Дипломная (вкр): Проектирование тяговой подстанции №90 (рассмотрение вопросов по месторасположению подстанции, компоновки силового оборудования)

.6 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №2

Схема секционирования для варианта №2 приведена наРисунке 15.

Рисунок 15 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий

Фидер №1 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К1 = 2×579 м. Протяжение участка контактной сети - L_КС1 = 478 м.

Фидер №1 питает участок контактной сети троллейбусной линии от разворотного кольца на Балтийском бульваре, по Балтийскому бульвару до Ленинского проспекта.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 1 по формуле (18):

Потеря напряжения на 1-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №2 от тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К2 = 2×17 м. Протяжение участка контактной сети - L_{КС 2,3} = 583 + 781 = 1364 м.

Фидер №2 питает участок контактной сети троллейбусной линии на Ленинском проспекте от проспекта Патриотов до улицы Доблести.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 2, 3 по формуле (18):

Потеря напряжения на 2-м и 3-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №3 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К3 = 2×99 м. Протяжение участка контактной сети - L_КС4 = 863 м.

Фидер №3 питает участок контактной сети троллейбусной линии от Ленинского проспекта, по проспекту Героев до Дудергофского канала.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 4 по формуле (18):

Потеря напряжения на 4-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №4 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К4 = 2×821 м. Протяжение участка контактной сети - L_КС5 = 656 м.

Фидер №4 питает участок контактной сети троллейбусной линии по Ленинскому проспекту, от улицы Доблести до проспекта Кузнецова.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 5 по формуле (18):

Потеря напряжения на 5-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №5 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К5 = 2×1140 м. Протяжение участка контактной сети - L_КС6 = 708 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Кузнецова до улицы Доблести по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 6 по формуле (18):

Потеря напряжения на 6-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №6 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К6 = 2×446 м. Протяжение участка контактной сети - L_{КС 7} = 712 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Доблести до проспекта Героев по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 7 по формуле (18):

Потеря напряжения на 7-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №7 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_К7 = 2×422 м. Протяжение участка контактной сети - L_КС8 = 641 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Героев до проспекта Патриотов по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 8 по формуле (18):

Потеря напряжения на 8-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №8 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии - L_{К 8} = 2×532 м. Протяжение участка контактной сети - L_{КС 9} = 953 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Маршала Казакова по проспекту Патриотов.

Ток в контактной сети трамвая на участке 9 по формуле (18):

Потеря напряжения на 8-м участке контактной сети по формуле (19):

4.7 Расчет тяговой сети варианта № 2 в аварийных режимах

При выводе из строя фидера №1 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ленинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1 показана на рисунке 16.

Рисунок 16 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1

Протяженность кабельной линии L_К = 2×17 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 478 м + 583 м + 781 = 1842 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №2 нагрузку принимает фидер №1 (см. рисунок, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ленинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2 показана на рисунке 17.

Рисунок 17 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2

Протяженность кабельной линии L_К1 = 2×579 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 478 м + 583 м + 781 м = 1842 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №3 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от улицы Доблести до проспекта Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3 показана на рисунке 18.

Рисунок 18 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3

Протяженность кабельной линии L_{К 2} = 2×17 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 583 м + 863 м + 781 м = 2227 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №4 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от проспекта Патриотов до проспекта Кузнецова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4 показана на рисунке 19.

Рисунок 19 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4

Протяженность кабельной линии L_К = 2×17 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 583 м + 781 м + 656 м = 2020 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №5 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Героев до проспекта Кузнецова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5 показана на рисунке 20.

Рисунок 20 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5

Протяженность кабельной линии L_{К 6} = 2×446 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 712 м + 708 м = 1420 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №6 нагрузку принимает фидер №7, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от улицы Доблести до проспекта Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6 показана на рисунке 21.

Рисунок 21 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6

Протяженность кабельной линии L_К7 = 2×422 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 641 м + 712 м = 1353 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №7 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Патриотов до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7 показана на рисунке 22.

Рисунок 22 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7

Протяженность кабельной линии L_К6 = 2×446 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 641 м + 712 м = 1353 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №8 нагрузку принимает фидер №7, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Героев и от улицы Маршала Казакова по проспекту Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №8 показана на рисунке 23.

Рисунок 23 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №8

Протяженность кабельной линии L_{К 7} = 2×422 м. Протяженность участка контактной сети - L_КС = 641 м + 953 м = 1594 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

5. Основные проектные решения

В результате проектирования решены задачи, поставленные в первой главе. Выбрано силовое оборудование тяговой подстанции №90. Принято решение выполнить подстанцию в трехагрегатном исполнении с трансформаторами ТРСЗП-1250/10-УХЛ 3 и выпрямителями В-МПЕ-Д-2к-600-УХЛ 4 производства ООО "НИИЭФА ЭНЕРГО".

Конструкция трехагрегатной подстанции позволяет при проектировании легко менять количество агрегатов в зависимости от необходимой мощности путем изменения длины здания.

Здание тяговой подстанции предусматривается двухэтажное, квадратное в плане с размерами 14,4×13,3м в осях. Высота этажей составляет: первого - 3,350 м, второго - 3,600 м. Высота здания от земли до верха парапета - 8,65 м, от земли до верха фронтона - 9,15 м. Двухэтажное здание удобнее для многоагрегатных подстанций, так как сокращает размеры подстанции в плане, что очень важно при размещении ее в стесненных городских условиях. Кроме того, сокращаются внутриподстанционные кабельные коммуникации, что позволяет также выполнить трансформаторные камеры высокими для обеспечения возможности ремонта трансформатора с выемкой сердечника внутри камеры. Недостатком двухэтажных зданий является необходимость сооружения лестничной клетки.

Здание тяговой подстанции включает в себя следующие помещения:

в)   на первом этаже:

)     электропомещение №1 категории В 4;

2)   электропомещение №3 категории В 4;

)     санитарный узелкатегории В 4,

)     водомерный узел категории В 4,

)     кладовая уборочного инвентаря категорииВ 4,

)     коридор, тамбур, лестница №1 и лестница №2. Категории помещений приняты в соответствии со сводом правилСП 12.13130.2009.

-    на втором этаже:

)     электропомещение №2 категории В 3;

8)   помещение дежурного категории В 4;

)     подсобное помещение категории В 4;

)     коридор, лестница №1 и лестница №2.

На первом этаже размещаются кабельные трассы, санузел, техническое помещение, электропомещение №1,3.

В электропомещении № 1 тяговой подстанции размещаются силовые трансформаторы (3 штуки), трансформаторы собственных нужд (2 штуки), РУ отрицательной шины (6 камер), ячейки замены полярности (8 камер).

В электропомещение №3 приходят силовые кабельные линии напряжением 10 кВ. Проектом предусматриваются крепления (полки, лотки), обеспечивающие свободные продольные перемещения кабеля. Укладка кабеля должна быть свободной "змейкой". В местах крепления кабеля по стенам предусматривается провисание кабеля до 250 мм. Жесткое крепление к стенам кабелей и труб не допускается.

Питание тяговой подстанции осуществляется с помощью двух кабельных линий кабелем марки АПвПу 2г-10 3(1×240/70).

Питающий кабель принят марки АПв 2ЭПгу-ТС-1×800-1.

В электропомещение №2 устанавливают РУ - 10 кВ (11 ячеек), выпрямительные агрегаты В-МПЕ-Д-2к-600-УХЛ 4 (3 штуки), комплектное распределительное устройство постоянного тока +600В (12 ячеек).

На основании технико-экономического расчета выбран вариант № 2 схемы питания и секционирования тяговой сети трамвая и троллейбуса, представленной на чертеже 3 "Схема питания и секционирования (вариант 2)".