пока каждый источник не будет связан с точкой КЗ через отдельное результирующе сопротивление. При упрощении схемы необходимо пользоваться правилами последовательно и параллельно соединенных сопротивлений.



Рисунок 6.1 – Схема преобразования результирующего сопротивления до точки КЗ

Четвертый этап заключается в расчете тока, который будет протекать в точке К при трехфазном симметричном КЗ,

---

равный сумме токов, протекающих в каждой ветви.

.

(6.1)

Для расчета тока КЗ от источника-энергосистема воспользуемся методом относительных единиц, при источнике-генератор ток КЗ, рассчитывается по формуле:

		(6.2)
		(6.3)
где	– базисный ток КЗ;
	– базисное значение мощности, принимаемое равным 1000 МВА;
	– среднее значение напряжение РУ, где рассчитывается ток КЗ;
	– относительное значение ЭДС генераторов равной 1,8.

Таблица 6.1 – Величины на шинах РУ тяговых подстанций

Uн, кВ	220	110	35	27,5	10	6	3	0,38	0,22
Uср, кВ	230	115	37	26,2	10,5	6,3	3,15	0,4	0,23

Пятый этап – расчет ударного тока КЗ по действующему значению тока КЗ:

(6.4)

---

Шестой этап – расчет мощности короткого замыкания:

(6.5)

---