Введение

Тяговые подстанции – это комплекс электротехнических устройств, предназначенных для питания электрической тяги поездов, устройств автоблокировки, нетяговых потребителей продольного электроснабжения и районных потребителей (нагрузок).

Каждая тяговая подстанция является ответственным электротехническим сооружением (электроустановкой), оснащенной мощной современной силовой (трансформаторы, автотрансформаторы, полупроводниковые преобразователи, батареи конденсаторов), коммутационной (выключатели переменного и постоянного тока, разъединители, короткозамыкатели) и вспомогательной аппаратурой, большая часть которой работает в режиме автотелеуправления.

В ходе выполнения данного курсового проекта, согласно выданному заданию, производится разработка эскизного проекта тяговой подстанции постоянного тока 3,3 кВ. Для проектирования тяговой подстанции выполняется:

1. Краткое обоснование главной схемы тяговой подстанции и выбор числа, типа и мощности рабочих и резервных тяговых агрегатов и трансформаторов.

2. Расчет токов КЗ на шинах РУ.

3. Выбор, расчет и проверка шин, основных коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов.

4. Подбор аппаратуры и схем питания собственных нужд подстанции.

5. Расчет контура заземления тяговой подстанции.

1. Выбор числа, типа силовых и тяговых агрегатов

Необходимое число выпрямителей определяется по следующей формуле:

(1.1)

где средний ток подстанции, А;

номинальный ток выпрямителя.

Выберем выпрямительный агрегат ПВЭ-5АУ1 (Idном=3000 А)

Следовательно, принимаем число рабочих выпрямителей равное 1.

Согласно расчетам составляем таблицу параметров выпрямительного агрегата.

Таблица 1

Параметры выпрямительного агрегата.

Тип выпрямителя	Номинальный выпрямленный ток, А	Номинальное выпрямленное напряжение, В	Тип вентилей	Число вентилей, соединённых		Общее кол. вентилей
				последовательно	параллельно
ПВЭ-5АУ1	3000	3300	ВЛ200-10	7	10	420

Тип схемы выпрямления шестипульсовая мостовая.

Для выбранного преобразователя выбран тяговый трансформатор ТДП–12500/10ЖУ1, параметры которого приведены в табл. 2.

Таблица 2

Сетевая обмотка		Схема и группа соединения обмоток	Схема выпрямления преобразователя	Uном, вентильной обмотки, В	Потери, кВт		Ukз, %	Ixx, %	Масса, т	Преобразователь
					Pкз, кВт	Pхх, кВт
S, МВА	U, кВ
										Uном кВ	Iном кА
11,8	6		m=6 мостовая	1510	72,5	16	7	1,1	24	3,3	3,2
	10

Параметры тягового трансформатора ТДП–12500/10ЖУ1

Максимальная расчётная мощность, на основании которой выбирается тип главного понижающего трансформатора, определяется по формуле:

(1.2)

где S_T –мощность тяговой нагрузки, кВА;

S_СН –мощность трансформатора собственных нужд, кВА;

S_Р –мощность районной нагрузки, кВА;

k_Р –коэффициент, учитывающий равномерность наступления максимумов тяговой и не тяговой нагрузки, принимаем 0,95.

Мощность тяговой нагрузки определяется следующим образом:

; (1.3)

S_T =3300*2500=8250 кВА.

кВА.

По справочным данным производим выбор главного понижающего трансформатора, основываясь на условии выбора, которое приводится ниже.

Условие выбора:

Согласно этому условию выбираем трансформатор типа ТДН-10000/110.

Электрические характеристики этого трансформатора приведены в табл.3.

Таблица 3

Электрические характеристики трансформатора

ТИП	Номинальная мощность, МВА	Напряжение обмоток		Ixx, %	Uk, %
		Px, Вт	Pк, кВт		ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДН - 10000/110	10	14	58	0,9	–	10,5	–

По номинальной мощности собственных нужд S_сн=250кВА выбирается трансформатор собственных нужд типа ТС-250/10. Его характеристики приведены в табл.4.

Таблица 4

Электрические характеристики трансформатора собственных нужд

Тип трансформатора	Sном, кВА	Px, Вт	Uk, %
ТС-250/10	250	950	4