Расчёт опорной тяговой подстанции 115/38,5/27,5 кВ

Цель исследования – спроектировать тяговую подстанцию и выбрать всю необходимую к ней аппаратуру.
Выбрана схема главных электрических соединений тяговой подстанции, рассчитаны токи трехфазного и однофазного к. з., определены максимальные рабочие токи, подобраны токоведущие части, коммутационная и измерительная аппаратура, источники оперативного тока, рассмотрена компоновка оборудова-ния тяговой подстанции.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………...... 8
1. ОДНОЛИНЕЙНАЯ СХЕМА ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ...…………………………………………………………… 9
1.1. Структурная схема подстанции ………………………………….. 9
1.2. Выбор типа силового трансформатора …………………………... 11
1.3. Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции …………. 13
1.4. Описание назначения основных элементов схемы тяговой
подстанции ………………………………………………………… 15
2. ВЫБОР АППАРАТУРЫ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ПОДСТАНЦИИ ………………………………………………………....................... 16
2.1. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений
подстанции ………………………………………………………… 16
2.2. Выбор сборных шин и токоведущих элементов. Выбор изолято-
ров …………………………………………………………………... 19
2.3. Выбор коммутационной аппаратуры …………………………….. 23
2.3.1. Выключатели ………………………………………………... 23
2.3.2. Разъединители ………………………………………………. 24
2.3.3. Отделители ………………………………………………….. 25
2.4. Выбор измерительных трансформаторов ………………………... 25
2.4.1. Выбор объёма измерений …………………………………... 25
2.4.2. Выбор трансформаторов тока ……………………………… 27
2.4.3. Выбор трансформаторов напряжения …………………….. 29
2.5. Выбор устройств защиты от перенапряжений ………………….. 29
3. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ …………………….. 31
3.1. Расчётная схема тяговой подстанции ……………………………. 31
3.2. Электрическая схема замещения ………………………………… 32
3.3. Расчёт сопротивлений элементов схемы замещения …………… 32
3.4. Расчёт токов короткого замыкания на шинах РУ ………………. 38
4. ПРОВЕРКА ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ, ИЗОЛЯТОРОВ И АППА-
РАТУРЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАСЧЁТА ТОКОВ КОРОТКОГО
ЗАМЫКАНИЯ …………………………………………………………. 44
4.1. Расчёт величины теплового импульса для всех РУ …………….. 44
4.2. Проверка токоведущих элементов ……………………………….. 46
4.3. Проверка изоляторов ……………………………………………… 50
4.4. Проверка коммутационной аппаратуры …………………………. 50
4.4.1. Выключатели ………………………………………………... 50
4.4.2. Разъединители ………………………………………………. 54
4.4.3. Предохранители …………………………………………….. 55
4.5. Проверка измерительных трансформаторов …………………….. 55
4.5.1. Проверка трансформаторов тока …………………………... 55
4.5.2. Проверка трансформаторов напряжения ………………….. 61
5. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
СОБСТВЕННЫХ НУЖД ……………………………………………… 64
5.1. Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрега-
та ……………………………………………………………………. 64
5.2. Выбор трансформатора собственных нужд ……………………... 67
5.3. Схемы питания потребителей собственных нужд ……………… 69
5.4. Расчёт токов короткого замыкания в цепях собственных нужд .. 73
6. ПЛАН ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ …………………………………... 79
7. РАСЧЁТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ………………………. 82
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ …………………………………………. 87
8.1. Определение стоимости тяговой подстанции …………………… 87
8.2. Определение себестоимости перерабатываемой электроэнергии 90