Режим работы электроустановок. Расчет токов рабочего режима.

Конструкция РУ тяговых подстанций. Классификация и технические требования.

Распределительное устройство – это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении, содержащая коммутационные аппараты, вспомогательные устройства и соединяющие их элементы (шины).

Классификация РУ:

1) По месту расположения:

· Открытые РУ (ОРУ). Преимущества: простота, низкая стоимость, возможность расширения. Недостатки: влияние климата и пылевых загрязнений.

· Закрытые РУ (ОРУ). Располагаются в помещениях, что обеспечивает высокую надежность. Недостатки – относительно высокая стоимость. В наше время распространены ЗРУ контейнерного типа.

2) По выполнению секционирования:

· C одной секцией шин:

Преимущество: простота и низкая стоимость.

Недостатки: недостаточная надежность и неудобство в эксплуатации.

· С двумя секциями шин

Такие устройства выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых получает питание по своему вводу и потребители распределены между секциями. Секции соединяются секционным выключателем. На электростанциях обычно СВ замкнут из-за необходимости обеспечения параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций – СВ отключается, отключая поврежденную секцию. На низковольтных РУ (6-35 кВ) секционный выключатель, как правило, разомкнут, так что секции работают независимо. В случае пропадания напряжения одного из источников СВ включается по системе АВР (автоматическое включение резерва) и обеспечивает питание этой секции.

· С обходной шиной

Простое секционирование рассмотренное ранее не решает проблемы вывода из работы для планового ремонта отдельных выключателей. В тех схемах для ремонта выключателя приходится отключать потребителя или всю секцию, что порой недопустимо. Для избежания этого используется обходное устройство (ОУ). Оно включает в себя обходные выключатели Q3 и Q5 и обходную шину.

В случае ремонта на Q1 – питание первой секции осуществляется через разъеденитель QS1 –> обх. Шину -> Q3. Аналогично, Q3 и Q5 могут заменить любой выключатель данного РУ.

Режим работы электроустановок. Расчет токов рабочего режима.

Существуют 4 режима работы электроустановок: нормальный, аварийный, послеаварийный, ремонтный. Выбор оборудования производится по нормальному режиму (рабочему). А проверка оборудования – по аварийному.

 Рассмотрим расчет токов нормального (рабочего) режима.

При расчете рабочих токов РУ следует иметь ввиду, что рабочие токи вводов в тр-ры со сотроны первичной обмотки, выводов тр-ов со стороны вторичной обмотки, а также рабочие токи секции шин РУ определяются исходя из номинальной мощности тр-ра (Sнт).

А рабочие токи потребителей (ФКС,ДПР,…), которые присоединяются к сборным шинам определяются мощностью этих потребителей.

На РУ 110 (220) кВ:

Ввод РУ: ,

где Sнт – номинальная мощность одного трансформатора

Кп – коэффициент перспективы развития (Кп=1,3)

Uн1 – номинальное напряжение первичной обмотки тр-ра

Присоед. тр-ра со стороны высшего напряжения и ремонтная перемычка:

 (*),

где Кав=1,4 – коэф. допустимой аварийной перегрузки

Если транзитная подстанция, то ток ввода определяется с учетом транзитной мощности, проходящей через РУ подстанции:

 (**)

где СуммаSтр – это транзитная мощность, проходящая по шинам РУ ввода. Эта величина зависит от кол-ва смежных подстанций, получающих питание от данной подстанции, и от суммарной мощности тр-ов на смежной подстанции.

Если не оговорено, то мощность тр-ов смежной подстанции принимается равной тр-ов данной подстанции. Кол-во смежных подстанций на линиях 110 – одна, а на линиях 220 – две.

Ток рабочей и ремонтной перемычек: см (**).

Ток присоединения тр-ра к транзитной подстанции со стороны выс. напряжения по формуле аналогичной (*).

Для опорной подстанции ток ввода и ток присоед. тр-ра со стороны выс. напряжения опред-ся по формуле аналогичной транзитной подстанции.

Ток сборных шин опорной подстанции опред-ся по формуле аналогичной формуле транзитной подстанции (**).

На РУ 27,5 кВ:

Присоединение тр-ов:

к – коэффициент доли мощности данного РУ (0,5 или 1)

Нагрузка фидеров КС:

где Sт – мощность тяги

nф – кол-во фидеров

ДПР:

(Для постоянного тока – продольное электроснабжение: )

nДПР – кол-во фидеров ДПР.

ТСН:

 - для одного тр-ра.

Сборные шины РУ:

Кр – коэф. разновременности нагрузок потребителей.

На РУ 35 кВ:

Присоединение шин РП со стороны вторичной обмотки:

к – коэффициент доли мощности данного РУ (0,5 или 1)

Сборные шины:

Фидера РП:

Sрп – суммарная мощность РП, при условии, что у всех них она одинакова.

На пост токе:

Рабочие токи HE 110(220) кВ и РУ РП определяются аналогично РУ переем. тока.

Присоединение тр-ов со стороны 10 кВ:

Сборные шины:

Присоединение преобразовательных тр-ов :

Присоединение ВА (выпрям. агрегатов):

1) При мостовой схеме:

Idн – номин. ток ВА

Кт – коэф. трансформации ВА (Кт=3,8)

2) При шестипульсной нулевой схеме схеме:

Кт=1,9

Рабочая шина 3,3 кВ:

Iр=N*IdH*Кр

N – кол-во ВА

Кр – коэф. разновременности максимумов нагрузки (Кр=0,8)

Запасная шина 3,3 кВ:

Iр=Iф

Iф – ток одного фидера

Минусовая шина:

Iр=N*IdH

Присоединение ВА к шинам 3,3 кВ:

Iр=IdH