Влияние тяжеловесного движения на систему тягового электроснабжения

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра "Системы электроснабжения"

Хабаровск – 2017

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

Электроэнергетический институт Кафедра «Системы электроснабжения»

(наименование УСП) (наименование кафедры)

Направление (специальность) 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов»

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой _____________

«_____»__________________г.

З А Д А Н И Е

на выпускную квалификационную работу студента

Ганус Антона Андреевича

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема ВКР: «Влияние тяжеловесного движения на систему тягового электроснабжения »

утверждена приказом по университету от « » 2017 г. №_____

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР « » 2017 г.

3. Исходные данные к ВКР: БД «КОРТЭС», схемы тягового и внешнего электроснабжения, места установки КУ и УПК, остальные исходные данные приводятся в пояснительной записке.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

1) Анализ литературных источников на предмет исследования проблематики вопроса;

2) Анализ работы ООО «Трансэнерго»;

3) Организация движения тяжеловесных грузовых поездов на дальневосточной железной дороге;

4) Выбор места размещения и мощности статического компенсатора реактивной мощности в системе тягового электроснабжения;

5) Анализ и сравнение расчетов внедрения статического компенсатора реактивной мощности для участка Волочаевка – Хабаровск-2;

6) Технико–экономическое обоснование внедрения устройства поперечной компенсации на посте секционирования участка Волочаевка – Хабаровск-2;

7) Электробезопасность при выводе в ремонт устройств поперечной компенсации реактивной мощности;

8) Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности при эксплуатации и обслуживании тяговой подстанции.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1) Характеристика объекта;

2) Минимальное напряжение на токоприемниках ЭПС по межподстанционным зонам;

3) Применение устройств поперечной компенсации реактивной мощности;

4) Минимальное напряжение на токоприёмнике ЭПС без СТК и с учётом установки СТК на пост секционирования;

5) Потребление энергии на участке Волочаевка – Хабаровск-2;

6) Напряжение на шинах подстанции, посте секционирования и минимальный допустимый интервал следования;

7) Пропуск поездов массой 7900 тонн;

8) Оценка целесообразности применения СТК на Хабаровской ЭЧ ДВЖД.

6 Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов работы)

7 Дата выдачи задания 22 января 2017 г.

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент .

Руководитель работы ______________________

ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ

ABSTRACT

Transportation to the Far East are quite popular and cost-effective direction of transport activity. Currently, great attention is paid to energy savings in the traction network. One way of saving energy in the distribution networks is to re-duce these losses by reducing reactive power consumption. The most common way to reduce the reactive power compensation capacitor is its compensatory facilities.

The relevance of this study was associated with the increasing of cargo turn-over on Far East railroad and inability of the traction energy system to provide necessary level of the throughput. The subject of the study is the whole traction energy system of Far East railroad.

The purposes of this work are the collecting of information, analysis methods, and suggestions for improvement of traction energy system of Far East railroad.

The project proposes setting controlled reactive power compensation devices. Calculations of power and selected placements of these devices.

РЕФЕРАТ

Проект содержит 94 страницы, 16 рисунков, 14 таблиц, 30 источников.

РЕГУЛИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, ПОСТ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ, КОРТЭС, МИНИМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Объектом исследования является регулируемое устройство поперечной ёмкостной компенсации в системе тягового электроснабжения Хабаровской ЭЧ ДВЖД.

Целью работы является установка устройства компенсации реактивной мощности в системе тягового электроснабжения Хабаровской ЭЧ ДВЖД, для приведения напряжения к нормативным требованиям.

Для достижения поставленных целей в выпускной квалификационной работе был проведен анализ потребления реактивной энергии, определены минимальные уровни напряжения в контактной сети на участке Волочаевка – Хабаровск-2. В качестве меры по усилению системы тягового электроснабжения с целью повышения уровня напряжения в контактной сети предложена установка статического тиристорного компенсатора реактивной мощности. Далее была определена мощность статического тиристорного компенсатора реактивной мощности и место его расположения. Рассчитаны потери мощности и напряжения до и после установки статического компенсатора реактивной мощности и сделаны соответствующие выводы об улучшении качества электроэнергии.

Дано технико-экономическое обоснование внедрения регулируемого устройства поперечной компенсации реактивной мощности. В разделе «Электробезопасность» отображены вопросы техники безопасности при выводе в ремонт устройства компенсации. В разделе «Безопасность жизнедеятельности» разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности при эксплуатации и обслуживании тяговой подстанции.

СОДЕРЖАНИЕ

с.

СОДЕРЖАНИЕ 7

ВВЕДЕНИЕ 9

1 Анализ литературных источников на предмет исследование ПРоблематики вопроса 11

1.1 Обоснование актуальности темы исследования 11

1.2 Известных случаи применения регулируемых устройств поперечной компенсации реактивной мощности на постах секционирования 18

2 Анализ работы ООО «Трансэнерго» 22

2.1 Оказание услуг по передаче электроэнергии 24

2.2 Анализ схемы внешнего электроснабжения Хабаровской ЭЧ ДВЖД 25

3 Организация движения тяжеловесных грузовых поездов на дальневосточной железной дороге 28

3.1 Мероприятия по ликвидации ограничений, обусловленных мощностью силового оборудования подстанций и нагревом проводов тяговой сети 28

3.2 Опыт организации тяжеловесного движения на Дальневосточной железной дороге 30

3.2.1 Мероприятия по ликвидации «Узких мест» в рамках реализации программы развития дорог «Восточного полигона» 33

4 ВЫБОР МЕСТА РАЗМЕЩЕНИЯ И МОЩНОСТИ СТАТИЧЕЧКОГО КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИСТЕМЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 25 кВ 35

4.1 Выбор и анализ исходных данных 36

4.2 Расчёт входного индуктивного сопротивления системы внешнего и тягового электроснабжения участка Волочаевка-Хабаровск-2 45

4.3 Определение мощности устройства поперечной компенсации реактивной мощности для участка Волочаевка-Хабаровск-2 46

5 АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТОВ ВНЕДРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ на УЧАСТКе ВОЛОЧАЕВКА – ХАБАРОВСК-2 48

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВа ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НА ПОСТУ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ УЧАСТка Волочаевка-Хабаровск-2 57

7 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ВЫВОДЕ В РЕМОНТ УСТРОЙСТВ ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 67

7.1 Организационные и технические мероприятия 69