Выбор трансформатора собственных нужд

5.2 Выбор трансформатора собственных нужд

На тяговой подстанции устанавливается два трансформатора собственных нужд (ТСН) с вторичным напряжением 380/220 В, каждый из которых рассчитан на полную мощность собственных нужд.

Питание ТСН на ТП переменного тока осуществляется от шин РУ-2×25 кВ.

При использовании элегазовых или вакуумных выключателей устройства подогрева масла и приводов в зимнее время питаются от ТСН.

Необходимая мощность для питания СН переменного тока может быть определена суммированием мощностей всех потребителей подстанции.

Расчётная мощность ТСН:

,

(5.2.1)

где S_у – установленная мощность ТСН, кВА:

,

(5.2.2)

где ΣP_у , ΣQ_у – суммарная соответственно активная и реактивная установленная мощность СН, rВт, rвар.

По данным таблицы 4 находим ΣP_у и ΣS_у:

,

(5.2.3)

где Σ(P_у×k_у ) – суммарная заданная активная мощность СН, кВт,

Для выключателя типа: ВГТ-220-40/2500 У1:

Потребляемая мощность выключателями ВН, кВт:

.

Для выключателя типа: ВВС-35-25/1600 УХЛ1:

Потребляемая мощность выключателями СН, кВт:

.

Для выключателя типа: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1:

Потребляемая мощность выключателями НН, кВт:

.

Расчёт заземляющего устройства

Расчет заземляющего устройства (ЗУ) в курсовом проекте предлагается выполнить по методике, изложенной в [5].

В основу расчета положен графоаналитический метод, основанный на применении теории подобия, которая предусматривает:

1. Замену реального грунта с изменяющимся по глубине удельным сопротивлением эквивалентной двухслойной структурой с сопротивлением верхнего слоя ₁, толщиной h и сопротивлением верхнего слоя ₂, значения которых определяются методом вертикального электрического зондирования рисунок 17.

Рисунок 17. Эквивалентная двухслойная структура грунта

2. Замену реального сложного заземляющего контура, состоящего из сис темы вертикальных электродов, объединенных уравнительной сеткой с ша гом 4 - 20 м, и любой конфигурации - эквивалентной квадратной расчет ной моделью с одинаковыми ячейками, однослойной структурой земли (₃) при сохранении их площадей (S), общей длины вертикальных (L_В), горизонтальных (L_Г) электродов, глубины их залегания (h_Г), значения сопротивления растекания (R_Э) и напряжения прикосновения (U_np) (рис.18).

Рисунок 18. Эквивалентная квадратная расчётная модель с одинаковыми ячейками

Предварительно принимаются следующие расчетные величины:

1) длина горизонтальных заземлителей, м:

.

(7.1)

2) число вертикальных электродов, шт:

.

(7.2)

3) длина вертикального электрода:

,

(7.3)

где h - толщина верхнего слоя земли (h=1,6 м), м;

Расчёт длины вертикального электрода, м:

.

(7.4)

4) общая длина вертикальных электродов, м:

.

(7.5)

5) расстояние между вертикальными электродами, м:

.

(7.6)

6) глубина заложения горизонтальных электродов h_Г принимается равной 0,5 м.

Площадь заземляющего контура S_ТП принимается по плану открытой части ТП, сохраняя при этом расстояние от границы контура до огражде ния не менее 2 м.

Сопротивление заземляющего контура, Ом:

,

(7.7)

где  - эквивалентное сопротивление грунта, Ом×м:

Если выполняется условие:, то: (7.8)

.

(7.9)

Если выполняется условие: , то: (7.10)

.

(7.11)

Расчёт эквивалентного сопротивления грунта, Ом×м:

,

(7.12)

Расчёт сопротивления заземляющего контура, Ом:

.

В связи с тем, что окончательным критерием безопасности электроустановки является величина напряжения прикосновения U_np, определяется его величина по формуле:

,

(7.13)

где - ток однофазного к.з. на землю в РУ питающего напряжения, кА:

.

(7.14)

 - коэффициент прикосновения:

,

(7.15)

где  - коэффициент, характеризующий условие контакта человека с землей;

- расчетное сопротивление тела человека, Ом;

М – функция отношения , определяемая по таблице 27:

. (7.16)

Таблица 27. Функция отношения

	0,5	1	2	3	4	5	6	7	8	10	12
М	0,30	0,5	0,62	0,69	0,72	0,75	0,77	0,79	0,8	0,82	0,83

Расчёт сопротивления растекания тока со ступней человека, Ом:

.

Расчёт коэффициента, характеризующего условие контакта человека с землёй:

.

Расчёт коэффициента прикосновения:

.

Расчёт напряжения прикосновения, кВ:

.

Допустимое значение напряжения прикосновения, В, определяется в за висимости от времени протекания тока к.з. из табл.20 .

.

Заключение

В данном курсовом проекте предполагался расчет транзитной ТП, состояний из ОРУ-110 кВ, ОРУ-2*27,5 и КРУН-10 кВ. Я рассчитал максимальные рабочие токи, рассчитал токи короткого замыкания. После этого мною были выбраны изоляторы, выключатели, разъединители, предохранители, ТТ, ТВ и устройства защиты от перенапряжения.

После выбора я проверил оборудования. Далее я произвел расчет параметров и выбор источников питания собственных нужд, заземляющего устройства.

Я выполнил цель курсового проекта т.е. спроектировал тяговую подстанцию и выбрал всю необходимую к ней аппаратуру . Разработал главную схему электрических соединений ТП.

Список литературы

 

1.Электрические подстанции. С.В. Почаевец. Москва 2001г.

2.Методические указания.

3.Справочник по электроснабжению железных дорог К.Г. Марквардта. Москва 2004г.

4.Электроснабжение ж.д. М.Н.Звездкин. Москва 1985г.

5.Силовое оборудование тяговых подстанций ж.д. Ю.Д.Сапронова. Москва 2004г.

6.Электроснабжение электрофицированых ж.д. А.М. Зиманова.