Тяговой подстанции

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Октября 2011 в 19:36, курсовая работа

Описание работы

Электрическая тяга является основным потребителем электроэнергии на железнодорожном транспорте. Кроме того, электроэнергия на железных дорогах расходуется на различные технические нужды: освещение вокзалов и станций, выполнение работ по ремонту подвижного состава, пути, изготовление запасных частей и т.д. Удовлетворение потребности железнодорожного транспорта в электроэнергии осуществляется с помощью тяговых подстанций, которые получают энергию от систем внешнего электроснабжения.

Содержание работы

СОДЕРЖАНИЕ 2
ЗАДАНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ВЫБОР ЧИСЛА, ТИПА СИЛОВЫХ И ТЯГОВЫХ АГРЕГАТОВ 6
2. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ РУ 9
2.1. Расчет токов короткого замыкания аналитическим методом с применением типовых кривых. 9
1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ 13
1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА СИЛОВЫХ И ТЯГОВЫХ АГРЕГАТОВ 13
2. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ РУ 15
2.1. СОСТАВЛЕНИЕ ОДНОЛИНЕЙНОЙ РАСЧЁТНОЙ СХЕМЫ 15
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ 16
2.3. ПРОВЕРКА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ УДАЛЁННОСТЬ 20
2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНА ОРУ –110 КВ 21
2.4.1. Определение трёхфазного короткого замыкания 21
2.4.2. Определение двухфазного короткого замыкания 21
2.4.3. Определение однофазного короткого замыкания 22
2.5. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ РУ –10 КВ 23
2.5.1. Определение трёхфазного тока в режиме максимальных токов 24
2.5.2. Определение двухфазного тока короткого замыкания в режиме максимальных токов 24
2.5.3. Определение тока трёхфазного короткого замыкания в режиме минимальных токов 24
2.5.4. Определение токов двухфазного короткого замыкания в режиме минимальных токов 25
2.6. РАСЧЁТ ТОЧКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ПОСЛЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА 25
2.6.1. Определение токов трёхфазного короткого замыкания 26
2.6.2. Определение токов двухфазного короткого замыкания 26
2.7. РАСЧЁТ ТОЧКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ РУ-3,3 КВ 26
2.8. РАСЧЁТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 27
2.9. РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ ИМПУЛЬСОВ 30
3. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ 31
3.1. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ 31
3.1.1. Расчёт рабочих токов 31
Ток ввода в РУ-110 кВ производим по формуле: 31
(18) 32
3.1.2. Проверка токоведущих частей на образование короны 33
3.2.ВЫБОР И ПРОВЕРКА ИЗОЛЯТОРОВ 35
3.3. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА 36
3.4. ВЫБОР И ПРОВЕРКА РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ 38
3.5. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА 38
3.6. ВЫБОР СГЛАЖИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА 41
3.7. ВЫБОР ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ 42
3.8. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ 42
3.9. ВЫБОР РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОСНОВНЫХ ПРИСОЕДИНЕНИЙ 45
4. ПОДБОР АППАРАТУРЫ И СХЕМ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОДСТАНЦИИ 51
4.1. ВЫБОР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ 51
4.2. ВЫБОР ЗАРЯДНО – ПОДЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА 54
5. РАСЧЁТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ 56
СПЕЦИФИКАЦИЯ 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64

Файлы: 1 файл

Курсовой по ТЯГОВЫМ ПОДСТАНЦИЯМ пост. ток.doc

— 1.17 Мб (Скачать файл)

          Sпров = I2×lрасч/Y×q,  (23)

    где I –номинальный ток вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, I=5 А

    lрасч—длина соединительных проводов,

    lрасч = Ö3×lдейст; lдейств=3 м (для схемы соединения Y)

    Y—проводимость соединительных проводов, Y = 32 См

    q—сечение соединительных проводов, q = 4 мм2

    Sконт—мощность, теряемая в контактах

    Sпров = 52·Ö3·3/32·4=1,01 ВА;

    Sконт=I2·Zконт

    Sконт=25·0,1=2,5 ВА

    S2расч=0,5+2,+2,5+1,01+2,5=9,01 ВА

    S2ном=10 ВА > S2расч=9,01 ВА

    Проверка  на соответствие в классе точности 1

    Условия проверки:

    S2ном ≥ S2расч

    S2ном—по справочнику для выбранного измерительного трансформатора тока

          S2расч=Sртм+Sтро+Sпров+Sконт, (24)

где Sртм—мощность потребляемая реле тока МТЗ, Sрт=0,5 ВА;

    Sрто—мощность потребляемая реле тока ТО, Sрто=0,8 ВА

    S2расч=2·0,5+2·0,8+1,01+2,5=6,11 ВА

    Выбранный измерительный трансформатор тока ТПОЛ-10 районных потребителях соответствует  требуемому классу точности.

3.6. Выбор сглаживающего устройства

    В соответствии с правилами защиты устройств проводной связи от влияния тяговой сети электрических  железных дорог постоянного тока на тяговых подстанциях применяют  одну из двух систем двухзвенного сглаживающего устройства. Типовой реактор РБФАУ-6500/3250 состоит из отдельных блоков, которые можно устанавливать друг на друга, соединяя их обмотки последовательно.

    Для создания части сглаживающего устройства, включаемой параллельно контактной сети, используют конденсаторы ФМТ4-12 ёмкостью 12мкФ и катушки индуктивности, содержащей в каждом резонансном контуре основную и дополнительную катушки.

    В таблице 11 приведены рекомендуемые  параметры семиконтурного вида сглаживания.

    Таблица 11

    Параметры сглаживающего устройства

Резонансная частота контура, Гц Ёмкость контура, мкФ Индуктивность реактора, мГц
Семиконтурное СУ 1-е звено
1 2 3
100 144 Lр1=5
200 96
400 60
500 48
 

продолжение таблицы 11

1 2 3
600 36  
1200 24
Семиконтурное СУ 2-е звено
Емкостной фильтр 204 Lр2=5
Фильтр пробка 12

3.7. Выбор ограничителей перенапряжения

    Здания  и РУ подстанций защищаются от прямых ударов молнии и от волн перенапряжении, набегающих с линии, а также от коммутационных перенапряжении. Защита от прямых ударов молнии открытых подстанций и ОРУ напряжением 20-500 кВ выполняется молниеотводами, устанавливаемых ан конструкциях открытых распределительных устройств или отдельно.

    Для защиты РУ переменного тока напряжением 110 кВ используют ограничители перенапряжения типа ОПН-110, а для защиты РУ-10 кВ ограничители типа ОПНп-10/29. Для защиты РУ-3,3 кВ ограничители перенапряжения типа ОПН 3,3-ЧФХ1 (устанавливают на выводах всех фидеров контактной сети) (РВМУ-3,3) или разрядники РВПК-3,3 (присоединяют к шинам).

    Выбор предохранителей

    Для защиты РУ-10 кВ от токов короткого замыкания и от длительных перегрузок принимают предохранители типа ПК-10, для цепей напряжением ниже 1000 В применяют типа ПН.

3.8. Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения

Таблица 12

Электрические характеристики измерительного трансформатора напряжения

       
ТИП Напряжение Номинальная мощность, ВА в классе точности Предельная  мощность, ВА Схема и группа соединения обмоток
первичное вторичное дополнительной  обмотки 0,5 1 3
НТМИ-10-66 10000 100 103:3 120 200 500 960 Y/Y*-0
 

    Условие выбора:

    U2ном ≥ U2раб

    Выбор производят по принципу сопоставления  типов и видов  измерительных  трансформаторов напряжения вместе с их паспортными данными, указанными в справочнике [4] в таблице 49 на стр. 90, с условиями выбора. В ЗРУ-10 кВ к установке принимаем измерительный трансформатор НТМИ-10.

    Проверка  на соответствие проводится для класса точности 0,5

    Условие проверки: S ≥ S2расч

    S2ном—по справочнику

    S2расч—определяется по таблице

    Проверка  измерительного класса точности измерительного трансформатора напряжения осуществляется по таблице и формуле, приведённой ниже.

    Таблица 13

    Расчёт  мощности приборов

       
Прибор Тип прибора Число обмоток по напряжению Число приборов Потребляемая  мощность CosY прибора SinY прибора Мощность  приборов
На  одну фазу одного всех Активная, Вт Реактивная, вар
Счётчик активной энергии СА3У 1 14  
4
 
4·12=48
 
0,38
 
0,93
48·cosy=18,24 48·siny=44,64
Счётчик реактивной энергии  
СР3У
1 12  
4
 
4·10=40
0,38 0,93 40·соsy=1,52 40·siny=37,2
Вольтметр  
Э-30
1 1 5 5·1=5 1 0 5 0
Реле  напряжения РН-54/160 1 2 1 2·1=2 1 0 2 0

       

       

       

 

       

 

       Выбранный измерительный  трансформатор напряжения соответствует  требуемому классу точности и принят к установке.

3.9. Выбор релейной защиты основных присоединений

    Релейную  защиту присоединений тяговых подстанции выполняют по схемам, предусматривающим  применение постоянного оперативного тока. Для защит используют вторичные  косвенного действия реле тока РТ-40 или  РТ-80, реле напряжения РН-50, реле мощности РБМ-170 или РБМ-270, дифференциальные реле РНТ-565 и ДЗТ-11, реле защиты от однофазных замыканий ЗЗП-1, электронные реле защиты фидеров контактной сети (датчики Холла). В данном случае для защиты основных присоединений используется схема неполная звезда с двумя реле.

Таблица 14

Наименование  присоединения
Тип защиты
Действие  защиты
Главный понижающий трансформатор Дифференциальная  защита Отключение
Газовая защита 1-я ступень сигнал 2-я ступень отключение
Максимальная  токовая защита Отключение с выдержкой  времени, tвв110=2 с. tвв10=1,5 с.
Защита  от перегрузки На сигнал
Тяговый трансформатор Газовая защита
Отключение
Максимальная  токовая защита Отключение с выдержкой  времени, tвв=0,5 с.
Защита  от перегрузки На сигнал
Токовая отсечка Отключение
Трансформатор собственных нужд Максимальная токовая  защита Отключение с выдержкой  времени tвв=0,5 с
Токовая отсечка Отключение
Защита  от перегрузки Отключение
Фидер районных потребителей Максимальная токовая  защита Отключение с выдержкой времени tвв=0,5 с.
Токовая отсечка Отключение
Выпрямитель Земляная защита выпрямителя Отключение вакуумного выключателя сетевой обмотки  тягового трансформатора и катодного  быстродействующего выключателя
РУ-3,3 кВ Земляная защита Отключение:

-все вакуумные  выключатели сетевых обмоток  тяговых трансформаторов

-все катодные автоматы

-все фидерные автоматы

-все мачтовые разъединители

Информация о работе Тяговой подстанции