10. Расчет максимальных рабочих токов на присоединениях 10 и 3,3 кВ

Рисунок 10.1 – Структурная схема

Произведем расчет максимальных рабочих токов на присоединениях 10 и 3,3 кВ, необходимых для выбора токоведущих частей и электрического оборудования подстанции.

Максимальный рабочий ток вторичных обмоток понижающих трансформаторов (ток на вводе РУ-10кВ) определим по формуле

где -коэффициент допустимой перезагрузки трансформаторов равный, 1,4;

- номинальное вторичное напряжение понижающего трансформатора, кВ.

Максимальный рабочий ток на сборных шинах РУ-10кВ вычисляем по формуле

где -коэффициент распределения нагрузки на шинах распределительного устройства, равный от 0,5 до 0,7;

Максимальный рабочий ток питающих линий потребителей

где - коэффициент перспективы развития подстанций и потребителей, равный 1,3;

– номинальное напряжение на сборных шинах потребителей, кВ;

– коэффициент мощности потребителей;

– максимальная активная мощность потребителей, кВт.

Для локомотивного депо

Для фабрики пищевых продуктов

Для сельскохозяйственных потребителей

Для железнодорожного узла

Максимальный рабочий ток на первичных обмотках ТСНов

где – номинальное первичное напряжение трансформатора ТСН, кВ;

Максимальный рабочий ток на первичных обмотках тяговых трансформаторов

где - номинальная мощность тягового трансформатора кВ

– номинальное напряжение первичной обмотки тягового трансформатора; кВ

Максимальный рабочий ток на вторичных обмотке тягового трансформатора при трехфазной мостовой схеме выпрямления

где - номинальный ток выпрямителя, А.

Максимальный рабочий ток на рабочей шине РУ-3,3 кВ определим по формуле

где -коэффициент распределения нагрузки на сборных шинах РУ-3,3 кВ, равный 0,8;

- номинальный ток выпрямителя, А;

N- число преобразовательных агрегатов.

Максимальный рабочий ток на запасной шине РУ-3,3 кВ определяем по формуле

где -ток самого нагруженного фидера контактной сети, по нашему заданию равен 1900 А.

Максимальный рабочий ток на минусовой шине РУ-3,3 кВ определяем по формуле

11. Выбор и проверка основного оборудования

ПРИСОЕДИНЕНИЙ 10 И 3,3 Кв

Таблица 11.1- Условия аппаратуры и сборных шин

Характеристика условий выбора аппаратуры и сборных шин	Формулы
Сборные шины по длительно допускаемому току по термической стойкости по электродинамической стойкости
Высоковольтные выключатели по месту установки по номинальному напряжению по номинальному длительному току по номинальному периодическому току отключения по электродинамической стойкости по предельному динамическому току КЗ по ударному току по термической стойкости	−
Измерительные трансформаторы напряжения по конструкции и схеме соединения обмоток по номинальному напряжению по классу точности по нагрузке вторичных цепей	− −

Продолжение таблицы 11.1

Характеристика условий выбора аппаратуры и сборных шин	Формулы
Быстродействующие выключатели постоянного тока по назначению по номинальному напряжению по номинальному длительному току по наибольшему току отключения	−

В таблице 11.1 приняты следующие обозначения

где -длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;

-выбранное сечение, мм²;

-минимально допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм²;

-тепловой импульс тока короткого замыкания для расчетной точки подстанции, кА² ∙ с;

с-коэффициент, учитывающий соотношение максимально допустимой температуры токоведущей части и температуры при нормальном режиме работы для алюминиевых шин принимают равным 88;

-рабочее напряжение;

-номинальный ток отключения выключателя по каталогу, кА;

-максимальный ток КЗ, который предстоит отключить выключателю по расчету, кА;

-эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;

-номинальная мощность трансформатора в выбранном классе точности, ВА;

-мощность потребляемая всеми приборами и реле присоединенными к вторичной обмотке ТН, ВА;

-номинальный ток отключения выключателя, кА;

- установившейся ток короткого замыкания на шинах выпрямленного напряжения, кА;

-коэффициент, учитывающий токоограничивающий эффект выключателя, так как ток короткого замыкания отключается раньше,чем он достигает установившегося значения, принимаемого равным от 0,6 до 0,7 ;

29