Обоснование главной схемы коммутации тяговой подстанции. Определение мощности и типа трансформаторов, страница 2

Обмотки 35 кВ трансформаторов соединены с линиями 35 кВ, от которых питаются удаленные нетяговые потребители. Для питания нетяговых потребителей, расположенных вблизи подстанции, предусматривается установка понижающих трансформаторов 35/6 кВ в РУ-35 кВ.

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ

2.2.  Выбор трансформатора цепи собственных нужд

По мощности и напряжению выбран трансформатор: ТС-250/10.

Параметры трансформатора:

-номинальная мощность                             S_н=250 кВА;

-номинальное напряжение                          U_н=10 кВ;

-напряжение короткого замыкания            u_к=4 %;

-потери холостого хода                               ΔР_х=1,15 кВт.

-потери короткого замыкания                     ΔР_х=3,7 кВт

2.3. Выбор понижающего трансформатора

Необходимая мощность понижающего трансформатора:

  ,                                                     где S_T –мощность тяговой нагрузки, кВА;

S_P –мощность районной и не тяговой нагрузки, кВА;

S_сн – мощность трансформатора собственных нужд, кВА;

к_р - коэффициент, учитывающий разновременность наступления максимумов тяговой и не тяговой нагрузок, принимаем К_р=0,97.

S_P= кВА ;

 мВА.

Мощность потенциального тягового трансформатора определяется исходя из условий аварийного режима:

S_н.тр.≥

где k_ab – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора по отношению к его нормальной мощности в аварийном режиме, k_ab=1,4;

n – качество трансформаторов, n=2.

S_н.тр.≥  мВА

По мощности и напряжению выбран трансформатор типа:ТДТНЭ-25000/110-69.

Параметры трансформатора:

-номинальная мощность                                     S_н=25 кВА;

-номинальное напряжение ВН                           U_н=110 кВ;

-номинальное напряжение СН                           U_н=38,5 кВ;

-номинальное напряжение НН                           U_н=27,5 кВ;

-напряжение короткого замыкания ВН-СН      u_к=17 %;

-напряжение короткого замыкания ВН-НН      u_к=10,5 %;

-напряжение короткого замыкания СН-НН       u_к=6 %;

-потери холостого хода                                       ΔР_х=45 кВт;

-потери короткого замыкания                            ΔР_к=145 кВт.

3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

3.1. Составление схемы замещения внешнего электроснабжения и подстанции. Выбор точек короткого замыкания.

Однолинейная расчетная схема представлена на рис.3.1.1

      Токи короткого замыкания определены в точках:

- ввод подстанции;

- шины районной нагрузки;

- цепи собственных нужд;

- шины РУ-27,5 кВ.

Рис.3.1.1 Однолинейная расчетная схема

3.2. Расчет токов короткого замыкания на вводах подстанции

      Для расчета токов короткого замыкания заданы базисные условия:

- базисное напряжение   U_б=U_ср=115 кВ;

- базисная мощность       S_б=100мВА.

      Базисные величины связаны условием:

      Следовательно:

где I_б - базисный ток, кА.

Активное сопротивление в расчетах не учитываем, так как .

      Схема замещения внешнего электроснабжения представлена на рис.3.2.1

      Определение результирующего сопротивления:

где l – длинна участка, км;

X_уд – удельное сопротивление одного километра, Ом/км.

Рис.3.2.1

Мощность второй энергосистемы S_c2=3*30 мВА;

где U_k – напряжение короткого замыкания тягового трансформатора, U_k=10,5%

      S_нт – номинальная мощность трансформатора, S_нт=40 мВА

Относительное сопротивление второй энергосистемы:

      Производим последовательные преобразования исходной схемы (рис.3.2.1) в упрощенную схему (рис.3.2.2):

Рис.3.2.2

Находим сопротивления элементов схемы:

Преобразовав “треугольник” сопротивлений 4, 5-7,6, в эквивалентную “звезду” получим схему (рис.3.2.3):

Рис.3.2.3

       Просуммировав сопротивления 11 и 15, а также 14 и 16, получим трехлучевую звезду с сопротивлениями (рис.3.2.4):

Рис.3.2.4