Электрические станции и подстанции

- номинальная мощность одного трансформатора собственных нужд, принимается равной 400 кВА;- номинальная мощность сетевой обмотки преобразовательного трансформатора. Расчет максимальных рабочих токов в РУ постоянного тока может быть выполнен в соответствии с таблицей 8.3.Таблица 8.3 - Максимальные рабочие токи в элементах РУ постоянного токаЭлемент РУТок 1. Участок присоединения преобразователя2. Ввод3. Сборные шины4. Фидер контактной сети5. Отсасывающий провод контактной сетиВ таблице 8.3 обозначено:- номинальный ток вентильной обмотки преобразовательного трансформатора;- номинальный ток преобразователя; - заданный выпрямленный ток подстанции.Мощность тяговой подстанции определим по формуле (8.2).Определим мощность транзита оп формуле (8.3). Определим максимальную мощность и максимальный рабочий ток для вводов и перемычки ОРУ-110 кВ. А.Определим максимальную мощность и максимальный рабочий для участка присоединения понизительного трансформатора ОРУ-110 кВ. А.Максимальная мощность и максимальный рабочий ток вводов и сборных шин ОРУ-35 кВ А.Максимальная мощность и максимальный рабочий ток вводов и сборных шин РУ-10 кВ кВА. А.Максимальная мощность и максимальный рабочий ток фидеров НТП РУ-10 кВ кВА. А. кВА.АМаксимальная мощность и максимальный рабочий ток участка присоединения тягового трансформатора РУ-10 кВ.После выполнения расчетов максимальных рабочих токов заполняем таблицу8.4.Таблица 8.4 - Максимальные мощности и рабочие токи в элементах РУЭлемент РУМощность , кВАТок , АВводы и перемычки ОРУ-110 кВ31291164,4Участок присоединения понизительного трансформатора ОРУ-110 кВ1738491,35Вводы и сборные шины ОРУ-35 кВ00Вводы и сборные шины РУ-10 кВ3300191ФНТП-1 РУ-10 кВ2100121,4ФНТП-2 РУ-10 кВ120069,4Участок присоединения тягового трансформатора РУ-10 кВ118406969 Выбор оборудования для расчетной тяговой подстанцииВ курсовом проекте выбор оборудования производится согласно заданного РУ (исходные данные – таблица 1.1) расчетной тяговой подстанции, а не для всех РУ. Результаты выбора необходимо показать на СГЭС.Согласно исходным данным, расчетное РУ – 110кВ. Выбор оборудования выполним для данного РУ.9.1 Выбор проводников Провода воздушных линий выбираются по экономическим соображениям и проверяются по допустимой мощности (току) нагрева в послеаварийных режимах, а также по условиям короны для линий 110кВ и выше. Эти критерии являются независимыми друг от друга, и выбранное сечение провода должно удовлетворять каждому из них. [11]В качестве экономического критерия принимается минимум приведенных затрат. По этому критерию построены для каждого сечения интервалы мощности и вычислена экономическая плотность тока. При этом необходимо знать средневзвешенное значение времени использования наибольшей нагрузки.Реконструируемая линия №106 «ГО ГРЭС - Гусиное озеро» рассчитывается на мощность равную 35МВт.Определение сечений по условиям экономичности.Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение ,мм2, определяется из формулы:где: Ip – расчетный ток, А jн – нормированная плотность тока, А/мм2В соответствии с Правилами устройств электроустановок нормированы следующие значения плотности тока для ВЛ 35-500кВНормированные значения плотности токаПроводникиПлотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки, Тmax , ч/годНеизолированные провода и шины:более 1000 до 3000более 3000 до 5000более 5000медные2,52,11,8алюминиевые1,31,11Принимаем число часов максимума нагрузки равным Тmax = 4380 ч/год, при этом экономическая плотность тока для алюминиевых проводов равна Jэк=1,1 А/мм.Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается.Значение Ip определяется по выражению:Суммарное сечение (F) проводов фазы, проектируемой ВЛ составляет: По суммарному сечению выбираем провод марки АС 150/29Выбранное сечение провода должно быть проверено по допустимой токовой нагрузке, по нагреву Iдоп:Iр.н. ≤ Iдоп,164≤450где Iр.н. – расчетный ток для проверки проводов по нагреву (средняя токовая нагрузка за полчаса); при этом расчетными режимами могут являться нормальные или послеаварийные режимы, а также периоды ремонтов других элементов сети, возможных неравномерностей распределения нагрузки между линиями и т. п.Провод АС 150/29 проходит по допустимым механическим напряжениям в проводе.9.2Выбор выключателей и разъеденителейВысоковольтные электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы и проверяются по условиям коротких замыканий. При этом для всех аппаратов производится:- выбор по напряжению;- выбор по нагреву при длительных токах;- проверка на электродинамическую стойкость;- проверка на термическую стойкость;- выбор по форме исполнения (для наружной или внутренней установки).Проведем проверку установленного электрического оборудования РУ.1. Uном≥Uном. сети,где Uном и Uном. сети- соответственно номинальное напряжение оборудования и сети.2. Iном≥Iном. расч.,где Iном – номинальный ток оборудования; Iном.расч- наибольший ток нагрузки установки.3. iдин.≥iуд.,где iдин – ток динамической стойкости оборудования; iуд. - ударный ток КЗ установки (мгновенное значение тока).4. Вт. доп≥ Вк,где Вт..доп – допустимый тепловой импульс; Вк- расчетное значение теплового импульса.Определяем максимальный рабочий ток по формуле:Выбираем: - элегазовый баковый выключатель типа ВЭБ-110II* с параметрами: кВ, А, кА, кА, с, -разъединитель РНДЗ-2-110/630 УХЛ 1 с параметрами:кВ, А, кА, кА, с,Номинальный ток должен быть больше максимального рабочего тока. Для выключателя:Iн=2000А>Iраб. макс. =627,57АДля разъединителя:Iн=1000А>Iраб. макс.=627,57АУсловие выполняется.Проверим терм устойчивость разъединителя и выключателя:Для разъединителя:Для выключателя:Условие терм устойчивости выполняется.Проверим динамическую стойкость разъединителя и выключателя:кАДля разъединителя:кАДля выключателя:кАУсловие динамической стойкости выполняется.Каталожные данные выбранного оборудованияУсловия выбораРасчетные данные сетиКаталожные данныеЭлегазовыйбаковый выключательВЭБ-110II*Разъединитель РНДЗ-2-110/630 УХЛ 1кВкВААкАкАкАМА2*с9.3Выбор измерительных трансформаторовТрансформаторы тока, встроенные для ВЭБ-110, ТВГ-110-2000/5с характеристиками:Произведем проверку условий:Условие выполняется.,Условие выполняетсяПроизводим проверку по вторичной нагрузке трансформатора тока, исходя из условия:т.е. вторичная нагрузка трансформатора тока не должна превышать допустимой, равной для класса точности 0,5 - Z2н= 2 Ом.Так как индуктивным сопротивлением токовых цепей можно пренебречь, ,где R пр. - сопротивление приборов, ОмR пр. - сопротивление соединительных проводов, ОмR к. - сопротивление контактов, ОмСопротивление приборов:,где S прб. -потребляемая мощность, при подключении амперметра типа Э-335,Sпрб=20 В*А.I2- номинальный вторичный ток, I2=5А. Тогда сопротивление приборов равно по формуле:Сопротивление контактов по справочным материалам Rк=0,02ОмТогда сопротивление соединительных проводов по формуле:Rпр.=2,4-0,8-0,02=1,58ОмОпределяем сечение соединительных проводов:,где lрасч. = 25мp-удельное сопротивление провода, для медных жил:Тогда сечение соединительных проводов равно по формулеПо условиям механической прочности, сечение проводов не должно быть менее 2,5 мм2. Принимаем S=2,5 мм2. По условиям проверки выбранный трансформатор подходит для эксплуатации на подстанцииСписок использованных источниковПравила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. ЦЭ-462. – М.: Транспорт, 1997. – 79 с.Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. – М.: Транспорт, 2000. – 190 с.Правила устройства электроустановок / Главгосэнерго надзор РФ. – 6-е изд., с измен, и доп. – СПб.: Деан, 2000. – 928 с.Правила эксплуатации электроустановок потребителей / Главгосэнергонадзор РФ. – 5-е изд., с измен, и доп. – СПб.: Деан, 2000. – 320 с.Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ-016-2001 РД153-34.0-03.150-00. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. – 181 с.Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г. Тяговые подстанции: Учеб. для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Транспорт, 1986. – 319 с.Почаевец B.C. Электрические подстанции: Учеб. для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. – М.: Желдориздат, 2001. – 512 с.Прохорский, А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учеб. Длятехникумов ж.-д. транспорта. – М.: Транспорт, 1983. – 496 с.Справочник по электроснабжению железных дорог. Том 2 / Под ред. К.Г. Марквардта. – М.: Транспорт, 1981. – 392 с.Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и подстанций: Учеб. для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.Кузнецова Г.С., Штин А.Н. Выбор оборудования распредустройств тяговых и трансформаторных подстанций. – Екатеринбург: УрГУПС, 2001. - 68 с.Г.С. Кузнецова, Э.В. Тер-Оганов, А.Н. Штин. Проектирование тяговых и трансформаторных подстанций электрифицированных железных дорог. Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции» – Екатеринбург: УрГУПС, 2003. – 70с.Кузнецова Г.С., Штин А.Н. Расчет трехфазных коротких замыканий в распредустройствах тяговых и трансформаторных подстанций. – Екатеринбург: УрГАПС, 1997. – 37 с.Двенадцатипульсовые полупроводниковые выпрямители тяговых подстанций / B.C. Барковский и др. Под ред. М.Г. Шалимова. – М.: Транспорт, 1990 – 127 с.Неугодников Ю.П., Низов А.С., Штин А.Н. Инвертирование электрической энергии на электрифицированных железных дорогах. Учебное пособие. Часть II. Выпрямительно-инверторные преобразователи тяговых подстанций. – Екатеринбург: УрГУПС, 2002. – 84 с.Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов) ОАО «РЖД», филиал «Проектно-конструкторское бюро по электрификации ж.д.». – М., ТРАНСИЗДАТ, 2004 .– 384 с.Низов А.С., Пяткова А.Г. Основные требования к содержанию и оформлению дипломных проектов. (Методические указания). – Екатеринбург: УрГУПС, 2000. — 75 с.