Автоматизированное проектирование тяговых и трансформаторных подстанций (300,00 руб.)

Стр.2

Стр.142

Стр.143

УДК 621.33(075.8) К 891 Рецензенты: д-р техн. наук, профессор Е. Г. Порсев, д-р техн. наук, профессор З. С. Темлякова Работа подготовлена на кафедре электротехнических комплексов Кузнецов С. М. К 891 Автоматизированное проектирование тяговых и трансформаторных подстанций : учебное пособие / С. М. Кузнецов. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2022. – 144 с. ISBN 978-5-7782-4713-0 В учебном пособии изложены рекомендации по автоматизированному проектированию устройств электроснабжения железнодорожного, городского, трубопроводного транспорта и их инфраструктуры. Рассмотрены основы автоматизации процесса проектирования с использованием современных технических и программных средств, в целом представляющие собой системы автоматизированного проектирования (САПР), методики расчета токов нагрузки и токов короткого замыкания, используемые в пакетах программ, а также электрические схемы распределительных устройств тяговых и трансформаторных подстанций. Особое внимание уделено автоматизированной технологии проектирования устройств электроснабжения электротранспорта и нефтегазового комплекса. Учебное пособие рекомендуется для самостоятельной и аудиторной работы студентов, обучающихся на дневной, заочной и дистанционной формах подготовки специалистов направлений 13.03.02 «Электроэнергетика. Электротехника» и 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», а также при выполнении расчетно-графических и выпускных квалификационных работ. Пособие может быть полезно магистрантам и инженерам, работающим в области электроснабжения электрического и трубопроводного транспорта. УДК 621.33(075.8) ISBN 978-5-7782-4713-0 © Кузнецов С. М., 2022 © Новосибирский государственный технический университет, 2022 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений................................................................................................................ 3 Введение.................................................................................................................................. 5 1. Маршрут проектирования объекта .............................................................................. 8 2. Техническое задание (пример по ГОСТ 15.016–2016) ................................................ 9 3. Структура проектируемой подстанции ...................................................................... 18 3.1. Структурная схема ................................................................................................... 18 3.2. Структурная декомпозиция ..................................................................................... 19 3.3. Состав оборудования модульной ТП ...................................................................... 20 3.4. Однолинейная схема тяговой подстанции ............................................................. 22 4. Характеристика устройств подстанции ....................................................................... 24 4.1. Основные требования и параметры при проектировании ..................................... 24 4.2. Назначение и основные характеристики функциональных блоков распределительных устройств ТП ........................................................................... 26 4.3. Инженерно-геологические и топографические условия ....................................... 28 4.4. Проектируемые устройства ..................................................................................... 28 4.5. Технологические и электротехнические решения ................................................. 29 4.6. Планировочные решения. Общеподстанционные устройства ............................. 32 4.7. Строительные решения ............................................................................................ 33 4.8. Телемеханизация ...................................................................................................... 33 4.9. Административное деление и штаты ...................................................................... 33 4.10. Охрана окружающей среды. Требования к качеству, конкурентоспособности и экологическим параметрам .......................................... 34 4.11. Организация строительства ................................................................................... 34 5. Алгоритм проектирования тяговой и трансформаторной подстанции .......................................................................................................................... 36 6. Определение мощности подстанции ........................................................................... 39 7. Выбор типа и количества преобразовательных агрегатов ..................................... 43 8. Выбор варианта тяговой подстанции ......................................................................... 44 9. Определение потерь энергии в преобразовательных агрегатах тяговых подстанций....................................................................................................... 45 10. Выбор проводников ..................................................................................................... 50 142

Стр.142

10.1. Требования ............................................................................................................. 50 10.2. Выбор сечений проводников по нагреву рабочим током .................................. 50 10.3. Выбор сечения проводников по экономической плотности тока ..................... 51 11. Расчет токов нормального, вынужденного и аварийного режимов .......................................................................................................................... 54 11.1. Общие указания ..................................................................................................... 54 11.2. Составление расчетной схемы ............................................................................. 54 11.3. Схема замещения. Приведение схемы к простейшему виду ............................. 56 11.4. Определение сопротивлений элементов цепи .................................................... 58 12. Расчет периодической составляющей тока короткого замыкания ..................... 62 13. Расчет токов нормального, вынужденного и аварийного режимов в тяговой сети................................................................................................................ 66 14. Защита и автоматика в устройствах электроснабжения ...................................... 75 14.1. Защита линий и трансформаторов. Расчет уставок ............................................ 75 14.2. Защита фидеров тяговой сети .............................................................................. 80 15. Телеуправление устройствами электроснабжения ................................................ 86 15.1. Современные системы диспетчерского управления .......................................... 86 15.2. Функции системы SCADA в устройствах электроснабжения ........................... 87 16. Грозозащита и заземления .......................................................................................... 91 16.1. Основы проектирования защиты от перенапряжений и заземляющих устройств подстанций ................................................................ 91 16.2. Защита тяговых подстанций от атмосферных перенапряжений и волн, набегающих с линии ................................................................................ 94 16.3. Основные принципы построения схем грозозащиты подстанций .................... 95 16.4. Проектирование грозозащиты .............................................................................. 95 17. Расчет заземлителя .................................................................................................... 100 17.1. Расчет заземлителя в однородной земле ........................................................... 100 17.2. Пример расчета.................................................................................................... 106 Библиографический список ............................................................................................... 109 Приложения ........................................................................................................................ 114 Приложение А .............................................................................................................. 114 Приложение Б ............................................................................................................... 119 Приложение В .............................................................................................................. 123 Приложение Г ............................................................................................................... 129 Приложение Д .............................................................................................................. 136 Приложение Е............................................................................................................... 139 143

Стр.143