Дипломная работа на тему "Проектирование тяговой подстанции переменного тока"

ГлавнаяФизика → Проектирование тяговой подстанции переменного тока




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Проектирование тяговой подстанции переменного тока":


Введение

Эволюция тяговых подстанцийна железных дорогах Франции

В течение последнего десятилетия оборудование тяговых подстанций электрифицированных железных дорог претерпело значительное техническое развитие и преобразование (здесь понятие развития применено к совершенствованию оборудования и материалов, относящихся к так называемой классической электротехнике, а понятие преобразования — к внедрению новых технологий в области силовой электроники), что позволило решить н екоторые проблемы, с которыми ранее не приходилось иметь дело. Национальное общество железных дорог Франции (SNCF) использует оба эти пути для улучшения технико-эксплуатационных характеристик систем тягового электроснабжения.

Целью является эволюция систем электроснабжения, в частности тяговых подстанций и их оборудования, для повышения надежности, снижения потребности в техническом обслуживании, ремонте и увеличения мощности, с тем чтобы обеспечить возможность роста объемов перевозок на линиях парижского региона, высокоскоростных и с преобладанием грузового движения.

Развитие традиционного электрооборудования

Здесь имеется в виду оборудование как высокого (63, 90 и 225 кВ), так и среднего напряжения (25 кВ, 50 Гц переменного или 1,5 кВ постоянного тока).

Трансформаторы и автотрансформаторы

С точки зрения изоляции, например при работе на номинальном напряжении 25 кВ, действующими в настоящее время нормативами предусмотрено, что все оборудование, соединенное с контактной сетью, должно сохранять целостность изоляции в пределах 95 – 250 кВ (т. е. выдерживать воздействие в течение 1 мин напряжения 95 кВ промышленной частоты и мгновенного скачка напряжения до 250 кВ, имитирующего удар молнии).

С появлением таких аппаратов, как автотрансформаторы сухого типа, можно увеличить указанные предельные величины по сравнению с приведенными в нормативах. Применение этих аппаратов в будущем имеет хорошие перспективы, поскольку в некоторых местах, например в тоннелях или там, где принята система электроснабжения 2*25 кВ, существуют жесткие экологические ограничения. Наглядным примером может служить базисный тоннель длиной 52 км будущей линии Лион — Турин.

Эта концепция может быть распространена и на трансформаторы малой мощности, не требующие столь высокого уровня изоляции на первичной обмотке, например, рассчитанные на 20 кВ.

Сухие трехфазные трансформаторы уже давно применяются на линиях, электрифицированных на постоянном токе напряжением 1,5 кВ (первичная обмотка на напряжение 20 кВ и две вторичные с соединением треугольник/звезда на 645 В), и следует отметить увеличение числа оснащенных ими тяговых подстанций. Они отвечают нормам по пожарной безопасности, а также по сопротивляемости распространению огня и дыма.

Наиболее современные трансформаторы типа С3 мощностью 7300 кВА, устанавливаемые в настоящее время на подстанциях постоянного тока 1,5 кВ, изготавливаются в герметичном исполнении. Это означает, что в них нет непосредственного соприкосновения масла с воздухом, как в системах с осушителями.

Существуют герметичные трансформаторы двух видов:

с расширителем, который обеспечивает отделение масла от воздуха и оснащен диафрагмой, способной деформироваться и позволять маслу занимать пространство, необходимое при изменениях его объема. Такие трансформаторы устанавливаются с начала 2000-х годов;

с полным заполнением, находящиеся на стадии изучения. В этом варианте трансформатор полностью закрыт, не имеет ни расширителя, ни даже осушителя. Изменение объема масла реализуется через элементы радиатора, которые более эластичны, чем корпус масляной ванны.

Следует отметить, что эти концепции уже реализованы в автотрансформаторах на 25 кВ, применяемых в системе электроснабжения 2*25 кВ, в частности, на высокоскоростной линии TGV Mediterranée.

Вместе с тем полная стандартизация трансформаторов, которыми оснащаются линии, электрифицированные на напряжении 25 кВ, в настоящее время невозможна, так как диапазон требуемых мощностей, который может выйти за пределы 10 кВА, очень широк.

Коммутационная аппаратура

В отношении коммутационной аппаратуры (силовых выключателей и разъединителей) можно отметить, что их развитие следует за ростом интенсивности движения поездов, т. е. они рассчитываются исходя из способности разрывать все более высокие токи. Отсюда одним из направлений эволюции является увеличение размеров аппаратов.

Высоковольтное оборудование

Заказать дипломную - rosdiplomnaya.com

Новый банк готовых защищённых студентами дипломных проектов предлагает вам написать любые работы по необходимой вам теме. Правильное выполнение дипломных проектов под заказ в Екатеринбурге и в других городах РФ.

В высоковольтном оборудовании основные нововведения заключаются в интегрировании и экранировании оборудования, скомплектованного в модули.

Интегрированный модуль имеет воздушную изоляцию, но помещен в металлический кожух, что позволяет сделать его более компактным по сравнению с традиционными установками.

Экранированный модуль также размещен в металлическом кожухе, но изоляция обеспечивается шестифторидом серы (элегазом), что позволяет значительно сократить занимаемые площадь и объем. В поставляемых комплектных установках три фазы питания напряжением 63 кВ размещены в одном отсеке, что дает возможность реализовать два высоковольтных ввода и пять средневольтных выходов на площади 100 м2.

Можно видеть, что новые технические решения подходят к электроустановкам, отвечающим жестким экологическим требованиям с точки зрения габаритов, загрязнения атмосферы и т. п., и предлагаются в качестве альтернативы общепринятым, когда это необходимо исходя из условий окружающей среды.

Внедрение силовой электроники

SNCF и администрация инфраструктуры железных дорог Франции Réseau Ferre de France (RFF), поставив задачу оптимизации систем электроснабжения, инвестируют в европейские и национальные программы научных исследований по этой теме.

Целью разрабатываемых систем является отказ от строительства дополнительных подстанций, к стоимости которых прибавляется стоимость подключения к внешним питающим сетям. Для этого новое оборудование, устанавливаемое на существующих подстанциях, должно стоить меньше, чем строительство дополнительных подстанций, при сохранении исходной надежности.

Высоковольтные бустеры

Электроснабжение зон пригородного сообщения, а также обычных линий в целом удовлетворительно обеспечивается тяговыми подстанциями. Однако постоянно повышающиеся мощность электроподвижного состава и интенсивность движения поездов приводят к недопустимому падению напряжения на уровне трансформаторов подстанций, а также в контактной сети, особенно на концах фидерных зон. Для устранения этого явления проведены исследования по полной компенсации внутреннего падения напряжения в тяговых трансформаторах, в результате которых создана система компенсации, названная вольтодобавочной, или бустерной (HVB). Два варианта схемы такой системы, построенной на силовых полупроводниковых приборах, приведены на рисунке.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Схемы бустерной компенсации падения напряжения:

а — схема SVC-TCR ; б — схема SVC-TSC

В настоящее время SNCF использует электромеханическую систему компенсации на первичной обмотке трансформатора. Концепция этой системы изначально предусмотрена для удовлетворения других, не связанных с железными дорогами потребностей и недостаточно хорошо отвечает поставленной задаче, так как с запозданием реагирует на падение напряжения и привносит с собой противоречивые требования по техническому содержанию.

Компенсаторы дисбаланса

Еще во времена проектирования первых тяговых подстанций на 25 кВ, 50 Гц переменного тока возникла проблема их подключения к национальной энергетической сети.

Действительно, тяговые подстанции соединяются с сетью поставщика энергии (государственной компании Èlectricité de France, EDF) двумя фазами из трех, что вызывает нарушение равновесия между фазами (дисбаланс). В случае превышения его допустимого порогового значения обычно принимают решение о приведении дисбаланса в соответствие с принятыми нормами путем строительства новой высоковольтной линии, чтобы согласовать подстанцию с сетью высокого напряжения (225 или 400 кВ).

Однако такое решение зачастую трудноосуществимое и всегда дорогостоящее. Наиболее приемлемым способом решения проблемы является применение компенсаторов дисбаланса, выполненных на элементах силовой электроники (CER), обеспечивающее достижение технико-экономического компромисса. К тому же компенсаторы дисбаланса можно изготавливать в модульном исполнении, что позволяет адаптировать их к неодинаковым нагрузкам разных тяговых подстанций и структуре сети EDF в конкретном регионе. Их использование устраняет необходимость в прокладке новых высоковольтных линий, которые всегда оказывают отрицательное воздействие на чувствительную окружающую среду.

Ограничители токов короткого замыкания

В настоящее время токи короткого замыкания между контактной сетью и рельсами весьма жестко лимитируются сравнительно малой величиной с целью обеспечения совместимости между электроподвижным составом и системой тягового электроснабжения. Это достигается путем искусственного увеличения импеданса трансформаторов тяговой подстанции и, как следствие, сопровождается потерями и падением напряжения на их выводах.

Применение ограничителей токов короткого замыкания позволяет избавиться от этих недостатков, искусственно увеличивая импеданс трансформаторов только в случае короткого замыкания. Это дает возможность делать импеданс тяговых трансформаторов при работе в обычном режиме гораздо меньшим и оптимизировать распределение энергии по сети.

1 Конструкторский раздел, теоретическое и расчетное обоснование

1.1 Расчет мощности тяговой подстанции переменного тока

Мощность понижающих трансформаторов тяговой подстанции переменного тока для испытания тяговой нагрузки определяем по формуле (1):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- напряжение на шинах подстанции 27,5 кВ;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- действующее значение тока наиболее и наименее загруженных плеч питания соответственно;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки фаз трансформатора, равный 0,9;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент, учитывающий влияние компенсации реактивной мощности, равный 0,93;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент, учитывающий влияние внутрисуточной неравномерности движения на износ изоляции обмоток трансформатора, который для двухпутных путей составляет 1,45.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Мощность СН без АБ и базы масляного хозяйства (БМ):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Мощность СН с учетом АБ и МХ и ПОД:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Условие выбора ТСН:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- условие выполняется.

Электрические характеристики выбранного ТСН сведены в таблицу 1.

Электрические характеристики ТСН

Таблица 1

--------------------------------------------------
Тип трансформатора |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
ТМ-630/27,5 | 630 | 27,5 | 0,4 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Расчет мощностей районных потребителей

Максимальная активная мощность потребителя находится по формуле (2):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- установленная мощность потребителя электроэнергии, кВт;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - коэффициент спроса.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Максимальное значение суммарной нагрузки:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Максимальная реактивная мощность потребителя определяется по формуле (3):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3)

где, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- максимальная активная мощность потребителя

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Сумма реактивных мощностей всех потребителей:

По типовым суточным графикам нагрузок потребителей определяем активную суммарную мощность для каждого часа (таблица 2).

Таблица 2

--------------------------------------------------
Часы | Потребители |

Суммарная мощностьРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

3780

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

1040

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

660

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

648

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

750

|
---------------------------------------------------------
1 | 1890 | 707 | 224 | 227 | 750 | 3798 |
---------------------------------------------------------
2 | 1890 | 728 | 211 | 227 | 450 | 3506 |
---------------------------------------------------------
3 | 1890 | 707 | 205 | 227 | 225 | 3254 |
---------------------------------------------------------
4 | 1890 | 686 | 198 | 227 | 225 | 3226 |
---------------------------------------------------------
5 | 2079 | 707 | 191 | 227 | 225 | 3429 |
---------------------------------------------------------
6 | 2079 | 728 | 198 | 227 | 225 | 3457 |
---------------------------------------------------------
7 | 2075 | 707 | 224 | 227 | 225 | 3458 |
---------------------------------------------------------
8 | 2646 | 853 | 409 | 486 | 225 | 4619 |
---------------------------------------------------------
9 | 3402 | 957 | 607 | 648 | 0 | 5614 |
---------------------------------------------------------
10 | 3780 | 1040 | 660 | 648 | 0 | 6128 |
---------------------------------------------------------
11 | 3402 | 1019 | 594 | 616 | 0 | 5631 |
---------------------------------------------------------
12 | 3024 | 978 | 488 | 518 | 0 | 5008 |
---------------------------------------------------------
13 | 3213 | 957 | 462 | 324 | 0 | 4956 |
---------------------------------------------------------
14 | 3402 | 1019 | 607 | 486 | 0 | 5514 |
---------------------------------------------------------
15 | 3402 | 957 | 568 | 583 | 0 | 5510 |
---------------------------------------------------------
16 | 3213 | 936 | 515 | 518 | 0 | 5182 |
---------------------------------------------------------
17 | 3213 | 957 | 475 | 486 | 750 | 5881 |
---------------------------------------------------------
18 | 3024 | 978 | 554 | 518 | 750 | 5824 |
---------------------------------------------------------
19 | 3024 | 936 | 528 | 583 | 750 | 5821 |
---------------------------------------------------------
20 | 2835 | 915 | 462 | 551 | 750 | 5513 |
---------------------------------------------------------
21 | 2835 | 915 | 475 | 648 | 750 | 5623 |
---------------------------------------------------------
22 | 2457 | 853 | 515 | 616 | 750 | 5209 |
---------------------------------------------------------
23 | 1890 | 728 | 370 | 421 | 750 | 4159 |
---------------------------------------------------------
24 | 1890 | 707 | 251 | 356 | 750 | 3954 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Максимальное значение суммарной активной мощности приходиться на 10 ч:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Коэффициент разновременности максимумов нагрузок проектируемой подстанции определяем по формуле (4):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (4)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяем полную максимальную мощность потребителей с учетом потерь по формуле (5):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (5)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- постоянные потери в стали трансформаторов равные 1-2%;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - переменные потери в сетях и трансформаторах равные 6-10%.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Мощность на шинах определяем по формуле (6)

(6)

Мощность на шинах 27,5 кВ:

Мощность на шинах 220 кВ:

Необходимая мощность трансформатора рассчитывается по формуле (7):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. , (7)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,4.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

На основании расчетов применяются понижающие трансформаторы типа ТДТНЭ – 40000/220.

Определяем полную мощность проектируемой тяговой подстанции по формуле (8):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (8)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

1.2 Расчет токов короткого замыкания

Расчет относительных сопротивлений до точек короткого замыкания при максимальном режиме.

Для расчета относительных сопротивлений до точек короткого замыкания при максимальном режиме составляется принципиальная схема цепи короткого замыкания (рис.1):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

рис. 1

Схема замещения (рис.2):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.2

ПринимаемРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и рассчитываем все сопротивления схемы замещения при этой базисной мощности.

Сопротивления до шин районной подстанции РП1 (РП2)определяем по формуле (9):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (9)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Сопротивление линий определяем по формуле (10):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (10)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Для Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. сопротивление линий считаем по формуле (11):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (11)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - реактивное сопротивление воздушной линии равное 0,4 Ом/км.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяем относительные сопротивления обмоток трансформаторов проектируемой тяговой подстанции по формуле (12):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (12)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Результаты расчетов проставляем на схему замещения рис.2, заменим параллельное соединение последовательным рис.3:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.3

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Пользуясь формулами преобразования, сворачиваем схему:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.4

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.5

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Преобразуем полученную схему замещения (рис.5), заменив параллельное соединение сопротивлений Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. последовательным, тем самым находим относительное базисное сопротивление до точек короткого замыкания по формуле (13):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (13)

Находим относительное базисное сопротивление до точки Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Находим относительное базисное сопротивление до точки Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Находим относительное базисное сопротивление до точки Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчет токов и мощности к. з. в точке Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Расчет токов и мощности к. з. в точке Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Расчет токов и мощности к. з. в точки Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

1.3 Расчет максимальных рабочих токов

Вводы 220 кВ (по формуле (14)):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (14)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- сумма номинальных мощностей понижающих тр-ров,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

СШ 220 кВ (по формуле (15)):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (15)

где

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного

напряжения, равный 0,5-0,7.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Первичная обмотка понижающего трансформатора:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, (1,5).

Обмотка низшего напряжения:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

СШ 10 кВ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Питающие линии потребителей 10 кВ рассчитываем по формуле (16):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (16)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- максимальная мощность потребителей;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент мощности потребителей.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Ввод 27,5 кВ (по формулу (17)):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (17)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

СШ 27,5 кВ (по формуле (18)):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (18)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Питающая линия (фидер) ДПР (по формуле (19)):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (19)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Первичная обмотка ТСН (по формуле (20)):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (20)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

1.4 Расчет тепловых импульсов тока КЗ

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.6

Таблица 3

--------------------------------------------------
Формула | Результат, кА²·с |
---------------------------------------------------------
Сборные шины РУ-220 кВ |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Первичная обмотка трансформатора |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Сборные шины РУ-10 кВ |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Вторичная обмотка трансформатора |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Потребитель |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Сборные шины РУ-27,5 кВ |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Вторичная обмотка трансформатора |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Фидер к/с |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-действующее значение тока КЗ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-время протекания тока до отключения при КЗ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

1.5 Выбор токоведущих частей

Выбор шин распределительных устройств осуществляется по максимальным рабочим токам, при которых температура нагрева токоведущих частей не превышала бы 70°С. Для этого должно быть выполнено условие:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-длительно допустимый ток нагрузки токоведущей части;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-максимальный рабочий ток выбираемого проводника;

Сборные шины ОРУ-220 кВ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

По справочнику выбираем шины АС-185: 510Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.328;

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-выбранное сечение проводника, мм²;

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

185Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.>163Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - условие термической стойкости выполняется.

Проверка на отсутствие коронирования для гибких шин сечением более 70 мм2 не производится.

Сборные шины ОРУ-27,5 кВ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

По справочнику выбираем шины 2АС-185: 1020Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.840

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

370Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.>85Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - условие термической стойкости выполняется.

Проверка на отсутствие коронирования для гибких шин сечением более 70 мм2 не производится.

Сборные шины РУ-10 кВ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

По справочнику выбираем пакет шин 2А-100*8: 2390>2309;

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Условие термической стойкости выполняется.

1600>346;

Проверяем выбранные шины на динамическую стойкость.

Условие механической стойкости проводников при протекании ударного тока

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-допустимое напряжение в материале проводника, МПа;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- напряжение в материале шин от взаимодействия фаз;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- напряжение в материале шин от взаимодействия полос в пакете одной фазы.

Определяем усилие, действующее на шину в длине пролета:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;(21)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-ударный ток, кА;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-длина параллельных проводников, м;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-расстояние между осями проводников, м;

Определяем изгибающий момент:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;(22)

Определяем усилие, действующее на полосы в одной фазе:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(23)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент формы;

Определяем момент сопротивления шин при расположении плашмя:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;(24)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-ширина проводника, мм;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-толщина проводника, мм;

Определяем напряжение в металле пакета шин:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(25)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;(26)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-расчетное механическое сопротивление в материале проводника, МПа;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-момент сопротивления, м³;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- Коэффициент перевода Па в МПа.

1,3*10-8<80;

Определяем момент сопротивления шин при расположении их на ребро:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (27)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- ширина и длина шины.

Определяем расчетное напряжение в металле шин:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

σРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

σРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.σРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

80Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.0,41*10-8

Условие динамической стойкости шин выполняется, т. е. шины динамически устойчивы.

1.6 Выбор изоляторов

Выбор изоляторов производится по роду установки и напряжению.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-номинальное напряжение изолятора;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-рабочее напряжение изолятора;

Для РУ–220кВ и РУ–27,5кВ выбираем подвесные изоляторы типа ПС–70

Для РУ – 220 кВ выбираем 16 штук,

Для РУ – 27,5 кВ выбираем 3 штуки.

Изоляторы в РУ-10 кВ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Выбираем три типа изоляторов: проходные внутренней установки, проходные внешней установки, опорные.

Проходные внутренней установки ИП-10/3150-30УХЛ2;

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,(28)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-наибольшая расчетная нагрузка;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-разрушающая мощность по каталогу;

0,6-коэффициент запаса прочности.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(29)

1800<0,6·30000Н; 1800<18000Н;

Проходные наружной установки: ИП-10/6300-42,5УХЛ1:

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

1800Н<0,6·42500Н; 1800Н<25500Н;

Опорные ОФ–10–2000;

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Определяем наибольшую расчетную нагрузку:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

3600Н<0,6·7500Н; 3600Н<4500Н;

Условие динамической стойкости выполняется, т. е. изоляторы динамически устойчивы.

1.7 Выбор масляных выключателей

Выбор выключателей производится по конструктивному выполнению и месту установки, по номинальным напряжениям и току согласно условиям:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Выбранный выключатель проверяется по току КЗ на динамическую стойкость:

по предельному периодическому току КЗ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-ток трехфазного КЗ, кА;

по ударному току КЗ :

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-ударный ток, кА;

На термическую стойкость:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-время протекания предельного тока термической стойкости по каталогу, с;

Вк -тепловой импульс тока КЗ, кА²·с;

Выбранный выключатель проверяется также по отключающей способности:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-номинальный ток отключения выключателя по каталогу, кА;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-ток трехфазного КЗ, кА;

Таблица 4

--------------------------------------------------

Место

установки

|

Тип

аппарата

| Соотношение каталожных и расчетных данных |
---------------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Ввод 220кВ | ЯЭ-220Л-11У4 |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Проектирование тяговой подстанции переменного тока". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 744

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>