Проектирование тяговой подстанции №90 (рассмотрение вопросов по месторасположению подстанции, компоновки силового оборудования)
Методика определения месторасположения тяговой подстанции в центре электрических нагрузок, выбор и компоновка оборудования. Расчет тяговой сети, секционирование контактной сети трамвая и троллейбуса, определение ее параметров в аварийных режимах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2017 |
| Размер файла | 4,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аннотация
Тема дипломного проекта: "Проектирование тяговой подстанции №90 (рассмотрение вопросов по месторасположению подстанции, компоновки силового оборудования).
Дипломный проект включает в себя: введение, семь разделов, заключение и библиографический список. Объем пояснительной записки составляет 94страницы. В пояснительной записке дипломного проекта содержится 14 таблиц, 26 рисунков, 8 плакатов.
В дипломном проекте рассмотрены вопросы, касающиеся месторасположения проектируемой тяговой подстанции №90, компоновки силового оборудования.
В первую главу включены исходные данные и задачи на проектирование.
Во второй главе произведен выбор основного оборудования и описана компоновка выбранного оборудования в здании подстанции.
В третьей главе рассмотрен метод определения месторасположения тяговой подстанции в центре электрических нагрузок и определены координаты проектируемой подстанции на плане.
В четвертой главе произведен расчет тяговой сети, выполнено секционирование контактной сети трамвая и троллейбуса, рассчитаны параметры тяговой сети в аварийных режимах.
В пятой главе описаны основные проектные решения.
В шестой главе выполнено технико-экономическое сравнение двух схем питания и секционирования контактной сети трамвая и троллейбуса.
В седьмой главе отражены мероприятия по охране труда при эксплуатации тяговой подстанции
Содержание
- Введение
- 1. Исходные данные. Задачи проектирования
- 1.1 Исходные данные
- 1.2 Задачи проектирования
- 2. Выбор основного оборудования тяговой подстанции и его компоновка
- 2.1 Расчет мощности и определение агрегатности тяговой подстанции
- 2.2 Выбор числа, типа и мощности тяговых агрегатов
- 2.3 Выбор трансформатора собственных нужд
- 2.4 Состав электрооборудования КРУ 10 кВ
- 2.5 Состав электрооборудования КРУ 600В постоянного тока
- 2.6 Компоновка силового оборудования
- 3. Выбор месторасположения тяговой подстанции
- 3.1 Метод определения центра электрических нагрузок
- 3.2 Определение координат месторасположения тяговой подстанции
- 4. Расчет тяговой сети
- 4.1 Методы расчетов тяговой сети
- 4.2 Исходные расчётные данные и условия для расчёта тяговой сети
- 4.3 Секционирование контактной сети трамвая и троллейбуса
- 4.4 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №1
- 4.5 Расчет тяговой сети варианта №1 в аварийных режимах
- 4.6 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №2
- 4.7Расчет тяговой сети варианта № 2 в аварийных режимах
- 5. Основные проектные решения
- 6. Технико-экономические расчеты
- 6.1 Технико-экономические показатели схемы питания №1
- 6.2 Технико-экономические показатели схемы питания №2
- 7. Охрана труда при эксплуатации тяговой подстанции
- 7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
- 7.2 Требования безопасности, предъявляемые к электротехническому персоналу
- 7.3 Молниезащита здания тяговой подстанции
- 7.4 Расчет заземляющего устройства пункта питания и контура заземления тяговой подстанции
- Заключение
- Библиографический список
Введение
Задачей данного дипломного проекта является определение месторасположения проектируемой тяговой подстанции №90, компоновка силового оборудования в здании подстанции.
Необходимость строительства новой тяговой подстанции определена потребностью нового развивающегося квартала Красносельского района Санкт-Петербурга в пассажирском транспорте.
В связи со строительством новой троллейбусной линии предусмотрено:
- строительство тяговой подстанции № 90;
- для обеспечения электроснабжения новой троллейбусной линии предусмотрена прокладка кабелей постоянного тока от подстанции №90 до питающих пунктов на Ленинском проспекте и у проспекта Героев;
- для обеспечения электроснабжения тяговой подстанции необходимо учесть имеющиеся кабельный линии 10 кВ от БКРТП-2 в квартале вдоль проспекта Патриотов с пересечением Ленинского проспекта, вдоль Ленинского проспекта, Балтийского бульвара до проектируемой тяговой подстанции №90.
В соответствии с заданием необходимо:
а) электроснабжение троллейбусной линии от проспекта Героев до Балтийского бульвара предусмотреть от новой тяговой подстанции №90 в квартале 29a.
б) строительство тяговой подстанции №90 в квартале 29а, где предусмотреть:
1) в распределительном устройстве 10 кВ:
- ячейки питающих фидеров;
- ячейки выпрямительных агрегатов;
- ячейку трансформатора собственных нужд (ТСН);
- ячейку трансформаторов напряжения;
- ячейку секционного выключателя;
- ячейку секционного разъединителя.
2) сборные шины секционированные.
3) в ячейках питающих фидеров и выпрямительных агрегатов установку вакуумных выключателей ВВ/TEL-10.
4) установку:
- сухих тяговых трансформаторов;
- трансформаторов собственных нужд подстанции;
- трансформаторов напряжения для учета электроэнергии.
5) в распределительном устройстве "плюс" 600 В предусмотреть:
- ячейку запасного автоматического выключателя;
- ячейку линейных автоматических выключателей;
- ячейки катодных выключателей.
6) распределительное устройство "минус" 600 В.
7) ячейки замены полярности в количестве.
8) распределительное устройство собственных нужд (РУ СН)
9) установку выпрямителей
10) предусмотреть прокладку фидеров постоянного тока от новой подстанции до точек питания сети (с установкой в конце фидеров питающих шкафов) в соответствии с расчетом секционирования контактной сети.
1. Исходные данные. Задачи проектирования
1.1 Исходные данные
Строительство новой тяговой подстанции № 90, троллейбусной линии планируется в Красносельском районе Санкт-Петербурга, по продолжению Ленинского проспекта от проспекта Героев до Балтийского бульвара с устройством разворотного кольца у Балтийского бульвара. В перспективе планируется продление трамвайного маршрута № 56 по улице Маршала Казакова до проспекта Патриотов и далее по проспекту Патриотов до конечной станции "ЛЭМЗ".
Исходными данными для электрического расчета являются план линии в установленном масштабе, маршрутная схема движения, частота движения (или интервал), тип подвижного состава, эксплуатационная скорость.
Исходные данные и условия для расчета тяговой сети троллейбусной и трамвайной линий:
- рабочая частота движения троллейбусовNтм = 30 вагонов/час в каждом направлении;
- рабочая частота движения трамваяNтб = 35 машин/час в каждом направлении.
Троллейбусная линия по продолжению Ленинского проспекта от проспекта Героев до Балтийского бульвара (временная линия до строительства моста в створе проспекта Героев):
Планируется продление маршрутов № 32, 45, 48 с существующей частотой движения 20 машин в час с дальнейшим увеличением до 30 машин в час в каждом направлении. После строительства моста в створе проспекта Героев и продление троллейбусной линии по проспекту Героев маршруты № 41, 35 будут направлены до новой конечной станции с частотой движения 15 машин в час. На участке от улицы Доблести до проспекта Героев проходят маршруты № 32, 35, 41, 45, 48 с частотой движения 35 машин в час в каждом направлении.
Проектируемая трамвайная линия по продолжению Маршала Казакова до Балтийского бульвара:
Планируется продление маршрута № 56 с частотой движения 20 вагонов в час в каждом направлении, при значительном пассажирском потоке и продлении трамвайной линии до конечной станции "ЛЭМЗ" планируется организация нового маршрута с частотой движения 10 вагонов/час в каждом направлении. Итого 30 вагонов в час.
Схема действующих маршрутов городского общественного транспорта представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема движения маршрутов городского транспорта
Планируемый к эксплуатации подвижной состав и его характеристики
На новых маршрутах трамвая и троллейбуса в Красносельском районе Санкт-Петербурга планируется к эксплуатации следующий подвижной состав: троллейбус модели ВМЗ-5298-01, представленный на рисунке 2 и трамвайный вагон модели 71-147 (ЛВС-97), показанный на рисунке 3.
Рисунок 2 -Троллейбус модели ВМЗ-5298-01
Завод-изготовитель - Вологодский механический завод, ОАО "Транс-Альфа ЭЛЕКТРО", г. Вологда
Полная вместимость - 105 чел.
Количество пассажирских мест для сидения - 26 шт.
Габаритные размеры (с опущенными токоприёмниками):
- Длина - 12650 мм
- Ширина - 2470 мм
- Высота - 3370 мм
База - 5900 мм
Масса снаряженного троллейбуса - 10980 кг
Полная масса - 18120 кг
Высота подножек от уровня дороги - не более 360 мм
Площадь низкого пола - 100 %
Система управления тяговым электроприводом - транзисторная.
Тяговый электродвигатель - асинхронный, мощностью 180 кВт
Расход электроэнергии на тягу - не более 80 Вт час / т км
Максимальная установившаяся скорость движения троллейбуса с полной массой и номинальном напряжении контактной сети - 60 км/час
Конструкционная скорость - 70 км/час
Время разгона с 75 % загруженностью с места до скорости 40 км/час - неболее 14 с
Рисунок 3 - Трамвайный вагон модели 71-147 (ЛВС-97)
Завод-изготовитель - ОАО "Петербургский трамвайно-механический завод"
Длина - 22 500 (мм);
Ширина - 2550(мм);
Высота - 3156 (мм);
База тележки- 1940 (мм);
База вагона - 2Ч7500 (мм);
Диаметр колеса - 710 (мм);
Напряжение контактной сети - 550 (В);
Масса - 29 500 (кг);
Наполняемость максимальная - 257 (человек);
Система управления - реостатно-контакторная;
Тип двигателя - ДК-259Г, 4 x 50 кВт;
Вид тормоза - электродинамический, пневмомеханический, рельсовый;
Тип токоприемника - пантограф.
Потребляемый расчетный ток единицы подвижного состава:
- для трамвая типа ЛВС, ЛВС-97 Iтм = 183 А;
- для троллейбуса типа ВМЗ-5298-01Iтб = 133 А.
Эксплуатационная скорость движения:
- для трамваяVтм = 30 км/ч;
- для троллейбуса Vтб = 30 км/ч.
Допустимая потеря напряжения в сети в соответствии со СНиП 2.05.09-90 и ПТЭ трамвая и троллейбуса:
- ДU = 90 В - в нормальном режиме;
- ДU = 150 - 170 В - в аварийном (вынужденном) режиме.
Провод рабочий медный марки МФ-85 мм 2
Исходные данные для проектирования тяговой подстанции:
Тяговая подстанция по надежности обеспечения электроэнергией относится ко II категории.
Внешнее электроснабжение проектируемой тяговой подстанции №90 планируется осуществить от разных секций шин блочной комплектной распределительной подстанции (БКРТП 2) кабельными линиями 10 кВ. Прокладка кабелей 10 кВ до проектируемой тяговой подстанции №90 предусмотрена к ячейкам №1, №10.
Трасса кабелей 10 кВ проходит от проектируемой ТП №90 в тротуаре продолжения Ленинского проспекта с пересечением проезжей части у проспекта Героев, в тротуаре проспекта Героев и по внутриквартальной территории до БКРТП-2 к ячейкам №15, 16.
В местах пересечения проезжей части и подземных коммуникаций кабели 10 кВ прокладываются в полиэтиленовых трубах ПЭ-80.
Здание ТП №90 проектными решениями предусмотрено двухэтажное, квадратное в плане с размерами 14,4Ч13,3 м в осях. Высота этажей составляет: 1-го - 3,350 м, 2-го -3,6 м. Высота здания от земли до верха парапета - 8,65 м, от земли до верха фронтона - 9,15 м.
Здание тяговой подстанции включает в себя следующие помещения:
а) на первом этаже:
1) электропомещение №1 категории В 4;
2) электропомещение №3 категории В 4;
3) санитарный узелкатегории В 4,
4) водомерный узелкатегории В 4,
5) кладовая уборочного инвентаря категорииВ 4,
6) коридор, тамбур, лестница №1 и лестница №2. Категории помещений приняты в соответствии со сводом правилСП 12.13130.2009.
б) на втором этаже:
1) электропомещение №2 категории В 3;
2) помещение дежурного категории В 4;
3) подсобное помещение категории В 4;
4) коридор, лестница №1 и лестница №2.
1.2 Задачи проектирования
В дипломном проекте необходимо определить месторасположение тяговой подстанции №90 и разработать компоновку силового оборудования тяговой подстанции.
Для решения поставленных задач в дипломном проекте необходимо рассмотреть следующие вопросы:
- выбрать месторасположение тяговой подстанции №90;
- разработать схемы питания и секционирования контактной сети трамвая и троллейбуса;
- выполнить расчет тяговой сети для двух вариантов питания и секционирования;
- выполнить расчет тяговой сети в аварийных режимах для двух вариантов питания и секционирования;
- рассчитать мощность и определить агрегатность тяговой подстанции;
- выбрать число, тип и мощность тяговых агрегатов;
- выбрать оборудование РУ 10 кВ;
- выбрать оборудованиеРУ постоянного тока;
- выполнить расчет электрических нагрузок;
- выбрать трансформатор собственных нужд;
- указать основные проектные решения;
- выполнить технико-экономическую оценку предполагаемых проектных решений;
- разработать мероприятия по технике безопасности и охране труда.
Цель решения перечисленных выше задач - выяснение работоспособности системы электроснабжения как в нормальных, так и вынужденных режимах.
2. Выбор основного оборудования тяговой подстанции и его компоновка
2.1 Расчет мощности и определение агрегатности тяговой подстанции
Расчет производится в соответствии:
- со схемой организации трамвайного и троллейбусного движения;
- тяговыми характеристиками подвижного состава;
- частотой движения подвижного состава.
Расчётная мощность, кВт:
(1)
где I - суммарная токовая нагрузка по участкам сети, А; U - средний уровень напряжения на контактной сети трамвая и троллейбуса,
Рабочая мощность подстанции на стороне постоянного тока, кВт:
(2)
где Pрасч. - расчётная мощность, кВт; Кзм - коэффициент зимнего максимума, равный 1,3; Кз - коэффициент загрузки, равный 0,8.
Токовая нагрузка на участке тяговой сети, А:
(3)
где 2 - коэффициент, учитывающий движение в оба направления; Iп - токовая нагрузка подвижного состава на 1 т*км*бр.; N - частота движения на участке, машин/час; L - протяженность контактной сети, км; Vср - средняя скорость движения, км/ч.
От новой тяговой подстанции предполагается запитать:
- контактную сеть трамвая по улице Маршала Казакова от проспекта Кузнецова до проспекта Патриотов и по проспекту Патриотов до улицы Адмирала Трибуца. Общая протяженность трамвайной сети по оси улиц - 3,5 км;
- контактную сеть троллейбуса по Ленинскому проспекту от улицы Доблести до возвратного кольца на Балтийском бульваре и по проспекту Героев от Ленинского проспекта до Дудергофского канала. Общая протяженность по оси улиц - 2,8 км.
Токовая нагрузка на участке контактной сети троллейбуса, по формуле (3):
Суммарная токовая нагрузка на контактной сети троллейбуса, А:
Токовая нагрузка на участке контактной сети трамвая, по формуле (3):
Суммарная токовая нагрузка на контактной сети трамвая, А:
Общая токовая нагрузка на участках контактной сети:
Расчётная мощность по формуле (1):
Рабочая мощность тяговой подстанции на стороне постоянного тока по формуле (2):
Мощность тяговой подстанции на стороне переменного тока 10 кВ:
2.2 Выбор числа, типа и мощности тяговых агрегатов
Определение агрегатности производится отношением мощности тяговой подстанции к мощности выпрямительного агрегата. Необходимое число выпрямителей определяется по формуле:
(4)
где Pтп - мощность тяговой подстанции на стороне постоянного тока, кВт; PВА - мощность выпрямительного агрегата, кВт.
На проектируемой подстанции предполагается установка выпрямительного агрегата В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ 4 (см. рисунок 4) производства ООО "НИИЭФА-ЭНЕРГО" мощностью 1200 кВт.
Рисунок 4 - Ячейка выпрямительного агрегата В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ4
Параметры выпрямительного агрегата В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ4 представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Параметры выпрямительного агрегата
|
Тип выпрямительного агрегата |
В-МПЕ-Д-2,0к-600 УХЛ 4 |
|
|
Номинальный выпрямленный ток, А |
2000 |
|
|
Номинальное выпрямленное напряжение, В |
600 |
|
|
Схема выпрямления |
12 пульсная |
|
|
Число вентилей в плече, соединенных последовательно |
2 |
|
|
Число вентилей в плече, соединенных параллельно |
2 |
|
|
Общее количество вентилей |
48 |
Вывод: для электроснабжения контактной сети трамвая и троллейбуса по вышеуказанным магистралям необходимо построить трехагрегатную подстанцию (два агрегата в работе, один в резерве) с разрешенной мощностью 2150 кВт.
2.3 Выбор трансформатора собственных нужд
Под собственными нуждами электроустановок понимают все вспомогательные устройства, необходимые для эксплуатации их основных агрегатов в нормальном и аварийном режимах.
Устройства собственных нужд тяговой подстанции предназначены для обеспечения нормальной работы силового оборудования подстанций, а также для обеспечения условий, необходимых для ликвидации повреждений и аварий. Устройства собственных нужд состоят из источников питания и потребителей.
Основными элементами системы собственных нужд переменного тока являются трансформатор собственных нужд, городской ввод низкого напряжения и сборные шины собственных нужд. Для питания шин собственных нужд применяют силовой трансформатор, который присоединяется к шинам РУ 10 кВ через разъединитель и кварцевые предохранители.
Трансформатор собственных нужд на тяговых подстанциях городского электрического транспорта выбирается исходя из полной расчетной мощности всех потребителей.
Оборудованиена проектируемой тяговой подстанции №90, которое будет получать питание от шин собственных нужд, приведено в таблице 2:
Таблица 2 - Потребители собственных нужд
|
Наименование электроприемников |
Количество электроприемников n, шт. |
Номинальная мощность одного электроприемника, кВт |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент активной/реактивной мощности cosц/tgц |
|
|
Вентиляторы |
4 |
0,4 |
1 |
065/1,77 |
|
|
Электроконвекторы |
18 |
1,2 |
0,9 |
1/0 |
|
|
Водонагреватель |
1 |
2 |
0,6 |
1/0 |
|
|
Автоматика и телемеханика |
1 |
2 |
0,6 |
0,92/0,43 |
|
|
Пожарная сигнализация |
1 |
0,15 |
1 |
0,92/0,43 |
|
|
Цепи учета |
2 |
0,5 |
1 |
0,90/0,48 |
|
|
Сварочный аппарат |
1 |
5 |
0,5 |
0,65/1,17 |
|
|
Щиток рабочего освещения |
1 |
4,1 |
1 |
0,92/0,43 |
|
|
Щиток аварийного освещения |
1 |
1,8 |
1 |
0,92/0,43 |
|
|
Розеточная сеть |
2 |
2,2 |
0,4 |
1/0 |
|
|
Наружное освещение |
1 |
1,44 |
0,72 |
0,87/0,57 |
|
|
Светофорный пост |
1 |
0,8 |
0,72 |
0,87/0,57 |
Для определения мощности собственных нужд выполняют расчет электрических нагрузок в соответствии с РТМ 36.18.32.4-92 "Указания по расчету электрических нагрузок".
Общая номинальная (установленная) мощность, кВт:
(5)
где n - количество электроприемников, шт.; pн - номинальная мощность одного электроприемника, кВт.
Расчетная мощность группы электроприемников, кВт:
(6)
где Ки - коэффициент использования; Pн - общая номинальная мощность группы электроприемников, кВт.
Эффективное число электроприемников:
(7)
Активная расчетная мощность, кВт:
(8)
где Kp - коэффициент расчетной нагрузки.
Расчетная реактивная мощность, квар:
- при
, (9)
- при
, (10)
Полная расчетная мощность, кВА:
, (11)
где Pp- расчетная активная мощность, кВт; Qp-расчетная реактивная мощность, квар.
Расчетный ток, А:
, (12)
В таблице 3 представлен расчет электрических нагрузок по форме Ф 636-92.
По результатам расчета мощности нагрузок собственных нужд выбрано два трансформатора на 40 кВА ТСЗ-40/10 производства ЗАО "Электрофизика" г. Санкт-Петербург.
Таблица 3 - Расчет электрических нагрузок
2.4 Состав электрооборудования КРУ 10 кВ
Строительство и оборудование тяговой подстанции предусматривается на камерах КСО 298 завода "Союз-Электро" СПб с вакуумными выключателями BB/TEL-10-20/1000, с устройством АВР на стороне 10 кВ. Обслуживание камер одностороннее.
Тяговая подстанция получает питание по сети 10 кВ от городской распределительной подстанции БКРТП 2 по двум кабельным линиям.
В КРУ-10 кВ на камерах КСО 298 предусматривается установка следующего оборудования:
а) камеры ввода (2 штуки) со встроенным оборудованием:
1) разъединитель РВФЗ - 10/630-II с приводом ПР-10;
2) выключатель высоковольтный ВВ/TEL-10-20/1000;
3) трансформатор тока с тремя вторичными обмотками ТОЛ-10-I-1 400/5/5/5, класс точности обмоток 0,5S/0,5S/10Р;
4) трансформатор тока ТЗЛЭ-200;
5) ОПН РТ/TEL-10/11,5.
б) камера секционного выключателя (1 штука) со встроенным оборудованием:
1) разъединитель РВФЗ - 10/630-II с приводом ПР-10;
2) выключатель высоковольтный ВВ/TEL-10-20/1000;
3) трансформатор тока с двумя вторичными обмотками ТОЛ-10-I-1 200/5/5, класс точности обмоток 0,5S/10Р;
4) трансформатор тока ТЗЛЭ-200;
5) ОПН РТ/TEL-10/11,5.
в) камера секционного разъединителя (1 штука) со встроенным оборудованием:
1) разъединитель РВЗ - 10/630-II с приводом ПР-10.
г) камеры трансформатора напряжения (2 штуки) со встроенным оборудованием:
1) разъединитель РВФЗ - 10/630-II с приводом ПР-10;
2) предохранитель ПКН-001-10;
3) трансформатор напряжения НАМИТ-10000/100V3/100/3.
д) камеры преобразовательного агрегата (3 штуки) со встроенным оборудованием:
1) разъединитель РВФЗ - 10/630-II с приводом ПР-10;
2) выключатель высоковольтный ВВ/TEL-10-20/1000;
3) трансформатор тока с двумя вторичными обмотками ТОЛ-10-I-1 200/5/5, класс точности обмоток 0,5S/10Р;
4) трансформатор тока ТЗЛЭ-200;
5) ОПН РТ/TEL-10/11,5.
е) трансформатор ТРСЗП-1250/10-УХЛ 3 силовой сухой трехфазный трехобмоточный с расщепленными обмотками для питания полупроводниковых двенадцатипульсовых преобразователей, напряжением 10500±2Ч2,5%/448В. Схема и группа соединения обмоток Y/?/Y-0-11. Трансформатор производства ЗАО "Электрофизика" г. Санкт-Петербург.
ж) выпрямитель В-МПЕ-Д-2к-600-УХЛ 4 на номинальный ток 2000 А, номинальное выпрямленное напряжение 600 В, схема соединения - двенадцатипульсовая с естественным охлаждением.
з) камеры трансформатора собственных нужд (2 штуки) со встроенным оборудованием:
1) разъединитель РВФЗ - 10/630-II с приводом ПР-10;
2) предохранитель ПКТ 101-10-10-31,5 У 3;
3) трансформатор собственных нужд ТС-40/10-УХЛ 3 силовой сухой трехфазный, завод изготовитель - ЗАО "Электрофизика" г. Санкт-Петербург.
2.5 Состав электрооборудования КРУ 600В постоянного тока
Распределительное устройство +600 В постоянного тока принято с двойной системой плюсовых шин (основная и запасная). Комплектное распределительное устройство +600 В включает в себя: три выкатных ячейки катодных выключателей (камеры 1, 6, 11), восемь выкатных ячеек линейных автоматов (камеры 7, 8, 9, 10, 2, 3, 4, 5),выкатную ячейку запасного автомата (камера 12) (см. чертеж 4 "Принципиальная однолинейная схема"). Во всех ячейках КРУ +600В применяется выключатель ВАБ-209. На рисунке 5 изображена ячейка фидера КВ-600-Ф-УХЛ 4.
Рисунок 5 - Ячейка фидера КВ-600-Ф-УХЛ 4
Ячейка катодного выключателя типа КВ-600-КВ-УХЛ 4 предназначена для обеспечения подключения выпрямительного агрегата к главной шине + 600В.
Ячейка линейного выключателя типа КВ-600-ЛВ-УХЛ 4 предназначена для обеспечения присоединения и коммутации под током и без тока положительных питающих кабелей к шине +600 В.
Ячейка запасного выключателя типа КВ-600-ЗВ-УХЛ 4 предназначена для резервирования и коммутации любой из положительных питающих линий. Так же эта ячейка используется для подключения запасной шины к главной шине + 600В.
Распределительное устройство -600 В (РУОШ) состоит из 6 ячеек обслуживания минусовых фидеров, подключенных к отрицательной шине, связанной перемычкой с минусовыми выводами выпрямителей.
Ячейка отрицательной шины предназначена для обеспечения присоединения к коммутации без тока отрицательных питающих кабелей к отрицательной (минусовой) шине -600 В тяговых подстанций трамвая.
Ячейка заземляющего разъединителя типа РУОШ-600-ЗР-УХЛ 4 предназначена для заземления отрицательной -600 В шины тяговых подстанций троллейбуса с целью обеспечения безопасности проведения ремонтных работ на контактной сети.
Вышеуказанное оборудование в составе: КРУ +600В, КРУ -600В, тяговые трансформаторы ТРСЗП-1250/10-УХЛ 3, выпрямительные агрегаты В-МПЕ-Д-2к-600-УХЛ 4, вспомогательное оборудование, изготавливается и поставляется комплектно фирмой ООО "НИИЭФА-ЭНЕРГО" г. Санкт-Петербург.
2.6 Компоновка силового оборудования
Распределительное устройство 10 кВ состоит из двух секций шин и 11 функциональных блоков:
- ячейка №1,10 - основной ввод;
- ячейка №2,9 - трансформатор собственных нужд типа ТС-40/10;
- ячейка №3,8 - трансформатор напряжения типа НАМИТ 10000/100/3;
- ячейка №4,7,11 - преобразовательно-выпрямительный агрегат;
- ячейка №5 - секционный выключатель;
- ячейка №6 - секционный разъединитель.
Каждая ячейка РУ представляет собой металлический шкаф одностороннего обслуживания, в котором смонтированы быстродействующий выключатель, разъединители, система шин. Рукоятка ручного привода разъединителей расположена на лицевой левой панели. Аппаратура управления, защиты и сигнализации размещена на лицевых панелях ячеек. Габаритные и установочные размеры всех ячеек одинаковы, кроме ячейки катодного переключателя, имеющей меньший размер. Для обслуживания аппаратуры, находящейся внутри шкафа, предусмотрены двери.
Все ячейки РУ-10 кВ расположены на втором этаже здания тяговой подстанции №90 вдоль стенки в электропомещении № 2. Там же, в электропомещении №2, установлены выпрямительные устройства В-МПЕ-Д-2,0-600 УХЛ 4.
Установка кремниевых выпрямителей должна обеспечивать удобства обслуживания: необходимый уровень вентиляции помещения с удалением избыточного тепла, максимальное приближение к трансформаторной камере для сокращения длины анодных проводов и удобства их прокладки.
С целью сокращения анодных проводов выпрямители желательно ставить у стены трансформаторной камеры, обеспечив свободный доступ к шкафу выпрямителя с обеих сторон. Трансформатор с выпрямителем соединяют анодными проводами, которые прокладывают по стене и крепят специальными зажимами из дерева (клипами).
Присоединение проводов может быть сверху и снизу шкафа. Оба способа присоединения равноценны и определяются конструкцией подстанции и компоновкой оборудования. Катодные кабели тоже можно подводить в верхнюю или нижнюю части шкафа выпрямителя.
Однако при верхнем присоединении катодного кабеля необходимо помнить, что измерительный шунт расположен внизу и в этом случае потребуется его перенос в катодную ячейку.
В тяговой подстанции №90 установка выпрямителей предусмотрена в электропомещении №2 на втором этаже, а установка преобразовательных трансформаторов на первом этаже в электропомещении № 1.
Распределительное устройство выпрямленного тока состоит из сборных положительной, отрицательной и запасной шин, выключателей и разъединителей с приводами, измерительных приборов, устройств зашиты управления и сигнализации. Так же, как и для РУ 10 кВ, аппараты каждой линии монтируются в самостоятельных ячейках.
Функциональные блоки КРУ +600В (12 ячеек) расположены на втором этаже тяговой подстанции в электропомещении №2.
В конструктивном отношении РУ выпрямленного тока могут быть однорядными (прислонного типа) и двухрядными (отдельно стоящими), с расположением на одном этаже и в двух ярусах, сборными, комплектными.
Распределительные устройства 600 В комплектуют из ячеек различного назначения: для многоагрегатных подстанций из ячеек с катодным выключателем, с запасным и секционным выключателями и с линейными выключателями.
Функциональные блоки РУОШ установлены в электропомещении №1 на первом этаже. В электропомещении №1 размещаются панели замены полярности типа СП-600-УХЛ 4, к которым подключаются кабели питающих линий 600 В.
Благодаря применению ячеек выкатного типа серии КВ-600 и шкафов РУОШ удалось существенно уменьшить их габариты. Так как силовое оборудование ячеек размещается на выкатном элементе, повышается надежность и удобство эксплуатации при обслуживании и замене основных устройств.
Ячейки фидера, запасного выключателя и катодного выключателя оснащаются малогабаритными быстродействующими выключателями ВАБ-209 (с магнитным удержанием).
На втором этаже тяговой подстанции размещаются ячейки собственных нужд с трансформаторами ТС-40/10-УХЛ 3.
3. Выбор месторасположения тяговой подстанции
3.1 Метод определения центра электрических нагрузок
Для того чтобы решить задачу выбора месторасположения- тяговой подстанции, необходимо иметь следующие данные:
- точный план города, с тем чтобы можно было устанавливать возможные места расположения тяговой подстанции и возможные схемы прокладки высоковольтных и низковольтных кабелей;
- расположение первичных источников питания; схему путей городского электрического транспорта, месторасположения депо городского электрического транспорта; тип подвижного состава;
- график движения (число пар поездов в час) в часы интенсивного движения.
На генеральный план наносят оси координат, сетку с шагом 10 мм. Так как проектируемые трамвайная и троллейбусная линии имеют большую протяженность и являются разветвленными, их делят на участки. На каждом участке находят центр тяжести нагрузок и его координаты. Величина нагрузки на участке в соответствующем масштабе показана в виде окружности (см. чертеж 1 "Выбор месторасположения тяговой подстанции").
Ток на участке контактной сети, А:
(13)
где Iм - ток машины, А; l - длина участка проектируемой контактной сети, км; N-рабочая частота движения подвижного состава, машин/час; Vср - средняя скорость на проектируемом участке, км/ч.
Затем, путем умножения тока участка на соответствующую координату, находят нагрузку на участке.
Ток на участке в зависимости от координаты нагрузки по оси абсцисс, А:
(14)
где In - ток на участке контактной сети, вычисленный выше по формуле (13), А; Xуч.-координата участка проектируемой линии по оси абсцисс, км.
Ток на участке в зависимости от координаты нагрузки по оси ординат, А:
(15)
где In - ток на участке контактной сети, вычисленный выше по формуле (13), А; Yуч.-координата участка проектируемой линии по оси, км.
Центр тяжести электрических нагрузок определяются по методу определения центра тяжести плоских фигур.
Координата Y месторасположения тяговой подстанции в центре электрических нагрузок находится по следующей формуле:
(16)
где - сумма токов на участках в зависимости от координаты нагрузок по оси ординат, АЧкм; - сумма токов на участках контактной сети трамвая и троллейбуса, А.
Координата X месторасположения тяговой подстанции в центре электрических нагрузок:
(17)
где - сумма токов на участках в зависимости от координаты нагрузок по оси абсцисс, АЧкм; - сумма токов на участках контактной сети трамвая и троллейбуса, А.
В центре тяжести нагрузок или близко к нему, как позволяет план города, следует располагать тяговую подстанцию. После того как установлено месторасположение подстанции, ведется трассировка прокладки высоковольтных питающих линий (кабелей) высокого напряжения от источников питания и проводится секционирование контактной сети.
3.2 Определение координат месторасположения тяговой подстанции
Месторасположение тяговой подстанции для городского электрического транспорта выбирают в центре электрических нагрузок.
Проектируемые троллейбусные и трамвайные линии разбивают на участки (см. чертеж 1 "Выбор месторасположения тяговой подстанции №90). Количество участков и их длины приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Участки троллейбусной и трамвайной линий
|
Количество участков |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Длина участка, км |
0,96 |
0,88 |
0,92 |
1,30 |
0,66 |
0,45 |
0,60 |
0,50 |
Ток на участке контактной сети определен по формуле (13).
- для участка 1:
- для участка 2:
- для участка 3:
- для участка 4:
- для участка 5:
- для участка 6:
- для участка 7:
- для участка 8:
Затем, путем умножения тока участка на соответствующую координату, находят нагрузку на участке.
Ток на участке в зависимости от координаты нагрузки по оси абсцисс определен по формуле (14).
- на участке 1:
- на участке 2:
- на участке 3:
- на участке 4:
- на участке 5:
- на участке 6:
- на участке 7:
- на участке 8:
Ток на участке в зависимости от координаты нагрузки по оси ординат по формуле (14).
- на участке 1:
- на участке 2:
- на участке 3:
- на участке 4:
- на участке 5
- на участке 6:
- на участке 7:
- на участке 8:
Результаты расчета сведены в таблицу 5.
Таблица 5 - результаты расчетов координат нагрузок на линии
|
№ участка |
Ток, А |
Координата Y, км |
Координата X, км |
Нагрузка Ix, АЧкм |
Нагрузка Iy, АЧкм |
|
|
1 |
148,96 |
0,40 |
0,84 |
59,58 |
125,13 |
|
|
2 |
136,55 |
1,32 |
0,86 |
180,25 |
117,43 |
|
|
3 |
142,75 |
0,86 |
0,38 |
122,77 |
54,25 |
|
|
4 |
237,9 |
1,76 |
1,32 |
418,7 |
314,03 |
|
|
5 |
102,41 |
0,78 |
1,33 |
79,88 |
136,21 |
|
|
6 |
69,83 |
0,42 |
1,11 |
29,33 |
77,51 |
|
|
7 |
93,10 |
0,38 |
0,57 |
35,38 |
53,07 |
|
|
8 |
77,58 |
0,20 |
0,19 |
15,52 |
14,74 |
|
|
ИТОГО: |
1009,08 |
941,41 |
892,37 |
Координата Y месторасположения тяговой подстанции в центре электрических нагрузок определена по формуле (16):
Координата X месторасположения тяговой подстанции в центре электрических нагрузок по формуле (17):
По результатам расчета выбрано месторасположение тяговой подстанции на пересечении Ленинского проспекта и проспекта Героев. Схема месторасположения тяговой подстанции представлена на рисунке 6.
Рисунок 6 - Схема месторасположения тяговой подстанции
4. Расчет тяговой сети
4.1 Методы расчетов тяговой сети
Существующие расчетные методы подразделяют на две группы:
- расчеты, основанные на конкретном графике движения (метод сечения графика движения поездов);
- расчеты, основанные на заданных размерах движения (метод равномерно распределенной нагрузки и обобщенный аналитический).
Для трамвая и троллейбуса из-за уличных помех наблюдаются значительные отклонения реального графика движения от запланированного расчетного. Поэтому нецелесообразно применять для расчета электроснабжения методы первой группы.
Следует отметить, что для проектных расчетов методы, основанные на конкретном графике движения, применять нецелесообразно, так как определенный график на перспективу не может быть предугадан, т. е. область применения этих методов - поверочные расчеты.
Метод равномерно распределенной нагрузки основывается на замене действительных перемещающихся и изменяющихся поездных нагрузок на эквивалентные по потреблению энергии нагрузки, неизменные во времени и равномерно распределенные вдоль контактной сети.
Чем больше трамваев и троллейбусов на участке, чем равномернее движение их по участку и потребление тока каждым из них, тем ближе результаты расчетов к действительности. И, наоборот, погрешность метода будет значительной при малом числе машин на линии и неравномерном потреблении тока каждым из них.
Так как интенсивность движения на отдельных участках сети может быть различной, то для приближения расчетов к действительности сеть делят на расчетные участки, каждый из которых характеризуется своей в среднем неизменной интенсивностью нагрузок, которая определяется числом электроподвижного состава на единицу длины сети, скоростью и характеристиками электроподвижного состава.
К достоинствам метода следует отнести простоту расчетных формул, небольшую трудоемкость вычислений и возможность расчетов сетей практически любой степени сложности.
В аналитическом наиболее полно учитываются особенности работы системы электроснабжения электроподвижного состава: изменение значений тяговых нагрузок и непрерывное их перемещение по участку, а также изменение во времени числа поездов, одновременно находящихся на участке. Точный учет перечисленных факторов весьма сложен, поэтому в данном проекте применяется метод равномерно распределенной нагрузки.
Электрические расчеты устройств электроснабжения выполняют для максимальных заданных частот движения при наихудших условиях движения и максимальном расчетном потреблении тока единицами подвижного состава. Как правило, это соответствует зимнему сезону, когда полностью включены отопительные приборы
4.2 Исходные расчётные данные и условия для расчёта тяговой сети
Для расчета тяговой сети необходимы следующие исходные данные:
а) потребляемый расчетный ток единицы подвижного состава:
1) Iтб = 133 А для троллейбусов типа ВМЗ - 5298-01;
2) Iтм = 183 А для трамваев типа ЛВС-97;
б) эксплуатационная скорость: V = 30 км/ч;
в) допустимая потеря напряжения в сети согласно СНиП 2.05.09-90, ПТЭ трамвая и троллейбуса:
1) ДU = 90 В - в нормальном режиме,
2) ДU = 150 - 170 В - в аварийном (вынужденном) режиме;
г) провод рабочий медный марки МФ-85 мм 2;
д) питающие кабели постоянного тока марки АПв 2ЭПгу - ТС -1Ч800-1 ТУ 3530-001-31037770-2009;
е) рабочая частота движения:
1) для участка - продолжение Ленинского пр. от пр. Героев до Балтийского бульвара, Nтм = 30 машин/час;
2) для участка (по Ленинскому пр. от пр. Героев до ул. Доблести), Nтб = 35 машин/час;
ж) Iк - ток кабельной линии;
з) Iк.с. - ток на участке контактной сети.
В вынужденном режиме временно отключается какой-либо элемент системы электроснабжения: питающая линия, преобразовательный агрегат или источник питания собственных нужд тяговой подстанции. В этом случае нормальная работа будет обеспечиваться за счет заложенного в системе резерва.
В аварийном режиме работа системы электроснабжения при расчетных размерах движения становится невозможной из-за нарушения технических нормативов, в связи с чем движение на линии частично или полностью прекращается.
4.3 Секционирование контактной сети трамвая и троллейбуса
Схемы секционирования контактной сети и расположение пунктов присоединения питающих линий определяют в соответствии с результатами электрического расчета.
Схема питания должна обеспечивать минимальные потери электроэнергии в сети и высокое качество электроэнергии, передаваемой к подвижному составу. Средние потери напряжения от подстанции до токоприемника в любой точке сети в нормальных условиях не должны превышать согласно СНиП 2.05.09-90, ПТЭ трамвая и троллейбуса 15% от номинального напряжения сети, т.е. 90 В.
В вынужденных и разгрузочных режимах средние потери напряжения от подстанции до наиболее удаленных точек участка должны быть не более 170 В.
Эффективная нагрузка контактного провода вблизи питающего пункта в длительном режиме работы не должна превышать значений, приведенных в таблице 6.
Таблица 6- Допустимая токовая нагрузка на контактный провод
|
Марка провода |
Допустимая токовая нагрузка на один провод, А |
||
|
новый |
с предельно допустимым износом |
||
|
МФ-85 |
425 |
310 |
Для провода МФ, согласно ПТЭ трамвая и троллейбуса, в расчетном вынужденном режиме допускается повышение плотности тока до 6,5 А/мм 2, т.е. увеличение на 30%.
Схема питания должна быть гибкой, позволяющей:
- при выводе из строя любой питающей линии быстро переключить ее участок контактной сети на питание от одной или нескольких соседних питающих линий;
- локализовать место повреждения контактной сети с целью скорейшего его обнаружения и организации движения на смежных участках, а при имеющихся возможностях и по обходным путям;
- снять напряжение с небольшого участка сети для ремонтных работ при сохранении напряжения на остальной сети.
4.4 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №1
Схема секционирования для варианта №1 приведена на рисунке 7.
Рисунок 7 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий
Фидер №1 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК 1 = 2Ч647 м. Протяжение участка контактной сети - LКС = 415 м.
Фидер №1 питает участок контактной сети троллейбусной линии от разворотного кольца на Балтийском бульваре, по Балтийскому бульвару до Ленинского проспекта.
Ток в контактной сети троллейбуса, А:
(18)
где 2 - коэффициент, учитывающий движение в оба направления; Iтб - токовая нагрузка троллейбуса на 1 тЧкмЧбрутто, А; LКС - длина участка контактной сети, км; Nтб - частота движения на участке, тб/ч; Vтб - средняя скорость движения троллейбуса на участке, км/ч.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 1 по формуле (18):
Потеря напряжения в сети, В:
(19)
где IК - ток кабельной линии, А; LК - длина кабельной линии, м; JК - допустимый длительный ток кабельной линии, А; Sк - сечение кабельной линии, мм 2; IКС - ток на участке контактной сети, А; LКС - длина участка контактной сети, м; JКС - допустимая токовая нагрузка на контактный провод, А; SКС - сечение контактного провода, с учетом 10 % износа, мм 2.
Потеря напряжения на 1-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №2 от тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК2 = 2Ч17 м. Протяжение участка контактной сети - LКС = 646 + 781 = 1427 м.
Фидер №2 питает участок контактной сети троллейбусной линии на Ленинском пр. от проспекта Патриотов до улицы Доблести.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 2, 3 по формуле (18):
Потеря напряжения на 2-м и 3-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №3 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК3 = 2Ч99 м. Протяжение участка контактной сети - LКС 4 = 863 м.
Фидер №3 питает участок контактной сети троллейбусной линии от Ленинского проспекта, по проспекту Героев до Дудергофского канала.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 4 по формуле (18):
Потеря напряжения на 4-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №4 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК4 = 2Ч821 м. Протяжение участка контактной сети - LКС5 = 656 м.
Фидер №4 питает участок контактной сети троллейбусной линии по Ленинскому проспекту, от улицы Доблести до проспекта Кузнецова.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 5 по формуле (18):
Потеря напряжения на 5-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №5 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК 5 = 2Ч838 м. Протяжение участка контактной сети - LКС 6 = 1030 м.
Фидер №5 питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Кузнецова до проспекта Героев по улице Маршала Казакова.
Ток в контактной сети трамвая на участке 6 по формуле (18):
Потеря напряжения на 6-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №6 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК6 = 2Ч422 м. Протяжение участка контактной сети - LКС7 = 1032 м.
Фидер №6 питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Доблести до проспекта Патриотов по улице Маршала Казакова.
Ток в контактной сети трамвая на участке 7 по формуле (18):
Потеря напряжения на 7-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №7 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК7 = 2Ч532 м. Протяжение участка контактной сети - LКС8 = 953 м.
Фидер №7 питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Маршала Казакова по проспекту Патриотов.
Ток в контактной сети трамвая на участке 8 по формуле (18):
Потеря напряжения на 8-м участке контактной сети по формуле (19):
4.5 Расчет тяговой сети варианта №1 в аварийных режимах
При выводе из строя фидера №1 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ленинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1 представлена на рисунке 8.
Рисунок 8 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч17 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 415 м + 646 м + 781 м = 1842 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
При выводе из строя фидера №2 нагрузку принимает фидер №1, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ленинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2 показана на рисунке 9.
Рисунок 9 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч647 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 415 м + 646 м + 781 м = 1842 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
При выводе из строя фидера №3 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от улицы Доблести до проспекта Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3 показана на рисунке 10.
Рисунок 10 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч17 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 646 м + 863 м + 781 м = 2290 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
При выводе из строя фидера №4 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от Балтийского бульвара до проспекта Кузнецова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4 показана на рисунке 11.
Рисунок 11 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч17 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 646 м + 781 м + 656 м = 2083 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
При выводе из строя фидера №5 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Патриотов до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5представлена на рисунке 12.
Рисунок 12 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч422 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 1030 м + 1032 м = 2062 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
При выводе из строя фидера №6 нагрузку принимает фидер №7, который будет питать участок по проспекту Патриотов до улицы Маршала Казакова. По улице Маршала Казакова до проспекта Героев. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6 представлена на рисунке 13.
Рисунок 13 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч532 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 953 м + 1032 м = 1985 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
При выводе из строя фидера №7 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Героев до проспекта Патриотов и по проспекту Патриотов до улицы Маршала Захарова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7 показана на рисунке 14.
Рисунок 14 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7
Протяженность кабельной линии LК = 2Ч422 м. Протяженность участка контактной сети - LКС = 953 м + 1032 м = 1985 м.
Ток в контактной сети на участке:
Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):
Вывод: потеря напряжения на участках контактной сети троллейбуса по выбранной схеме электроснабжения от тяговой подстанции № 90 находится в пределах допустимых норм в соответствии со СНиП 2.05.09-90 и ПТЭ трамвая и троллейбуса.
4.6 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №2
Схема секционирования для варианта №2 приведена наРисунке 15.
Рисунок 15 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий
Фидер №1 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК1 = 2Ч579 м. Протяжение участка контактной сети - LКС1 = 478 м.
Фидер №1 питает участок контактной сети троллейбусной линии от разворотного кольца на Балтийском бульваре, по Балтийскому бульвару до Ленинского проспекта.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 1 по формуле (18):
Потеря напряжения на 1-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №2 от тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК2 = 2Ч17 м. Протяжение участка контактной сети - LКС 2,3 = 583 + 781 = 1364 м.
Фидер №2 питает участок контактной сети троллейбусной линии на Ленинском проспекте от проспекта Патриотов до улицы Доблести.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 2, 3 по формуле (18):
Потеря напряжения на 2-м и 3-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №3 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК3 = 2Ч99 м. Протяжение участка контактной сети - LКС4 = 863 м.
Фидер №3 питает участок контактной сети троллейбусной линии от Ленинского проспекта, по проспекту Героев до Дудергофского канала.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 4 по формуле (18):
Потеря напряжения на 4-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №4 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК4 = 2Ч821 м. Протяжение участка контактной сети - LКС5 = 656 м.
Фидер №4 питает участок контактной сети троллейбусной линии по Ленинскому проспекту, от улицы Доблести до проспекта Кузнецова.
Ток в контактной сети троллейбуса на участке 5 по формуле (18):
Потеря напряжения на 5-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №5 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК5 = 2Ч1140 м. Протяжение участка контактной сети - LКС6 = 708 м.
Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Кузнецова до улицы Доблести по улице Маршала Казакова.
Ток в контактной сети трамвая на участке 6 по формуле (18):
Потеря напряжения на 6-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №6 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК6 = 2Ч446 м. Протяжение участка контактной сети - LКС 7 = 712 м.
Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Доблести до проспекта Героев по улице Маршала Казакова.
Ток в контактной сети трамвая на участке 7 по формуле (18):
Потеря напряжения на 7-м участке контактной сети по формуле (19):
Фидер №7 тяговой подстанции №90:
Протяжение кабельной линии - LК7 = 2Ч422 м. Протяжение участка контактной сети - LКС8 = 641 м.
Подобные документы
Выбор схемы электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок сети. Выбор места расположения тяговой подстанции. Расчёт мощности тяговой подстанции и преобразовательных агрегатов. Расчет сечения контактной сети и кабелей. Проверка сети на потерю напряжения.
курсовая работа [671,8 K], добавлен 08.02.2016Структурная схема тяговой подстанции. Выбор типа силового трансформатора. Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции. Определение расчетных токов короткого замыкания. Выбор и проверка изоляторов, высоковольтных выключателей, аккумуляторной батареи.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 19.09.2012Структурная схема тяговой подстанции. Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции. Расчетная схема тяговой подстанции. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции. Выбор коммутационных аппаратов. План тяговой подстанции.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 18.05.2010Составление однолинейной схемы главных электрических соединений тяговой подстанции, выбор оборудования подстанции. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры распределительных устройств. Определение расчетных сопротивлений схемы замещения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.09.2009Комплект защиты фидера тяговой подстанции, функциональная схема, расчет установок электронных защит фидера тяговой подстанции. Ненаправленная дистанционная защита ДС1, ускоренная токовая отсечка. Расчет уставок защит фидера поста секционирования.
курсовая работа [525,6 K], добавлен 05.10.2009Структурная схема тяговой подстанции. Определение трансформаторной мощности. Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Методика и принципы вычисления токов короткого замыкания, токоведущих частей и выбор необходимого оборудования.
курсовая работа [467,9 K], добавлен 24.09.2014Трансформатор собственных нужд тяговой подстанции. Устройства релейной защиты и автоматики трансформатора собственных нужд. Расчет срока окупаемости проекта модернизации низковольтного оборудования тяговой подстанции. Расчет численности персонала.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 18.11.2014Расчет уставок защит на тяговой подстанции для понижающего трансформатора и фидеров тяговой нагрузки. Определение уставок защит постов секционирования (ПС) и пунктов параллельного соединения (ППС) для одной межподстанционной зоны, подбор оборудования.
курсовая работа [59,8 K], добавлен 30.11.2009Назначение, состав, оборудование и структурная схема тяговой подстанции. Выбор оборудования, расчет параметров защит трансформаторов. Газовая, дифференциальная и максимальная токовая защита понижающего трансформатора. Перегрузки, защита включения обдува.
дипломная работа [526,5 K], добавлен 05.09.2010Виды влияний, оказываемых электрическими железными дорогами на линии проводной связи, характеристика и сущность этих влияний. Методика и порядок расчета сглаживающего устройства на тяговой подстанции постоянного тока, определение влияний в тяговой сети.
курсовая работа [153,2 K], добавлен 03.02.2009
