Типы понижающих трансформаторов для питания тяговых районных и нетяговых железнодорожных потребителей (стр. 2 из 18)

ОРУ-27.5 кВ выполнено по схеме одна трёхфазная рабочая система сборных шин секционированная разъединителями и одна обходная система сборных шин. При этом в рабочей системе сборных шин две фазы выполняются воздушными проводами. Третья фаза выполняется в виде отрезка рельса заглубленного в землю.

РУ-10 кВ выполнено по схеме одна рабочая система сборных шин, секционированная выключателем.

1.4 Описание назначения основных элементов схемы тяговой подстанции

К основным элементам тяговой подстанции относятся:

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения. Для компенсации колебания напряжения в питающей сети, трансформаторы оборудуют устройством для регулирования напряжения под нагрузкой.

Высоковольтные выключатели переменного тока – предназначены для включения и отключения высоковольтных цепей переменного тока в нормальном и аварийном режимах работы.

Разъединители – аппараты, применяемые в электроустановках выше 1000 В и предназначенные для коммутации предварительно обесточенных электрических цепей, а также для создания видимого разрыва цепи, обеспечивающего безопасность работы персонала.

Трансформаторы тока – предназначены для преобразования электрической энергии по уровню тока с целью уменьшения первичного тока до значений наиболее удобных для питания измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения – предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения с целью понижения первичного напряжения до величины, удобной для питания приборов и реле, а также для изоляции цепей обмоток вольтметров, счётчиков, реле и других приборов от сети первичного напряжения.

Ограничители перенапряжений – предназначены для защиты изоляции электрических цепей, электрооборудования и аппаратуры от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

Токоведущие части – неизолированные и изолированные проводники, предназначенные для соединения источников с приёмниками энергии через различные переключающие аппараты.

Изоляторы – электротехнические устройства предназначенные для электрической изоляции и механического крепления электроустановок или их отдельных частей, находящихся под разными электрическими потенциалами.

ТСН – предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения до значения 380/220 В и для питания собственных нужд тяговой подстанции.

1.5 Выбор трансформатора собственных нужд

На тяговой подстанции устанавливают два ТСН с вторичным напряжением 380/220 В, каждый из которых рассчитан на полную мощность собственных нужд.

Питание ТСН на тяговых подстанциях переменного тока осуществляем от шин 27,5 кВ.

Необходимая мощность для питания собственных нужд переменного тока может быть определена суммированием всех мощностей потребителей подстанции.

Расчётная мощность для питания собственных нужд (мощность ТСН) определяется:

Расчётную мощность ТСН определим по формуле:

где: Sу – установленная мощность ТСН:

где:

- суммарная активная мощность, кВт;

- суммарная реактивная мощность, кВАр.

где:

- коэффициент использования установленной мощности;

- заданная мощность собственных нужд;

- тангенс конкретного вида собственных нужд.

Мощность подогрева элегаза и приводов высоковольтных выключателей:

Таблица 1

Тип выключателя		Рэлегаза, кВт	Рпривод, кВт		Кол-во выключателей	Робщ, кВт
ВЭБ-110		2,76	1,6		3	13,08
ВГБЭ-35		0,8	0,8		11	17,6
ВГП-10		0,8	0,8		2	3,2
LF-2	0,8		0,8	1		1,6
LF-1	0,8		0,8	6		9,6

Итого: Робщ = 45,08 кВт

Данные по цепям собственных нужд:

Наименование потребителя	ки	cosf	tgf	P, кВт	Pу, кВт	Qу, кВАр
Рабочее освещение	0.7	1	0	25	17,5	0
Моторные нагрузки	0.75	0.8	0,75	32	24	18
Печи отопления и калориферы	0.65	1	0	25	16,25	0
Потребители СЦБ	0.75	0.8	0,75	44	33	24,75
Зарядно-подзарядный агрегат	0.7	1	0	9,5	6,65	0
Итого:	S=97.4	S=42,75

кВАр;

По рассчитанной мощности выбираем ТСН типа: ТМ –160/27,5 – 74 У1.

Тип трансформатора	Номинальное напряжение обмоток , кВ		Потери, кВт		uК, %	IХ,%	Схема и группа соединения обмоток
	ВН	НН	РХ	РК
ТМ –160/27,5 – 74 У1	27,5	0,23	0,89	2,65	6,5	3,85	Y/Y0-0

1.6 Схемы питания потребителей собственных нужд

Питание потребителей собственных нужд переменного тока осуществляется от системы сборных шин 380/220 В. В качестве резервного источника электроэнергии собственных нужд переменного тока используют дизель – генератор.

Собственные нужды постоянного тока 110(220) В питаются от аккумуляторной батареи (рис. 1, 2, 3).

Рис. 1 - Принципиальная схема питания СН переменного тока открытой части тяговой подстанции: 1 и 10 – шкафа СН в здании подстанции; 2 – обдува понижающих трансформаторов; 3 – ВЛ СЦБ; 4 – освещения камер 10 кВ и СЦБ; 5 – резервный; 6 – освещения открытой части подстанции; 7 – передвижного масляного хозяйства; 8 – питания дистанций контактной сети; 9 – подогрева масла и приводов высоковольтных выключателей

Рис. 2- Принципиальная схема питания СН переменного тока закрытой части тяговой подстанции. Фидеры: 1 – сверлильного и наждачного станков; 2 – электрических печей щитовой и подсобных помещений; 3 – насоса откачки воды из баков для слива масла; 6,7 и 8 – питания соответственно пульта дистанционного управления разъединителями контактной сети, стоек телемеханики и автоматики; 9 – питания подзарядных устройств; 10 – калориферов и вентиляторов помещения аккумуляторной батареи; 11 – освещения здания тяговой подстанции; 12 – электрических печей помещения дизель – генератора; 13 – вентиляторов помещения дизель – генератора. Вводы: I и III – фидеров СН от ТСН на открытой части тяговой подстанции; II – резервный от дизель – генератора

Рис. 3 - Принципиальная схема питания СН постоянного тока. Цепи питания: 1 – приводов высоковольтных выключателей; 2 – устройств управления и сигнализации; 3 – аварийного освещения; 4 – земляной защиты; 5 – унифицированного преобразователя напряжения устройств автоматики и телемеханики.

Глава 2. Расчет токов короткого замыкания

2.1 Расчетная схема тяговой подстанции

Рис. 4

2.1 Расчетная схема тяговой подстанции

Рис. 5

2.3 Расчёт сопротивлений элементов схемы замещения.

Для расчетов относительных сопротивлений примем

МВА

Относительные сопротивления энергосистемы:

Относительные сопротивления ЛЭП:

где:

- удельное сопротивление проводов 1 км линии, =0,4 Ом/км;

l – длина линии, км.

Расчётные значения напряжения К.З.

Относительные сопротивления обмоток тягового трансформатора: