-Мощность устройств автоблокировки равная 40 кВА

-Мощность передвижной базы масляного хозяйства равная 20 кВА

 кВА

По рассчитанной мощности выбираем ТСН типа: ТМЖ –400/27,5/0,4

Расчет токов короткого замыкания

Рис.3. Расчетная схема тяговой подстанции

Рис.4. Электрическая схема замещения до точки к1

Расчёт сопротивлений элементов схемы замещения

Расчет сопротивлений системы найдём относительные сопротивления энергосистемы:

где: - базисная мощность, принимаем 100 МВА;

- мощность короткого замыкания, МВА.

Относительные сопротивления ЛЭП:

где: - удельное сопротивление проводов 1 км линии, =0,4 Ом/км;

l – длина линии, км.

Расчётные значения напряжения К.З. обмоток тяговых трансформаторов определим, используя выражения:

Относительные сопротивления обмоток тягового трансформатора:

где: - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Рис.5.замещение 2 линий Хл1 на эквивалентную Хл11

Рис.6. замещение сопротивлений линий Хл11и Хс1 на эквивалентное сопротивление Хс1л11

Рис.7.Схема замещения сопротивления обмоток тр-ра на эквивалентное сопротивление.

Рис.8. Схема замещения до точки К2

Преобразуем схему замещения до точки К2:

Приведём сопротивление на К1 к напряжению 27.5 кВ

Рис.9.

Рис.10.

Расчёт токов короткого замыкания на шинах РУ 27.5 кв.

При расчёте периодической составляющей тока короткого замыкания от источника используем приближенный метод, так как короткое замыкание удалённое.

кА;

Расчёт апериодической составляющей

Апериодическую составляющую определим по формуле:

,

где: - время отключения тока короткого замыкания;

- собственное время отключения выключателя; для выключателя ВВС-35-20/1600 =0.06 с;

- постоянная времени затухания, равная 0,02 сек [1];

- минимальное время срабатывания релейной защиты =0.01 с;

= 0.06+0.01=0.07 с.

кА.

Определение ударного тока.

=27,2 кА;

где: - ударный коэффициент, равный 1,8.

Определение полного тока короткого замыкания.

кА.

Для проверки аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов рассчитаем токи двухфазного короткого замыкания, используя выражение:

I(2) = ;

где I(3) – ток трёхфазного короткого замыкания.

кА; кА;

 кА;  кА;

Выбор аппаратуры и токоведущих частей подстанции

Для обеспечения надёжной работы аппаратуры и токоведущих частей электроустановки необходимо правильно выбрать их по условиям длительной работы в нормальном режиме и кратковременной работы в режиме короткого замыкания.

Выбор аппаратуры и токоведущих частей выполняется по номинальному току и напряжению:

Uуст £ Uн; Iраб.max £ Iн,

где Uуст – номинальное напряжение установки;

Uн – номинальное напряжение аппарата;

Iраб.max – максимальный рабочий ток присоединения, где установлен аппарат;

Iн – номинальный ток аппарата.

Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Максимальный рабочий ток вводов опорной тяговой подстанции определим, используя выражение:

где  коэффициент перспективы, равный 1.3;

- коэффициент транзита, равный 2

nт – число понижающих трансформаторов

- номинальная мощность трансформатора, В×А;

- номинальное входное напряжение тяговой подстанции, В;

Максимальный рабочий ток сборных шин опорной тяговой подстанции определим, используя выражение:

Максимальный рабочий ток обмотки высокого напряжения тягового трансформатора определим по формуле:

где: - коэффициент перегрузки трансформатора, равный 1.5;

- номинальное напряжение стороны высокого напряжения.

Максимальный рабочий ток обмотки среднего напряжения тягового трансформатора определим, используя выражение:

где:  - номинальное напряжение стороны среднего напряжения, В;

Максимальный рабочий ток обмотки низкого напряжения тягового трансформатора определим, используя выражение:

где:  - номинальное напряжение стороны среднего напряжения, В;

Сборные шины низкого напряжения (27,5 кВ):

где: - коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, равный 0,6.

Сборные шины среднего напряжения (35 кВ):

Максимальные рабочие токи фидеров районных потребителей определим по формуле:

где - коэффициент перспективы, равный 1.3;

- полная мощность районного потребителя, В×А;

- номинальное напряжение районного потребителя, В;

Ток фидера районного потребителя

Ток фидера контактной сети (27,5 кВ) принимаем: А.

Расчёт величины теплового импульса для ОРУ 27.5 кВ

Для проверки аппаратуры и токоведущих частей выполняется расчёт величины теплового импульса для всех РУ по выражению:

 кА2×с

где  - начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания,

.

где  - время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;

 - полное время отключения выключателя.

Результаты расчета оформим в виде таблицы:

Таблица 2

Выбор сборных шин и токоведущих элементов. Выбор изоляторов

Шины открытых РУ 110 кВ и 27,5 выполняют сталеалюминевыми гибкими проводами марки АС.

Выбор гибких шин РУ –27,5 кВ

1) Сечение проводов выбирается по допустимому току:

2)Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

где: - минимальное сечение, термическое устойчивое при КЗ, мм2

Минимальное сечение, при котором протекание тока КЗ не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

где:  - величина теплового импульса;

С – константа, значение которой для алюминиевых шин равно 90, .

3) Проверка по условию отсутствия коронирования.  где: E0 – максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см,

где: m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m = 0.82);

rпр – радиус провода, см.

E – напряжённость электрического поля около поверхности провода, кВ/см,

где U – линейное напряжение, кВ;

Dср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз .

Здесь D – расстояние между соседними фазами, см. Для сборных шин приняты расстояния между проводами разных фаз –1.5 и 3.0 м для напряжений 35 и 110 кВ соответственно.

Ввод РУ – 110 кВ, тип шин АС – 700 [4]

1. по допустимому току:

=

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

 кВ/см;

Сборные шины РУ – 110 кВ, тип шин АС – 600 [4]

по допустимому току:

=

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

 кВ/см;

Ввод СН тягового понижающего трансформатора, тип шин АС – 600 [4]

по допустимому току:

=

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

 кВ/см;

Ввод НН тягового понижающего трансформатора, тип шин АС – 800 [4]

1.по допустимому току:

=

2. по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

 кВ/см;

3. по термической стойкости:

800мм2 > 113мм2

Фидеры контактной сети 27,5, тип шин АС – 150 [4]

по допустимому току:

=

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

 кВ/см;

3. по термической стойкости:

150мм2 > 73мм2

Выбор изоляторов

Шины подвешиваются с помощью полимерных подвесных изоляторов. Марки изоляторов и их технические данные представлены в таблице №3 для РУ 110 кВ, РУ 35 кВ и РУ 27,5кВ.

Таблица 3.

Страницы: 1, 2, 3, 4