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

Содержание

Введение

Одним из основных элементов системы электроснабжения электрифицированных железных дорог являются тяговые и трансформаторные подстанции. Они осуществляют преобразование одного уровня напряжения в другой. На тяговых подстанциях (ТП) постоянного тока переменный ток преобразуется в постоянный. Назначение тяговых подстанций – электроснабжение тяговых (электровозы, электропоезда), нетяговых железнодорожных (линии СЦБ, депо, вокзалы и т. д.), а также районных (заводы, фабрики, сельхозпредприятия, жилые здания и т. д.) потребителей.

Соответственно в курсовой работе будут решены следующие цели и задачи:

1) Составление схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций переменного тока, осуществление сравнения взаимного расположения электростанций и тяговых подстанций и выбор наиболее оптимального варианта.

2) Составление структурной схемы электроснабжения.

3) Расчет суммарных мощностей распределительных устройств расчетной тяговой подстанции, выбор по данным мощностям понизительных трансформаторов.

4) Расчет трехфазных токов короткого замыкания и максимальных рабочих токов во всех РУ ТП для выбора соответствующего оборудования.

5) Разработка схем главных электрических соединений (СГЭС) ТП.

---

6) Выбор жестких и гибких проводников в ОРУ и ЗРУ переменного тока, коммутационных аппаратов (выключателей, разъединителей), трансформаторов тока, а также приборов ограничения перенапряжения.

1 Исходные данные для расчета

Таблица 1.1 – Параметры схемы внешнего электроснабжения

l1, км	lА, км	lAB, км	lB, км	l2, км	L, км	UЛЭП, кВ	Тип ТП	Расчетное РУ	Тип ЛЭП
80	30	80	25	-	150	220	Транзитная	35	2о

Таблица 1.2 – Мощности для питания тяги и нетяговых потребителей

Мощность на тягу, P, кВ	Трансформаторная мощность для питания нетяговой нагрузки по фидерам(ФНТП)
	S35, кВт			S27,5 кВт				S10 кВт
	1ФНТП	2ФНТП	3ФНТП	1ФНТП	2ФНТП	3ФНТП	1ФНТП		2ФНТП	3ФНТП
8900	2900	1700	4300	-	-	-	3600		-	-

Таблица 1.3 – Параметры источников питания СВЭ

Источник А			Источник B
Sс(Nг Pг)	cos φг	X*d		Sс(Nг Pг)	cos φг	X*d
1700 МВА	-	-		2х63 МВт	0,84	0,14

---

Таблица 1.4 – Количество промежуточных ТП между двумя опорными ТП

Род тока	Тип ЛЭП	UЛЭП, кВ	Число ТП между двумя опорными			LMAX, км
			Всего	Транзитных	Отпаечных
Постоянный	Двухцепная на общих опорах	220	5	5	0		90

Таблица 1.5 – Электрические параметры выпрямителя

Тип преобразователь	UdH	IdH	Охлаждение	Установка	Тип вентилей	Схема выпрямителя	Число вентилей
На блоках БСЕ1-4В	4	3150	Естественное воздушное на тепловых трубах	Наружная или внутренняя	ДЛ-173-2500-24	12ППС	48

---

2 Разработка схемы внешнего электроснабжения

Согласно правилам, схема внешнего электроснабжения (СВЭ) электрифицированной железной дороги должна обеспечивать питание ТП от энергосистемы потребителей с электроприемниками I категории. Это означает, что каждая ТП должна иметь двухстороннее питание. При этом выход из работы любой из подстанций (секции шин) энергосистемы или любого участка ЛЭП не должен приводить к отключению ТП. Среднее расстояние между ТП не должно превышать при системе электроснабжения постоянного тока – 15 км. Число и типы ТП между двумя опорными зависят от типа и уровня напряжения питающей ЛЭП, а также рода тока, на котором электрифицируется участок. Составление СВЭ заданного варианта необходимо привести в соответствии с таблицей 1.4.

Составление СВЭ производится в следующем порядке:

1) на участке заданной длины следует расположить наименее возможное количество тяговых подстанций с учетом вида тяги и соответственно, расстояния между ТП. Принимается, что на концах участка устанавливаются ТП.

2) из всех подстанционных участков выбираются опорные тяговые подстанции с учетом типовых схем внешнего электроснабжения таблицы 1.1.

Опорные ТП соединяются с помощью ЛЭП с источниками питания. В результате будет получено несколько вариантов СВЭ, из которых необходимо выбрать оптимальный.

Для определения общего количества ТП на электрифицируемом участке длиной L воспользуемся формулой (1.1)

		(1.1)
где	– функция, определяющая количество промежутков между ТП, значение в функции округляется в большую сторону;
	– максимальное расстояние между ТП (для постоянного тока составляет не более 15 км).

Составим план схемы внешнего электроснабжения (рисунок 2.1). Изобразим длину линии по заданию

---

, а также расположение источников питания.



Рисунок 2.1 – План схемы внешнего электроснабжения

Если максимальное расстояние между ТП при электрической тяге на постоянном токе составляет 15 км, то общее количество ТП участка длиной 145 км составит:



Для наиболее выгодного расположения источников питания СВЭ, а также для обоснованных затрат высоковольтных ЛЭП, необходимо оптимально близко расположить опорные подстанции к источникам питания. Рассмотрим несколько вариантов расположения.

Первый вариант – ТП расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.



Второй вариант – 5 подстанций, начиная с левого края, расположены через 16 км, а остальные через 14 км.

Третий вариант – 5 подстанций, начиная с левого края, расположены через 13 км, а остальные на расстоянии 17 км.

Три варианта расположения подстанций приведены на рисунке 2.2.



Рисунок 2.2 – Варианты расположения тяговых подстанций

Варианты расположений подстанций представлены на рисунках 2.3 – 2.5.

При составлении СВЭ по таблице 1.4 определим число и тип ТП между двумя опорными ТП и максимальное расстояние между двумя опорными ТП L_MAX.

При составлении СВЭ нам необходимо с минимальными затратами на ЛЭП расположить опорные ТП от источников питания.







Рисунок 2.3 – Варианты составления СВЭ для первого варианта расположения тяговых

подстанций

---