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

Рисунок 2.4 – Варианты составления СВЭ для второго варианта расположения тяговых

подстанций







Рисунок 2.5 – Варианты составления СВЭ для третьего варианта расположения тяговых

подстанций

Таблица 2.1 – Количество промежуточных ТП между двумя опорными ТП

Вариант расположения	Вариант СВЭ	Количество опорных ТП	Суммарная длина ЛЭП от источников питания до опорных ТП, км
1	а	3	85,4 + 71,3 + 26,9 = 183,6
	б	3	85,4 + 36 + 26,9 = 148,3
	в	3	71,6 + 60,4 + 26,9 = 158,9
2	а	3	85,4 + 70,6 + 26,9 = 182,9
	б	3	85,4 + 34 + 26,9 = 146,3
	в	3	70,7 + 57,7 + 26,9 = 155,3
3	а	3	85,4 + 81,9 + 26,9 = 194,2
	б	3	85,4 + 41 + 26,9 = 153,3
	в	3	73,4 + 65,9 + 26,9 = 166,2

Исходя из суммарных длин ЛЭП, выберем 2б вариант расположения тяговых подстанций с 3 опорными подстанциями. В этом случае общая длина ЛЭП составляет 154,1 км.

---

3 Составление структурной схемы тяговой подстанции

После составления СВЭ, в соответствии с заданным типом подстанции представленном в таблице 1, выберем одну расчетную тяговую подстанцию.

Исходя из данных варианта, составим структурную схему ТП, укажем наличие РУ всех напряжений, трансформаторов и фидеров.



Рисунок 3.1 – Структурная схема расчетной ТП 8

В начале структурной схемы находится распределительное устройство 220 кВ к которому присоединены два трехобмоточных трансформатора (Т1, Т2). Они понижают напряжение до 35 кВ и 10 кВ.

От распределительного устройства 10 кВ при помощи трансформаторов Т5 и Т6 происходит понижение напряжения до 3,3 кВ. И при помощи одного фидеров питаются нетяговых потребителей (НТП). Так же Т3 и Т4 происходит понижение до 0,4 кВ для собственных нужд подстанции.

4 Расчет трансформаторной мощности тяговой подстанции
постоянного тока

Расчётная трансформаторная мощность ТП постоянного тока для совместного питания тяговой нагрузки и нетяговых потребителей определяется по формуле:

;		(4.1)
;		(4.2)
		(4.3)
где SΣТ	– мощность тяговой нагрузки, кВА;
Sф10	– мощность нетяговых потребителей в РУ-10 кВ, кВА;
SΣ35	– суммарная мощность фидеров НТП, потребляемой РУ-35;
nТСН	– количество трансформаторов на собственные нужды, для опорной ТП;
SТСН	– мощность одного трансформатора на собственные нужды;
kр	– коэффициент, учитывающий разновременность наступления максимумов нагрузок, kp = 0,97 [1];
cosφ	– величина косинуса угла сдвига первой гармоники сетевого тока ПА относительно питающего напряжения, cosφ = 0,98 [1].

---

Суммарную мощность фидеров НТП, потребляемой РУ-35 кВ ТП переменного тока вычислим по формуле

,		(4.4)
где S1ФНТП	– мощность первого фидера НТП, .
S2ФНТП	– мощность второго фидера НТП,
S3ФНТП	– мощность третьего фидера НТП,

Тогда по формуле (4.4) получим



Согласно формуле 4.3 мощность тяговой нагрузки составляет



Используя значения, полученные по формулам (4.3) и (4.4) вычислим суммарную мощность тяговой нагрузки



С учетом значений, полученных при расчете формул, расчетная трансформаторная мощность ТП постоянного тока для совместного питания тяговой нагрузки и нетяговых потребителей составит

---

5 Выбор силовых трансформаторов

5.1 Повышающие трансформаторы электростанций

Генераторы на электростанциях вырабатывают электроэнергию с напряжением 6, 10, 15 или 20 кВ. Чтобы передать эту энергию потребителям на достаточно большие расстояния, необходимо повысить напряжение до 110 кВ или выше. Для этого на электростанциях после генераторов устанавливают повышающие двухобмоточные трансформаторы. Число таких трансформаторов равно числу генераторов, а мощность одного трансформатора должна быть не ниже мощности одного генератора.

		(5.1)
где	– номинальная мощность повышающего трансформатора, установленного после генератора;
	– номинальная мощность одного генератора.

Для заданных двух генераторов, мощностью P= 63 МВт, переведем активную мощность в полную:

	(5.2)

Выбираем два повышающих трансформатора ТДЦ-80000/220.

Таблица 5.1– Характеристики силового трехфазного масляного транcформатора

Тип трансформатора	UВН, кВ	UНН, кВ	ΔPXX, кВт	ΔPКЗ, кВт	UК, %	i0, %	Схема соединения
ТДЦ-80000/220	230	6,3;10,5	85	310	10,5	0,6	Yн,/Δ-11

---

5.2 Головные понижающие трансформаторы подстанций

На ТП устанавливают два головных понижающих трансформатора. При этом должна быть обеспечена возможность как параллельной, так и раздельной работы трансформаторов. В последнем случае работающий трансформатор должен обеспечивать питание тяговой нагрузки при заданных размерах движения поездов, а также питание нетяговых потребителей I-й и II-й категории.

Однако экономически невыгодно принимать мощность каждого трансформатора из обеспечения всей расчетной трансформаторной мощности подстанции. Допустимая перегрузка масляных трансформаторов может достигать 40% сверх номинальной не более шести часов в сутки в течение пяти суток подряд. Следовательно, стандартная номинальная мощность одного головного понижающего трансформатора S_ГТ может быть найдена по следующей формуле:

		(5.3)
где S	– расчетная трансформаторная мощность ТП;
	– коэффициент допустимой перегрузки трансформатора по отношению к его номинальной мощности; для масляных трансформаторов = 1,4.

Выбираем трансформатор ТДТН-25000/220У1.

Таблица 5.2 – Характеристики силового трехобмоточного трансформатора

Тип трансформатора	UВН, кВ	UСН, кВ	UНН, кВ	ΔPXX, кВт	ΔPКЗ, кВт	UК B-C, %	UК B-Н, %	UК С-Н, %	i0, %
ТДТН-25000/220У1	230	38.5	6,6;10,5	50	135	12,5	22	9,5	1,1

---