1 Конструкторский раздел. Теоретическое и расчетное обоснование
1.1 Расчет мощности тяговой подстанции переменного тока
Мощность понижающих трансформаторов тяговой подстанции переменного тока для испытания тяговой нагрузки Sт, МВА, определяем по формуле (1):
(1)
где
-
напряжение на шинах подстанции 27,5 кВ;
-
действующее значение тока наиболее и
наименее загруженных плеч
питания соответственно;
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
нагрузки фаз
трансформатора, равный 0,9;
-
коэффициент, учитывающий влияние
компенсации реактивной
мощности, равный 0,93;
-
коэффициент, учитывающий влияние
внутрисуточной
неравномерности движения на износ изоляции обмоток
трансформатора, который для двухпутных путей составляет 1,45.
Мощность СН без АБ и базы масляного хозяйства (БМ):
,
Мощность СН с учетом АБ и МХ и ПОД:
Условие выбора ТСН:
-
условие выполняется.
Функциональный блок собственных нужд 0.4 кВ, блок общеподстанционного управления и сигнализации, аккумуляторную и дизель генератор разместить на территории подстанции в контейнерах.
Характеристика блока СН:
Тип блока трансформатора СН - БТСН-27.5кВ
Функциональные блоки собственных нужд переменного и постоянного оперативного тока 0,4 кВ выполнить на базе шкафов со стычными или стационарными выключателями.
Общеподстанционное управление выполнить на базе микропроцессорных контроллеров и предусматривает телемеханическое управление.
Оперативный пункт управления (ОПУ) будет расположен в контейнере. Он состоит из ряда шкафов с установленными в них устройствами защит, автоматики, управления, сигнализации и измерений.
Расчет мощностей районных потребителей
Максимальная активная мощность потребителя Рмах, кВт, находится по формуле (2):
(2)
где
-
установленная мощность потребителя
электроэнергии, кВт;
- коэффициент
спроса.
Максимальное значение суммарной нагрузки:
Максимальная реактивная мощность потребителя QМАХ, кВар определяется по формуле (3):
(3)
где
-
максимальная активная мощность
потребителя
Сумма реактивных мощностей всех потребителей:
По типовым суточным графикам нагрузок потребителей определяем активную суммарную мощность для каждого часа (таблица 1).
Таблица 1 - Активная суммарная мощность
Часы |
Потребители |
Суммарная мощность |
||||
3780 |
1040 |
660 |
648 |
750 |
||
1 |
1890 |
707 |
224 |
227 |
750 |
3798 |
2 |
1890 |
728 |
211 |
227 |
450 |
3506 |
3 |
1890 |
707 |
205 |
227 |
225 |
3254 |
4 |
1890 |
686 |
198 |
227 |
225 |
3226 |
5 |
2079 |
707 |
191 |
227 |
225 |
3429 |
6 |
2079 |
728 |
198 |
227 |
225 |
3457 |
7 |
2075 |
707 |
224 |
227 |
225 |
3458 |
8 |
2646 |
853 |
409 |
486 |
225 |
4619 |
9 |
3402 |
957 |
607 |
648 |
0 |
5614 |
10 |
3780 |
1040 |
660 |
648 |
0 |
6128 |
11 |
3402 |
1019 |
594 |
616 |
0 |
5631 |
12 |
3024 |
978 |
488 |
518 |
0 |
5008 |
13 |
3213 |
957 |
462 |
324 |
0 |
4956 |
14 |
3402 |
1019 |
607 |
486 |
0 |
5514 |
15 |
3402 |
957 |
568 |
583 |
0 |
5510 |
16 |
3213 |
936 |
515 |
518 |
0 |
5182 |
17 |
3213 |
957 |
475 |
486 |
750 |
5881 |
18 |
3024 |
978 |
554 |
518 |
750 |
5824 |
19 |
3024 |
936 |
528 |
583 |
750 |
5821 |
20 |
2835 |
915 |
462 |
551 |
750 |
5513 |
21 |
2835 |
915 |
475 |
648 |
750 |
5623 |
22 |
2457 |
853 |
515 |
616 |
750 |
5209 |
23 |
1890 |
728 |
370 |
421 |
750 |
4159 |
24 |
1890 |
707 |
251 |
356 |
750 |
3954 |
Максимальное значение суммарной активной мощности приходиться на 10 ч:
Коэффициент разновременности максимумов нагрузок проектируемой подстанции определяем по формуле (4):
(4)
Определяем полную максимальную мощность потребителей с учетом потерь по формуле (5):
(5)
где
-
постоянные потери в стали трансформаторов
равные 1-2%;
- переменные потери
в сетях и трансформаторах равные 6-10%.
Мощность на шинах определяем по формуле (6)
(6)
Мощность на шинах 27,5 кВ:
Мощность на шинах 220 кВ:
Необходимая мощность трансформатора рассчитывается по формуле (7):
,
(7)
где
- коэффициент
допустимой перегрузки трансформатора,
равный 1,4.
На основании расчетов применяются понижающие трансформаторы типа ТДТНЭ – 40000/220.
Определяем полную мощность проектируемой тяговой подстанции по формуле (8):
(8)
