На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Транзитная подстанция

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 13.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 14. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание 
 

Введение…………………………………………………………………………... 7
1 Схемы  электрических соединений…………………………………………… 8
2 Мощность  подстанции………………………………………………………… 9
2.1 Полная  расчетная мощность подстанции…………………………………. 9
2.2 Выбор  главных понижающих трансформаторов………………………… 10
2.3 Полная  мощность подстанции……………………………………………… 10
3 Максимальные  рабочие токи……………………………………………… 12
4 Расчет  токов короткого замыкания…………………………………………. 14
5 Выбор  и проверка выключателей…………………………………………… 18
6 Выбор  и проверка сборных шин и  присоединений распределительных  устройств…………………………………………………………………………. 21
7 Выбор  и проверка измерительных трансформаторов  напряжения……… 26
8 Выбор  и проверка измерительных трансформаторов  тока………………. 27
9 Выбор  и проверка разъединителей…………………………………………. 30
10 Требование  правил устройства электроустановок  к сооружению подстанций………………………………………………………………………. 31
Заключение……………..…………………………………………………………. 32
Библиографический список……………………………………………………… 33
 
 
 
Демонстрационные  листы:
       Схема внешнего электроснабжения………………………..лист 1
       Однолинейная  схема транзитной подстанции постоянного
       тока  подстанции……………………………………………..лист 2 

Введение 
 

     Железные  дороги – одна из важных составных  частей материально–технической базы экономики страны.
     Система постоянного тока была первой системой в России, по которой началась электрификация железных дорог. В настоящее время эксплуатационная длина электрифицированных на постоянном токе железнодорожных линий составляет около 20 тыс. км, питание которых осуществляют около 1000 тяговых подстанций. До 1955 года электрификация железных дорог велась на постоянном токе напряжением 1,65 и 3,3 кВ, с 1995 г. – на переменном токе напряжением 27,5 кВ и постоянном 3,3 кВ.
     Система постоянного тока получила широкое  применение для электрической тяги в городском и промышленном электротранспорте, а также для железнодорожного транспорта на первом этапе его электрификации из-за значительных преимуществ двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением по тяговым и скоростным характеристикам. Современный уровень техники позволяет изготовлять тяговые двигатели на напряжение до 1650 В.
     Каждая  тяговая подстанция является ответственным  электротехническим
сооружением (электроустановкой), оснащенной мощной современной силовой    ( трансформаторы), коммутационной (выключатели, разъединители) и вспомогательной аппаратурой. Насыщенность тяговых подстанций разнообразной по назначению аппаратурой существенно выше, чем равных по мощности и классу первичного питающего напряжения подстанций энергосистем. Это объясняется многофункциональностью тяговых подстанций – от них получают питание не только электрические поезда, но также районные и нетяговые потребители железных дорог.
     Тяговая подстанция постоянного тока получает питание по 2 линиям на отпайках и  через три распределительных  устройства РУ–110, 10, 3,3 кВ. Через  РУ–110 кВ напряжение подается на  два главных  понижающих трансформатора, которые  понижают напряжение до 10 кВ и  служащие для питания преобразовательных агрегатов, обеспечивающие электроэнергию электроподвижному составу. От РУ–3,3 кВ осуществляется электроснабжение участка железной дороги по фидерам контактной сети.
 

     
     1 Схемы электрических соединений 
 

     Однолинейная  схема состоит из трех распределительных устройств: открытое распределительное устройство (ОРУ) – 110 кВ, закрытое распределительное устройство (ЗРУ) – 10 кВ, ЗРУ – 3,3 кВ. Схема электрический соединений определяет основные качества электрической части спроектированной подстанции. От этой схемы зависит удобство технического обслуживания и безопасность персонала.
     Распределительное устройство 110 кВ. Состоит из ремонтной перемычки с двумя разъединителями марки РДЗ – 110/1000 НУХЛ1 и измерительным трансформатором тока марки ТG145/300УХЛ1, далее рабочая перемычка с разъединителями QS5,QS6 и трансформаторами тока TA2, TA3, межу которыми установлен выключатель марки ВМТ-1105-25/125 УХЛ, по краям измерительные трансформаторы напряжения марки НКФ/110-УХЛ1. На первичной обмотке силового трансформатора установлены разъединители QS7, QS8 такой же марки как и на вводах, трансформаторы тока ТА4, ТА5, выключатели Q2,Q3.
     Закрытое  распределительное устройство 10 кВ. От шин напряжением 10 кВ питаются районные потребители: железнодорожный вокзал, он относиться к первой категории электроснабжения, и жилой поселок, его категория электроснабжения третья. Так же осуществляется питание трансформатора собственных нужд (ТСН) марки ТМ-160/10-УХЛ4 и фидера продольного электроснабжения. Так же установлены трансформаторы тока марки ТОЛ-10-1/50 УХЛ3 и выключатель марки BB/TEL-10-12,5/1000 УХЛ3.
     ЗРУ – 3,3 кВ питает фидеры контактной сети, рельсовый фидер. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Мощность  подстанции 
 

     2.1 Мощность нетяговых потребителей
     Максимальные активные мощности районных потребителей рассчитываем по формуле: 

           Рмакс  = Руст· Кс , (2.1) 

где    Руст – установленная мощность потребителя, кВт;
     Кс – коэффициент спроса;
     Рмакс1 =4800 · 0,6 = 2880 кВт;
     Рмакс2 = 180 · 0,5 = 90кВт.
     Сумма максимальных активных мощностей районных потребителей рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Тангенс угла рассчитываем по формуле: 
 
 

где     cos – коэффициент мощности; 
 

     Максимальную  реактивную мощность районных потребителей рассчитываем по формуле: 

         
 

     .
     Сумму максимальных реактивных мощностей районных потребителей рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Максимальную  полную мощность всех районных потребителей рассчитываем по формуле: 
 

где    рпост – постоянные потери в стали трансформатора, принимаем 8%
     рпер – переменные потери в стали трансформатора, принимаем 2%; 
 
 

     2.2 Мощность тяговых потребителей
     Мощность тяговой нагрузки рассчитываем по формуле: 
 
 

где     U – номинальное выпрямленное напряжение на шинах подстанции,
               принимаем 3,3
     Iд.т.п – действующее значение выпрямленного тока подстанции, А;
     Sтяг = 1,05 ? 3,3 ?4960 = 17186,4  

     2.3 Полная расчетная мощность подстанции
     Рассчитываем  максимальную полную мощность первичной  обмотки главного понижающего трансформатора тяговой подстанции постоянного тока по формуле: 

                             (2.8) 

      где   Sпэ – мощность не тяговых железнодорожных потребителей на электрифицированной дороге постоянного тока, питающийся по фидеру продольного электроснабжения (ФПЭ), кВт;
     Sсн – мощность собственных нужд (определяется по маркировке
             трансформатора собственных нужд (ТСН)), кВ?А;
     Кр – коэффициент равномерности максимальных нагрузок, принимаем
             0,95.  
 

      2.4 Выбор главных понижающих трансформаторов
      Расчетную мощность главного понижающего трансформатора рассчитываем по формуле: 
 
 

где     кав – коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора по
             отношению к его номинальной мощности принимаем 1,4;
      nтр – количество главных понижающих трансформаторов принимаем
              равный 2; 
 

      Выбираем  главный понижающий трансформатор  марки ТМН- 16000/110 УХЛ1 (таблица 2.1): 

           Sном.гпт > Sгпт расч ; (2.10)
           U1ном ? U2раб ; (2.11)
      U2ном ? U2раб , (2.12) 

где     Sном.гпт; U1ном; U2ном – номинальные параметры главного понижающего
                                        трансформатора:
     16000 кВ·А > 14698,651 кВ·А;
     115 кВ > 110 кВ;
     11 кВ > 10 кВ. 

      Таблица 2.1 – Электрические характеристики главного понижающего 
      трансформатора 
 
 
Тип
Номинальная мощность, кВ·А
Номинальное напряжение обмоток Напряжения  короткого замыкания 
uк, %
Схема и  группа соединения обмоток
высшего напряжения, Uв, %
низшего напряжения, Uн, %
ТМН – 16000/ 110УХЛ1
16000 115 11 10,5 Y*/? - 11
 
 


     2.5 Полная мощность подстанции 
     Сумму мощностей подстанции питающийся через шины проектируемой транзитной подстанции рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Полную мощность транзитной тяговой подстанции рассчитываем по формуле: 
 
 

      где     kр – коэффициент равномерности максимальных нагрузок проектируемой и соседних подстанций, для двухпутных участков принимаем 0,75; 
       

     3 Максимальные рабочие токи 
 

     Рабочий ток для вводов линий электропередач рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Максимальный  рабочий ток рабочей перемычки рассчитываем по формуле: 
 
 

где    kп – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора принимаем 1,3; 

     Максимальный  рабочий ток ремонтной перемычки рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Максимальный  рабочий ток первичной обмотки высшего напряжения силового трансформатора рассчитываем по формуле: 
 
 
 
 

     Максимальные  рабочие токи распределительных  установок
     Максимальный  рабочий ток вторичной обмотки низкого, напряжения силового трансформатора рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Максимальный  рабочий ток сборной шины рассчитываем по формуле: 
 
 

      где    kрн2 – коэффициент распределения нагрузки на шинах среднего или низкого напряжения принимаем 0,5; 

     Максимальный  рабочий ток линий районного потребления рассчитываем по формуле: 
 
 

где     kпр – коэффициент перспективы принимаем 1,5; 
 
 

     Максимальный  рабочий ток первичной обмотки ТСН рассчитываем по формуле: 
 
 
 

     Максимальный  рабочий ток ФПЭ рассчитываем по формуле: 
 
 
 
 

     4 Расчет токов короткого замыкания 
 

     Для расчета токов короткого замыкания  применяется метод относительных единиц, при этом используем расчетную схему (рисунок 4.1). Базисную мощность принимаем 100 МВ•А.
     Сопротивления энергосистемы рассчитываем по формуле: 
 
 

где   Sкс – мощность короткого замыкания энергосистемы, МВ·А; 

     Сопротивление линии электропередачи рассчитывается по формуле: 
 
 

где    х0 – индуктивное сопротивление линии на 1 км длины принимаем 0,4
      Ом/м;
     l – длина линии, м;
     Uср – среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ; 
 

     

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           Рисунок 4.1 – Расчетная  схема 

     Сопротивление трансформатора рассчитываем по формуле: 
 
 

где     uк% – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
     Sном.т – номинальная мощность трансформатора, МВ • А; 

     Пользуясь формулами преобразования, схемой  замещения (рисунок 4.2) и схемой преобразования (рисунок 4.3) заменяем как соединенные параллельно х*б2 и х*б3 на х*б8; х*б6 и х*б7 на х*б9. 
 
 
 
 
 
 
 

     Результирующие сопротивления до точки короткого замыкания К1(3), К2(3) рассчитываем по формулам: 
 
 
 
 
 
 
 

     Базисный  ток рассчитываем по формуле: 
 
 
 
 

     Действующее значение тока короткого замыкания  рассчитываем по формуле: 
 
 
 
 

     Ударный ток рассчитываем по формуле: 
 
 
 
 
 
 

 


 

 






 


 





Рисунок 4.2 – Схема замещения
 
 

 
 
 

 







 а б в 

Рисунок 4.3 – Схема преобразования
 

      

     5 Выбор и проверка выключателей 
 

     Выбираем  выключатель типа  ВМТ – 110 – 25/1250 – УХЛ1 установленный в обмотке высшего напряжения силового трансформатора: по роду установки, наружное, по конструктивному исполнению маломасляный, по напряжению    установим: 
 
 

     110 кВ = 110 кВ.
     По  номинальному току: 
 
 

     1250 А > 109,17 А.
     Проверим выключатель типа ВМТ – 110 – 25/1250 – УХЛ1, установленный в обмотке высшего напряжения силового трансформатора на электрическую прочность: 
 
 

     65 кВ > 4,516кВ.
     На  термическую стойкость: 
 
 

     1875 кА · с > 5,285 кА · с.
     По  номинальному току отключения: 
 
 

     25 кА > 1,771 кА.
     Время отключения тока короткого замыкания  рассчитывается по формуле: 
 
 

      где     tрз – собственное время срабатывания защиты (по принципиальной схеме),  с;
     tср – время выдержки срабатывания защиты, принимаем 0,1 с;
     tсв – собственное время отключения выключателя, с; 

     Тепловой  импульс тока короткого замыкания  рассчитывается по формуле: 
 
 

      где     Та – периодическая составляющая тока короткого замыкания, принимаем 0,05 с; 
       

     Выключатель типа ВМТ – 110Б – 25/1250 – УХЛ1, установленный в обмотке высшего напряжения силового трансформатора и на рабочей перемычке, является электродинамическим и термически стойкими. Выключатель типа BB/TEL-10-12,5/1000 – УХЛ3 установленный, на первичной обмотки ТСН, на фидере ПЭ, обмотке низкого напряжения силового трансформатора, является электродинамическим и термически стойкими. Результаты расчетов сведены в таблице 5.1; 5.2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 5.1 – Проверка выключателей Расчетные значения Вк,  кА2•с
2,148 6,853 53,685 53,685 134,416 90,014   53,685 53,685
iу, кА
4,516 4,516 22,913 22,913 22,913 22,913   22,913 22,913
Iк, кА
1,771 1,771 8,985 8,985 8,985 8,985   8,985 8,985
Iраб.макс, А
277,128 109,17 47,285 28,146 1200,889 594,041   268,189 8,472
Uном,  кВ
110 110 10 10 10 10   10 10
Паспортные  значения Iном.откл, кА 25,0 25,0 12,5 12,5 20 12,5   12,5 12,5
iпр, кА 65 65 32 32 52 32   32 32
I2тtт, кА2•с 1875 1875 468,75 468,75 1200 468,75   468,75 468,75
Iном, А
1250 1250 1000 1000 1600 1000   1000 1000
Uном, кВ 110 110 10 10 10 10   10 10
Тип ВМТ-1105-25/125 УХЛ1 BB/TEL-10-12,5/1000 УХЛ3 BB/TEL-10-20/1600 УХЛ3 BB/TEL-10-12,5/1000 УХЛ3
Место установки Рабочая перемычка Обмотка высшего  напряжения силового трансформатора Первичная обмотка  ТСН Фидер ПЭ Обмотка низкого  напряжения силового трансформатора Сборные шины 10 кВ Фидера  районы потребителей: ж/д вокзал Жилой поселок
 
Таблица 5.2 –  Проверка на тепловой импульс
Место установки tрз, с tср, с tсв,  с
Tа, С
tотк, с
Iк, с
Вк, кА2·с
Вводы  ЛЭП 0,5 0,1 0,035 0,05 0,635 1,771 2,148
Ремонтная перемычка 0,5 0,1 0,035 0,05 0,635 1,771 2,148
Рабочая перемычка 0,5 0,1 0,035 0,05 0,635 1,771 2,148
Обмотка высшего напряжения силового трансформатора 2,0 0,1 0,015 0,05 2,135 1,771 6,853
Первичная обмотка ТСН 0,5 0,1 0,015 0,05 0,615 8,985 53,685
Фидер ПЭ 0,5 0,1 0,015 0,05 0,615 8,985 53,685
Обмотка низкого напряжения силового трансформатора 1,5 0,1 0,015 0,05 1,615 8,985 134,416
Сборные шины 10 кВ 1,0 0,1 0,015 0,05 1,115 8,985 90,014
Фидера  районных потребителей:              
Железнодорожный вокзал 0,5 0,1 0,015 0,05 0,615 8,985 53,685
Жилой поселок 0,5 0,1 0,015 0,05 0,615 8,985 53,685
 
     6 Выбор и проверка сборных шин  и присоединений распределительных  устройств 
 

     Выбираем  гибкие провода марки АС – 70, установленные  в обмотке среднего напряжения силового трансформатора по длительно допустимому току: 
 
 

где    Iдоп – допустимый ток, А;
265 А > 109,17 А.
     По  термической стойкости: 
 
 

где    q – площадь сечения гибкого провода, мм 2;
     70 мм2 > 29,748 мм2 .
     Минимальное сечение рассчитываем по формуле: 
 
 

где     С – коэффициент алюминиевых шин принимаем равный 88  

     Радиус  провода рассчитываем по формуле: 
 
 

где    dпр – диаметр провода, мм; 

     Максимальное  значение начальной критической  напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны рассчитываем по формуле: 
 
 

      где    m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, принимаем для много проволочных проводов 0,82; 

     При горизонтальном расположении среднее  геометрическое расстояние между проводами  фаз рассчитываем по формуле: 
 
 

      где    D – расстояние между соседними фазами, для системы сборных шин 110 кВ принимаем 300 см; 

     Напряженность электрического поля около поверхности  провода рассчитываем по формуле: 
 
 

где    U – линейное напряжение, приложенное к шинам, кВ;
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.