1. Выбор числа, типа и мощности трансформаторов

Электрическая энергия, которая необходима для работы подвижного состава, вырабатывается на различных электростанциях. От электрических станций по трёхфазным ЛЭП высокого напряжения электрическая энергия передаётся к трансформаторным подстанциям, расположенным вдоль электрифицированных железных дорог (тяговым подстанциям). Согласно заданию необходимо спроектировать тяговую подстанцию переменного тока, присоединённую к системе внешнего энергоснабжения транзитным способом. Важнейшей задачей проектирования является выбор главного трехобмоточного понижающего трансформатора. На тяговой подстанции устанавливают также трансформатор собственных нужд.

Железная дорога является потребителем первой категории и для увеличения надёжности подстанции резервируют и поэтому при расчете принято по два главных понижающих трансформатора.

1.1. Выбор главного понижающего трансформатора

Максимальная расчётная мощность, на основании которой выбирается тип главного понижающего трансформатора, определена по формуле:

(1.1)

где S_27.5 –наибольшая мощность на шинах 27,5 кВ, кВА;

S_р –мощность районных потребителей;

k_Р –коэффициент, учитывающий равномерность наступления максимумов тяговой и не тяговой нагрузки; далее принято 0,97.

Мощность на шинах 27,5 кВ определяется следующим образом:

(1.2)

где S_Т – мощность тяговой нагрузки;

S_сн - мощность трансформатора собственных нужд, согласно заданию 250 кВА;

S_ДПР - мощность потребителей по линии ДПР;

S_27.5 =15000 + 250 = 15250 кВА.

S_{расч max} = 0,97(15250 + 4000) =18672,5 кВА.

По справочным данным производен выбор главного понижающего трансформатора на основании условия выбора, которое приведено ниже.

Условие выбора: (1.3)

Исходя из этого условия, выбран трансформатор типа ТДТНЭ-20000/110-Б

Электрические характеристики этого трансформатора приведены в табл.1.

Таблица 1

Электрические характеристики главного понижающего трансформатора

ТИП	Номинальная мощность, МВА	Напряжение обмоток, кВ			Схема и группа соединения	Потери, кВт		Напряжение КЗ м/у обмотками uк,%			Ток х.х., %
ТДТНЭ - 20000/110-Б	25,0	ВН	СН	НН	Yн/Δ/ Δ -11-11	ХХ	КЗ	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН	1
		115	27,5	11		45	127	10,5	17	6

1.2. Выбор типа трансформатора собственных нужд

В силу того, что мощность собственных нужд в задании равна S_сн = 250 кВА. Поэтому наиболее оптимальным вариантом является установка трансформатора типа ТМ-250/27,5. Его электрические характеристики указаны в таблице 2.

Таблица 2

Электрические характеристики трансформатора собственных нужд

ТИП	Номинальная мощность, кВА	Напряжение обмоток, кВ		Схема и группа соединения	Потери, кВт		Напряжение КЗ, %	Ток ХХ, %
		ВН	НН		ХХ	КЗ
ТМ-250/27,5	250	27,5	0,4	Y/ Yн -0	0,96	3,7	6,5	2,3