Расчеты, связанные с аппаратурой в энергосистеме (стр. 2 из 12)

Таблица 8. Основные технические данные трансформатора ОРДТНЖ-16000/110-79 У1

Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение обмоток, кВ			Схема и группа соединения	Напряжение к.з., %				Потери, кВт				Ток х.х., %	Масса, кг	Габаритные размеры, мм
	ВН	СН	НН (расщеплённая)		ВН-НН	ВН-СН	СН-НН	НН1-НН2	холостого хода	Короткого замыкания
										ВН-НН	ВН-СН	СН-НН
16000	110	27,5	10	11	9,6	17	6	-	26	135	140	90	0,5	83500	7960×4900×7640

Выбор типа трансформатора районной нагрузки

Выбираем районный трансформатор типа – ТДН -16000/110- 86. Обозначение типа трансформатора расшифровывается следующим образом: Т – трёхфазный, М – естественная циркуляция воздуха и масла, Н – наличие системы регулирования напряжения под нагрузкой; номинальная мощность – 16000 кВА; класс напряжения обмотки ВН 110 кВ.

Таблица 9. Основные технические данные трансформатора ТМН-10000/110

Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение обмоток, кВ		Схема и группа соединения	Напряжение к.з., %	Потери, кВт		Ток х.х., %	Масса, кг	Габаритные размеры, мм
	ВН	НН		ВН-НН	холостого хода	короткого замыкания
10000	110	10	/ - 11	10,5	5,6	33,5	0,9	12900	4020×3350×3800

Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции

Первоначальной задачей курсового проекта является разработка однолинейной схемы подстанции, которая определяет состав необходимого оборудования и аппаратуры.

Схемы распределительных устройств подстанции определяется местом тяговой подстанции (ТП) в схеме её внешнего электроснабжения (опорная, промежуточная, тупиковая) и назначением конкретного РУ, а также количеством силовых и тяговых трансформаторов.

Однолинейная схема ТП составляется на основе типовых проектов и конкретных условий задания.

В курсовом проекте однолинейная схема выполняется в виде чертежа, на котором показаны все РУ подстанции и соединения между ними. После выбора оборудования и аппаратуры на чертеже указываются их типы. Чертёж выполняется с учётом требований ЕСКД для электрических схем.

При выборе схемы главных электрических соединений ТП необходимо учитывать следующие требования:

- надёжность работы;

- экономичность;

- удобство эксплуатации;

- безопасность обслуживания;

- возможность расширения.

Надёжность работы ТП обеспечивается:

-резервированием силовых трансформаторов, преобразовательных агрегатов, аппаратуры и токоведущих частей;

- секционирование сборных шин разъединителями или выключателями, снабжёнными соответствующими автоматическими устройствами;

- устройством обходных цепей с выключателями для замены основных выключателей на время ремонта.

Удобство эксплуатации и безопасность обслуживания основного оборудования схемы главных электрических соединений обеспечивается простотой и наглядностью схемы, обеспечением минимального объёма переключений при изменении режима работы, доступностью оборудования и аппаратуры для ремонта.

В соответствии с указанными требованиями разработаны типовые схемы РУ:

1 ОРУ-110 (220) кВ опорных ТП: а) с количеством вводов до 5 выполняется по схеме с одинарной, секционированной выключателем, и обходной системой шин; б) с количеством вводов 5 и более – с двумя рабочими системами шин и обходной системой шин.

2 ОРУ-110 (220) кВ транзитных ТП выполняют по мостиковой схеме с рабочей и ремонтной перемычками.

3 ОРУ-110 (220) кВ отпаечных и тупиковых ТП выполняют по схеме «два блока (ввода) с неавтоматической перемычкой (без выключателя)».

4 ОРУ-35 (10) кВ с первичным напряжением ТП 110 (220) кВ выполняется по схеме с одной рабочей системой шин, секционированной выключателем.

5 РУ-27,5 кВ имеет трёхфазную рабочую систему шин и запасную шину. Две фазы секционированы разъединителями. Третья фаза соединяется с контуром заземления и не секционируется.

6 РУ-2×27,5 кВ имеет трёхфазную рабочую и запасную системы шин. Четыре шины, к которым подключены фидеры контактной сети и питающие провода соответствующих двух фаз, секционируют разъединителями. Шина третьей фазы не секционируется.

Описание назначения основных элементов схемы тяговой подстанции

- Силовой трансформатор предназначен для преобразования электрической энергии по уровню напряжения.

- Выключатель предназначен для коммутации электрических цепей под нагрузкой в нормальных и аварийных режимах.

- Разъединитель предназначен для включения и отключения под напряжением участков электрической цепи при отсутствии тока нагрузки для токов воздушных и кабельных линий, токов холостого хода трансформаторов и токов небольших нагрузок, также для обеспечения безопасности работы на отключаемом участке или оборудовании путём создания видимого разрыва между токоведущими частями.

- Ограничители перенапряжения предназначены для защиты изоляции токоведущих частей, изоляции силового оборудования и изоляции аппаратуры от коммутационных и атмосферных напряжений.

- Трансформаторы тока предназначены для уменьшения величины тока до значений удобных для питания измерительных приборов и реле, также для изоляции цепей измерения и защиты от цепей высокого напряжения, возможность вывести измерительные приборы и реле на большие расстояния от места измерения в щитовую.

- Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного и для отделения цепей измерения, учёта электроэнергии и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

- Заградительный реактор предназначен для пропуска токов частотой 50 Гц к силовому трансформатору.

- Конденсатор связи предназначен для пропуска токов частотой более 50 Гц к высокочастотному приёмо-передатчику.

Выбор аппаратуры и токоведущих частей подстанции. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Для обеспечения надёжной работы аппаратуры и токоведущих частей электроустановки необходимо правильно выбрать их по условиям длительной работы в нормальном режиме и проверить для условий кратковременной работы в режиме к.з.

Выбор аппаратуры и токоведущих частей выполняются по номинальному току и напряжению .

где I_{раб max} – максимальный рабочий ток присоединения, в котором установлен аппарат, А;

I_ном – номинальный ток аппарата, А;

U_уст – номинальное напряжение установки, кВ;

U_ном – номинальное напряжение аппарата, кВ.

Максимальный рабочий ток вводов транзитной ТП:

,

где S_{ном тр Σ} – суммарная номинальная мощность силовых трансформаторов, кВА;

k_пр – коэффициент перспективы (k_пр=1,3);

k_тр – коэффициент транзита (k_тр=2 для опорных ТП).

Расчёт максимального рабочего тока вводов транзитной ТП, А:

.А

Максимальный рабочий ток сборных шин транзитной ТП:

Максимальный рабочий ток сборных шин СН и НН:

,

(2.1.6)