Разработка схемы главных электрических соединений тяговой подстанции

Схемы распределительных устройств подстанции определяются ме­стом ТП тяговых трансформаторов, а также количеством силовых и тяговых трансформаторов

Однолинейная схема ТП составляется на основе типовых проектов и

конкретных условий задания.

Однолинейная схема выполняется в виде чер­тежа, на котором показаны все РУ подстанции и соединения между ними. После выбора оборудования и

аппаратуры на чертеже указываются их ти­пы. Чертеж выполняется с

учетом требований ЕСКД для электрических схем

При выборе схемы главных электрических соединений ТП необхо­димо

учитывать следующие требования:

- надежность работы;

- экономичность;

- удобство эксплуатации;

- безопасность обслуживания;

- возможность расширения.

Надежность работы тяговой подстанции обеспечивается:

- резервированием силовых трансформаторов, преобразовательных

агрега­тов, аппаратуры и токоведущих частей;

- секционированием сборных шин разъединителями или выключателями

Снабжёнными соответствующими автоматическими устройствами

- устройством обходных цепей с выключателями для замены основных вы­ключателей на время ремонта.

Удобство эксплуатации и безопасность обслуживания основного оборудования схемы главных электрических соединений обеспечиваются простотой и наглядностью схемы, обеспечением минимального объема переключений при изменении режима работы, доступностью оборудова­ния и аппаратуры для ремонта.

В соответствии с указанными требованиями разработаны типовые схемы РУ:

1. ОРУ-110(220) кВ опорных тяговых подстанций: а) с количеством вводов до 5 выполняется по схеме с одинарной, секционированной выключате­лем, и обходной системами шин; б) с количеством вводов 5 и более - с двумя рабочими системами шин и обходной системой шин. Схемы ОРУ-110(220) кВ опорных подстанций приведены на рисунке 2 и 3

2 ОРУ-35(10) кВ с первичным напряжением ТП 110(220) кВ выполняют­ся по схеме с одной рабочей системой шин, секционированной выключа­телем. Схема приведена на рисунке 4,

3 РУ-27,5 кВ имеет трехфазную рабочую систему шин и запасную шину. Две фазы секционированы разъединителями. Третья фаза соединяется с контуром заземления и не секционируется. Схема приведена на рисунке 5.

На рисунке, 1представлена структурная схема опорной тяговой подстанции 110/35/27,5 кВ

Рисунок 1- Структурная схема тяговой подстанции переменного тока

Рисунок 2- Схема опорной подстанции 220 с одной, секционированной системой шин, обходной шиной, обходным и секционированным выключателем

Рисунок 3 Схема опорной подстанции 220( 110) с двумя рабочими системами шин и обходной шиной

Рисунок -4 РУ-35 с одинарной , секционированной выключателем система шин

Рисунок 5- Схема тяговых РУ-27,5 кВ с одинарной, секционированной, двумя разъединителями системой шин в двухпроводном исполнении, дополненной запасным выключателем и запасной шиной

Вопросы для самопроверки:

1. Когда применяется в ОРУ-110(220) кВ одинарная, секционированная выключателем и обходная системы шин ?

2. Когда применяется в ОРУ-110(220) кВ двойная рабочая и обходная системы шин?

3. Какая подстанция называется опорной ?

4. Назовите основное оборудование ОРУ-220 (110) кВ.

Занятие 4

Тема занятия: Составление схемы главных электрических транзитной и отпаечной тяговых подстанций

Студенты должны знать:принципы построения схем и схемы главных электрических соединений ОРУ 110 (220) кВ транзитных и отпаечных тяговых подстанций переменного тока 27,5 кВ

Студенты должны уметь: разработать схему главных электрических

Соединений ОРУ-110(220) кВ транзитных и отпаечных тяговых подстанций

переменного тока 27,5 кВ.

Основные теоретические сведения и вопросы, необходимые для подготовки данной темы:

1 ОРУ-110(220) кВ транзитных тяговых подстанций выполняют по мостиковой схеме с рабочей и ремонтной перемычками.

2 ОРУ-110(220) кВ отпаечных и тупиковых ТП выполняют по схеме "два блока (ввода) с неавтоматической перемычкой (без выключателя).

Схемы ОРУ-220(110) кВ транзитной , отпаечной и тупиковой тяговых одстанций выполняются по типовым схемам и представлены на рисунках 1-4.

ОРУ 27,5 кВ и ОРУ – 35 кВ выполняются по типовым схемам, представленным в задании 2,3.

Рисунок 1- Схема 220 (110) с выключателями в цепях трансформаторов, установкой транзитного выключателя и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов

Рисунок 2- Схема 220 (110) с выключателями в цепях трансформаторов, установкой транзитного выключателя и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов

Рисунок 3- Схема 220 (110) с выключателями в цепях линии, установкой транзитного выключателя и ремонтной перемычкой со стороны ЛЭП

Рисунок 4- Схема 220(110) промежуточная отпаечная подстанция с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии без выключателя

Вопросы для самопроверки:

1. Назовите основные конструктивные отличия ОРУ- 220 (110) кВ транзитной и отпаечной подстанций.

2. Назначение транзитной перемычки.

3. Назначение ремонтной перемычки

4. Назовите основное оборудование ОРУ-220 (110) кВ транзитной и отпаечной подстанций

Занятие 5

Тема занятия: Составление схемы главных электрических тяговой подстанции 2х25

Студенты должны знать:особенности схемы главных электрических

соединений тяговых подстанций переменного тока 2х27,5 кВ

Студенты должны уметь: разработать схему главных электрических соединений тяговых подстанций переменного тока 2х27,5 кВ

Основные теоретические сведения и вопросы, необходимые для подготовки данной темы:

РУ-2х27,5 кВ имеет трехфазную рабочую и запасную системы шин. Че­тыре шины, к которым подключены фидеры контактной сети и питающие провода соответствующих двух фаз, секционируют разъединителями. Ши­на третьей фазы не секционируется. Наиболее экономичная схема подстанции для совместного питания районных и тяговых потребителей получается при использовании трёхобмоточных однофазных трансформаторов. В этой схеме трансформаторы 3 и 4 подключают к первичным шинам 220 кВ по схеме полного треугольника (рис.1, для тяги используют вторичные обмотки только двух трансформаторов 3, третьи обмотки всех трёх трансформаторов соединяют в звезду для питания района. Трансформатор 4, питающий только район, является резервным для тяги и поэтому должен иметь три варианта подключения к шинам первичного напряжения 220 кВ и два варианта подключения к РУ 2×25 кВ. При выходе из строя одного из тяговых трансформаторов (3) заменяет его трансформатор 4, а район в это время питается с ухудшенным качеством напряжения.

Для улучшения электроснабжения районных потребителей схему с тремя трёхобмоточными трансформаторами дополняют одним трёхфазным двух- или трёхобмоточным трансформатором. В этом случае ЭПС в нормальном режиме получает питание от двух однофазных трансформаторов, районная нагрузка от трёхфазного. При отключении любого однофазного трансформатора его заменяет резервный трансформатор 4. При отключении трёхфазного трансформатора подключают однофазный трансформатор 4 и районную нагрузку переводят на питание от третьих обмоток трёх однофазных трансформаторов.

На таких подстанциях районные потребители в нормальном режиме получают энергию высокого качества – несимметрия напряжений обусловливается только несимметрией токов в линиях передачи. Некоторое повышение несимметрии напряжений будет наблюдаться только в вынужденных режимах при отключении районного трансформатора.

Рисунок 1-Структурная схема соединений элементов ТП при системе 2×25 кВ.

1 – вводы 220 кВ; 2 – ОРУ – 220 кВ; 3 – трёхобмоточный однофазный трансформатор 220/35/2×25; 4 – резервный трёхобмоточный однофазный трансформатор 220/35/2×25; 5 – РУ-2×25 кВ; 6 – фидеры к/сети или питающие провода; 7 – ДПР; 8 – трансформатор собственных нужд (ТСН); 9 - РУ-35 кВ; 10 – фидеры районных потребителей 35 кВ; 11 – трансформатор районных нагрузок; 12 – ЗРУ-10 кВ; 13 – фидера районных потребителей 10 кВ.

Вопросы для самопроверки:

1. Назовите типы трансформаторов, используемых на тяговых подстанциях 2х25.

2. Величина напряжения между питающим и контактным проводом.

3. Величина напряжения между контактным проводом и рельсом

4. Как организовано питание нетяговых потребителей на тяговых подстанциях 2х25.

Занятие 6

Тема занятия : Выбор главных понижающих трансформаторов тяговых подстанций.

Студенты должны знать:методику выбора трансформатора и его номинальные параметры

Студенты должны уметь:рассчитать необходимую трансформаторную мощность и по справочнику выбрать тип трансформатора.

Исходные данные для расчёта задаются преподавателем согласно таблицы 1