Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Определение количества понизительных трансформаторов




 

Для дальнейших расчетов следует выбрать по каталогу трансформатор мощностью , принимаемой в качестве базовой. Мощность понизительного трансформатора, которую допустимо использовать для тяги , определится из выражения:

 

, (1.13)

 

где: – коэффициент районной нагрузки в максимуме;

– мощность районной нагрузки, МВА.

В большинстве случаев для подстанций постоянного тока можно принять два трансформатора мощностью по 10 МВА /2/.

 

Далее находится часть номинального тока, приходящего на тягу поездов по формуле:

 

, (1.14)

 

где: – напряжение на вторичной обмотке силового понизительного трансформатора, равно 10,5кВ /2/.

 

.

 

Для расчета средней интенсивности износа изоляции обмотки трансформатора определим отношения:

 

. (1.15)

 

Если , то уже на этом этапе следует выбрать следующие более мощные трансформаторы /2/.

 

.

Условие выполнено, т.к. не превышает 1,5.

Выбираем трансформатор 10 МВА.

После определения этих отношений следует найти среднюю интенсивность износа изоляции обмотки трансформатора в сутки предоставления окна:

 

, (1.16)

 

где:

– номинальная температура наиболее нагретой части обмотки, равная 980С;

– температура окружающей среды в период восстановления нормального движения поездов;

– коэффициент, равный 0,115 .

 

, (1.17)

. (1.18)

 

В последнем выражении /2/:

 

. (1.19)

 

Среднее время хода поездов по фидерной зоне поездов основного типа в четном и нечетном направлениях определяется:

 

, (1.20)

где: и – время хода поезда по четному и нечетному пути расчетной фидерной зоны соответственно. В формулах (1.17) и (1.18) величины b, a, g и h постоянные, аппроксимирующие зависимости разности температур «обмотки – масло» и «масло – окружающая среда» (a=20,5; b=2,5; g=39,7; h=15,30C) /2/.

– постоянная времени масла, принимаем равной 2,5 ч.

 

ч;

;

0C;

0C;

0C;

.

 

По полученной средней интенсивности износа c производится пересчет номинального тока. Находится такой расчетный номинальный ток, при котором относительная интенсивность износа изоляции будет нормальной, по формуле:

 

, (1.21)

 

где: nсгчисло суток с предоставлением окон за год, можно принять равным 2/3 числа суток в весенне-летний период.

Если полученное значение тока Ioном>Iнт, то следует выбрать следующий из ряда трансформаторов большей мощности, а расчеты по формулам (1.13—1.21) выполнить заново. И так до тех пор, пока не выполнится условие Iоном Iнт /2/.

 

 

.

 

Полученный результат удовлетворяет условию Iоном Iнт, что позволяет продолжить расчет далее.

Выбранные по износу изоляции трансформаторы должны быть проверены по наибольшему допустимому току и наибольшим допустимым температурам обмотки и масла.

Наибольшая температура масла может быть определена по формуле:

 

, (1.22)

 

А наибольшая температура обмотки по формуле:

 

. (1.23)

 

Если окажется, что >95°С или >140°С, то надо принять к установке следующие по мощности трансформаторы.

Значения входящих в формулы (1.22 и 1.23) величин определены ранее /2/.

 

;

.

 

Условие выполнено: 62,98 <95 C,

102,28 <140 C.

 

На тяговых подстанциях обычно устанавливают два силовых понизительных трансформатора /2/. Принимаем два трансформатора мощностью 10 МВА марки ТДТНЖ-10000/110.

 

1.3. Расчет площади сечения проводов контактной сети

для двух схем питания

 

Площадь сечения проводов контактной сети определяется экономическим расчетом с последующей проверкой на нагревание.

Для проводов контактной сети можно принять, что с ростом площади сечения уменьшаются потери энергии, но возрастают капитальные затраты. Отсюда следует, что необходимо найти оптимальное сечение, при котором приведенные расходы будут наименьшими. Общеизвестно, что зависимость приведенных затрат от площади сечения в области экономического сечения имеет пологий минимум, а это дает возможность при выборе типа подвески, допустить некоторое отклонение от экономического сечения. Если решается вопрос пропуска поездов с наибольшими скоростями движения, то не следует площадь сечения брать больше экономической, т.к. её увеличение от этого уровня на 30% даёт приращение скорости всего на 1%.

Расчет экономической площади сечения проводов контактной сети в медном эквиваленте для одной фидерной зоны двухстороннего питания, при сроке окупаемости 8 лет, можно провести по формуле:

 

, (1.24)

где: Во – годовые удельные потери в проводах контактной сети рассматриваемой фидерной зоны, кВт×ч/Ом×год.

Величина удельных потерь энергии в год находится по формуле:

 

(1.25)

 

где: год – годовые потери энергии в проводах фидерной зоны, кВт×ч;

rэкв – сопротивление омическое или активное параллельно соединенных проводов контактной сети одного пути (при узловой и параллельной схемах сопротивление всех проводов всех путей, как параллельно соединенных), Ом/км;

l – длина фидерной зоны , км.

При раздельной схеме питания контактной сети путей величины Во и Sмэ рассчитываются для каждого пути отдельно.

Величина годовых потерь:

 

(1.26)

 

где: сут – потери энергии в контактной сети фидерной зоны за сутки, кВт×ч /2/.

Расход электрической энергии на движение одного поезда определяется по неразложенной кривой по формуле:

 

, (1.27)

 

где: Uср – среднее расчетное напряжение в контактной сети, 3 кВ /2/.

Узловая схема питания путей:

(1.28)

Параллельная схема питания путей:

 

(1.29)

 

где: Ачет, Анеч – расход энергии на движение одного поезда по четному и нечетному пути соответственно, кВ×ч;

tmчет, tmнеч – время потребления тока поездом на четном и нечетном пути соответственно, час.

Nчет, Nнеч – среднесуточные размеры движения по четному и нечетному пути;

n – наибольшее число пар поездов, могущих одновременно занимать фидерную зону, вычисляется как средняя величина от поездов по обоим путям;

rэкв – сопротивление всех проводов обеих путей, Ом/км;

АT – расход энергии на движение всех поездов за период Т=24 часа по обоим путям фидерной зоны, кВт×ч /2/.

 

(1.30)

 

Расход электрической энергии на движение одного поезда по фидерным зонам:

 

Фидерная зона 1: А=(3/60) 15892,05=794,6 кВт ч;

 

Фидерная зона 2: А=(3/60) 6919,06=345,95 кВт ч;

 

Фидерная зона 3: А=(3/60) 5057,41=252,87 кВт ч;

 

Фидерная зона 4: А=(3/60) 2434,44=121,72 кВт ч.

 

Расход электрической энергии от всех поездов за сутки:

 

;

;

.

 

Для узловой схемы питания:

 

 

Для параллельной схемы питания:

 

 

Тогда величина годовых потерь:

для узловой схемы питания:

 

;

 

для параллельной схемы питания:

.

 

Величина удельных потерь:

для узловой схемы питания:

 

;

 

для параллельной схемы питания:

 

.

 

Экономическая площадь сечения проводов контактной сети в медном эквиваленте:

для узловой схемы питания:

 

;

 

для параллельной схемы питания:

 

.

 

При узловой и параллельной схемах питания полученные значения площади сечения проводов контактной сети необходимо разделить на два и далее выбрать тип контактной подвески с указанием допустимой нагрузки по току, а также найти электрическое сопротивление /2/.

Получаем:

для узловой схемы питания ;

для параллельной схемы питания .

Примем к проектированию контактную подвеску:

для узловой схемы питания:

 

М120+2МФ100(Р75);

Rтс = 0,068 Ом/км;

Iдоп =1810 А;

S=320 мм2

 

для параллельной схемы питания:

 

М95+2МФ100(Р75);

Rтс = 0,072 Ом/км;

Iдоп =1731 А;

S=295 мм2

 

В дальнейшем проектировании будем использовать контактную подвеску для параллельной схемы питания.

 

1.4. Проверка выбранной площади сечения проводов

контактной сети по условиям нагрева

 

Проверка на нагревание проводов производится сравнением наибольших эффективных рабочих нагрузок фидеров с допустимыми для данного типа подвески.

Определение величины эффективного тока фидера выполняется для одного пути наиболее нагруженной фидерной зоны при раздельном питании путей по формуле:

 

, (1.31)

 

где: АT – расход электроэнергии на движение всех поездов за период Т=24 часа на наиболее нагруженном пути расчетной фидерной зоны от расчетной подстанции в кВт×ч в период наибольшей перегрузки;

U – среднее расчетное напряжение в контактной сети, 3 кВ;

– суммарное полное время хода всех поездов по фидерной зоне, ч;

– тоже под током, ч;

N – количество поездов, проходящее за сутки по наиболее нагруженному пути фидерной зоны в нормальном режиме /2/.

Определим эффективный ток фидера:

 

;

А.

 

Полученное значение тока удовлетворяет условию:

 

,

 

где: Iдоп = 1731 А – длительно допустимый ток для выбранной подвески.

 

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты