Дипломная (вкр): Проектирование электрической части тяговой подстанции

Схема замещения

х*бл7= х*бл3+ х*бл4+ х*бл5=0,81+0,81+0,81=2,43

х*бл8= х*бл6=0,88

х*бc1; бл1= х*бс1+ х*бл1=0,41+0,37=0,78

х*бс2; бл2= х*бс2+ х*бл2=0,35+0,37=0,72

Схема замещения

Схема замещения

Схема замещения

Составляем схему замещения по схеме электроснабжения

Минимальный режим

Расчетная схема

Схема замещения

Относительные сопротивления максимального и минимального режимов

.3 Расчет токов короткого замыкания

Максимальный режим.

Базисный ток:

 (25)

Периодическая составляющая точка короткого замыкания (установившееся значение), кА:

 (26)

где: Iб - базисный ток для той ступени напряжения, где находится точка короткого замыкания

Х∑ - результирующее сопротивление до расчетной точки короткого замыкания

Ударный ток короткого замыкания:

 (27)

Действующее значение ударного тока:

(28)

Тепловой импульс тока короткого замыкания:

 (29)

где:  ТА- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, которая для установок напряжение свыше 1000В с относительно малым активным сопротивлением равна 0,05соткл - полное время отключения тока короткого замыкания, образующееся из трёх составляющих:

 (30)

где: thрррhhhр- время выдержки срабатывания релейной защитыср - собственное время срабатывания защиты равно 0,1св - собственное время отключения выключателя с приводом равно 0,1с.

Мощность трехфазного короткого замыкания:

 (31)

Минимальный режим.

Периодическая составляющая точка короткого замыкания (установившееся значение), кА:

Ток двухфазного короткого замыкания:

 (32)

Расчет токов короткого замыкания в тяговой сети переменного тока 27,5кВ

Расчет в относительных единицах сопротивления.

Ток двухфазного КЗ на шинах РУ-27,5кВ рассчитывают по значениям относительных сопротивлений, определённых для случая трёхфазного КЗ, кА

 (33)

где: ХΣ - результирующее относительное сопротивление до шин РУ-27,5кВ

Iб - базисный ток, кА

 (34)

Результирующее относительное сопротивление точки КЗ

 (35)

где: Хб.с - относительное индуктивное сопротивление энергосистемы до первичных вводов трансформаторов подстанции в рассчитываемом режиме максимума или минимума

Х б.тр- относительное индуктивное сопротивление понижающего трансформатора подстанцииколичество трансформаторов (при расчете минимальных токов КЗ N=2)

Относительное индуктивное сопротивление тяговой сети:

 (36)

Относительное активное сопротивление тяговой сети:

 (37)

где: U ср.- среднее расчетное напряжение тяговой сети, равное 26,2кВ- расстояние до точки КЗтс и r0тс - индуктивное и активное сопротивление 1 км тяговой сети.

Ток двухфазного короткого замыкания в тяговой сети однофазного переменного тока, кА

 (38)

где: Uср - среднее расчетное напряжение, равное 26,2кВ

Расчет токов короткого замыкания в трехфазных цепях переменного тока напряжением ниже 1000 в

Расчет токов короткого замыкания

Выбираем трансформатор собственных нужд мощностью 400 кВА.

Определяем рабочий ток вторичной обмотки трансформатора.

 (39)

 А

где: Sн тр- номинальная мощность трансформатора, кВА;

Uн - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, кВ

Кпер - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,4

Индуктивное и активное сопротивление элементов цепи

Полное сопротивление до точки короткого замыкания

 (40)

Периодическая составляющая тока короткого замыкания

 (41)

где: Uн - линейное напряжение ступени короткого замыкания, В

Z - полное сопротивление до точки короткого замыкания, мОм

,05 - коэффициент, учитывающий возможное повышение напряжения на 5 %

Ударный ток

 (42)

Ку - ударный коэффициент, равный 1,2.

Действующее значение полного тока короткого замыкания

 (43)

Ток однофазного короткого замыкания на шинах 0,4кВ

 (44)

где: U2ф - фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Zтр - полное сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании, мОм.

Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений тяговой подстанции

Максимальные рабочие токи

.4 Выбор оборудования

АС-300- стальной сердечник и алюминиевые проволоки сечением 300 мм2

АС-185- стальной сердечник и алюминиевые проволоки сечением 185 мм2

АС-25- стальной сердечник и алюминиевые проволоки сечением 25 мм2

Выбор шин

Проверяем шины на термическую устойчивость.

 (45)

,

где: q- выбранное сечение, мм2;

qmin-минимальное допустимое сечение токоведущих частей по условию ее термической стойкости, мм2;

С- коэффициент, равный 88 А×с/мм2.

кВ:

АС-300 q=300 мм2

кВ:

АС-185 q=185 мм2

,5 кВ:

АС-400 q=400 мм2

Условие выполнено

Проверка токоведущих частей напряжением 35кВ и выше на отсутствие коронирования

Проверяем шины по условию отсутствия коронирования

 (46)

Е0- максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см

 (47)

где: m- коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, равный 0,82;

rпр- радиус провода, см

, (48)

где: U- линейное напряжение, кВ;

Dср- среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см, равное 1,26D. Здесь D-расстояние между соседними фазами, равное 3м

кВ=150см

кВ=300см

АС-300

27≥ 21,6

Условие выполнено.

АС-185

27,2≥1

Выбор элегазовых выключателей