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

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ          ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ

Кафедра «Электроснабжение железных дорог»

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине 

«ТЯГОВЫЕ И ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ» на тему:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА»

Выполнил студент                                                                       

Группа ЭС-005                                                                                    

Руководитель                                                                                   

Нормоконтроль                                                                                

Санкт-Петербург 2003

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………4

1.ОБОСНОВАНИЕ ГЛАВЕОЙ СХЕМЫ КОММУТАЦИИ ТЯГГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ…………………………………………………………………..5

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ………...6

2.1.Выбор преобразовательного трансформатора……………………………...2.2.Выбор трансформатора цепи собственных нужд…………………………..2.3.Выбор понизительного трансформатора……………………………………7

3.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ……………………………..8

3.1.Составление схемы замещения внешнего электроснабжения и   подстанции. Выбор точек короткого замыкания……………………………….3.2.Расчет токов короткого замыкания на вводах подстанции………………...3.3.Расчет токов короткого замыкания на шинах РУ-10 кВ………………….14

3.4.Расчет токов короткого замыкания на шинах постоянного тока………...15

3.5.Расчет токов короткого замыкания в цепях собственных нужд…………17

4.ВЫБОР, РАСЧЕТ И ПРОВЕРКА ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА…………………………………21

4.1.Выборы и проверка шин РУ-110 кВ………………………………………...4.2.Выбор и проверка шин РУ-10 кВ…………………………………………..22

4.3.Выбор и проверка шин РУ-3.3 кВ………………………………………….24

5.ВЫБОР, РАСЧЕТ И ПРОВЕРКА АППАРАТУРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА………………………………………………………………………..........25

5.1.Выбор, расчет и проверка высоковольтных выключателей и разъединителей……………………………………………………………...........5.2.Выбор, расчет и проверка трансформаторов тока и напряжения………..26

6.ПОДБОР АППАРАТУРЫ И СХЕМ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ      НУЖД……………………………………………………………………………29

6.1.Описание цепей собственных нужд………………………………………...6.2.Расчет и выбор аккумуляторной батареи………………………………….31

7.РАСЧЕТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПОДСТАНЦИИ……………………..32

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..…...34

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………….……………35

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте выполнены электрические и механические расчеты, обоснованы конструктивные и схемные решения. Данный курсовой проект содержит:

-краткое обоснование главной схемы тяговой подстанции и выбор числа, типа и мощности рабочих и резервных тяговых агрегатов и трансформаторов;

-расчет токов короткого замыкания;

-выбор, расчет и проверка шин основных коммутационных аппаратов;

-подбор аппаратуры и схем питания собственных нужд.

В данном курсовом проекте рассматривается тяговая подстанция переменного тока, включенная на отпайке от ЛЭП-110 кВ.

Данная подстанция состоит из распределительных устройств РУ  переменного тока. РУ должны обеспечивать надежность электроснабжения потребителей, должны быть несложны и наглядны, безопасны в обслуживании, недорогие при монтаже и эксплуатации. В данном курсовом проекте используются РУ-110 кВ, РУ-35 кВ, РУ-27,5 кВ.

1.ОБОСНОВАНИЕ ГЛАВНОЙ СХЕМЫ КОММУТАЦИИ ТЯГОВОЙ         ПОДСТАНЦИИ

Схемы распределительных устройств определены местоположением тяговой подстанции в системе внешнего электроснабжения, а так же тем, с какой целью сооружается распределительное устройство, то есть, предназначено оно для питания на этом напряжении только понижающих трансформаторов и преобразователей, или же одновременно используется для питания не тяговых потребителей, ВЛ и трансформаторов района. РУ-110 кВ тяговой подстанции на отпайке имеет рабочую перемычку между вводами. В цепи каждого понижающего трансформатора установлены масляные выключатели. Подстанция переменного тока питается по одному вводу с включенной перемычкой.

Из сопоставления РУ-110(220) кВ промежуточных тяговых подстанций постоянного тока и тяговых подстанций переменного тока видно, что они совершенно одинаковы. Трансформаторы подстанций нормально питаются через отделители, дополнительные короткозамыкатели. Вводы соединены рабочей и ремонтной перемычкой.

От шин 27,5 кВ осуществляется питание нетяговых потребителей, расположенных вдоль электрофицированного участка. Через выключатели и от тяговых подстанций и районных подстанций подают напряжение фаз в линию, приложенную на опорах контактной сети с полевой стороны.

Трехфазные трансформаторы комплексных трансформаторных подстанций наружной установки КТПН для питания линейных потребителей подключают через предохранители к двум фазам линии и к рельсу. Такую систему питания потребителей называют  ДПР (два провода - рельс).