ПЗ (Продление срока эксплуатации тяговых трансформаторов при реализации тяжеловесного движения на участке Тарманчукан - Кимкан), страница 2

788.2 Расчет напряженности электрического поля высоковольтной линиипеременного тока 10 кв. ........................................................................... 82ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 88СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 908ВВЕДЕНИЕСовременные тенденции развития российской и мировой экономикиставят перед холдингом «РЖД» новые задачи, своевременное решениекоторых должно способствовать как ускорению социально-экономическогоразвития Российской Федерации, и в частности Дальнего Востока, так иобеспечивать устойчивое развитие холдинга, повышение его глобальнойконкурентоспособности, увеличение стоимости бизнеса.По данным холдинга ОАО «РЖД» в 2016 году объем грузоперевозоксоставил 1222,3 млн.

тонн. Из них около 32 млн. тонн приходится наДальневосточную железную дорогу.Эксплуатационная длина ДВостЖД составляет 5990,6 км, длинаэлектрифицированных участков – 1483,6 км по состоянию на начало 2011года. ДВостЖД включает в себя пять дистанций электроснабжения, 31тяговую подстанцию.Системы тягового электроснабжения образуют значительное количествоэлектротехнических устройств, длительная эксплуатация которых безнадлежащего и эффективного диагностирования технического состоянияможет привести к выходу их из строя и значительному экономическомуущербу.Дляреализацииэлектроснабжениядиагностированиянеобходимыметодикиустройствконтроляитяговогосовременныетехнические средства.Наиболее дорогостоящим и ответственным оборудованием подстанцийявляется тяговый трансформатор. Стоимость тягового трансформаторасоставляет более 50 % стоимости тяговой подстанции.СтратегияразвитияжелезнодорожноготранспортаРоссийскойФедерации до 2030 года [1] относит к приоритетному вопрос о повышениинадежности,модернизациииобновлениюэлектроснабжения.9устройствтяговогоРассматриваемый участок ДВостЖД включает в себя три тяговыеподстанции переменного тока.

На каждой подстанции расположено по двасиловых трансформатора типа ТДТНЖ, в настоящее время находящихся вэксплуатации более 25 лет, следовательно, отработавших полный срокслужбы. Согласно [1], из-за недостатка финансирования темп старенияоборудования тягового электроснабжения опережает темп его обновления.На реконструкцию одной подстанции требуется в среднем 500 млн.

рублей. Внастоящеевремяполныйсрокслужбыотработали57%силовыхтрансформаторов ДВостЖД. В связи с этим замена старых трансформаторовна новые не представляется возможной, а вопрос о повышении их срокаэксплуатации приобретает актуальность.Цель – продление срока эксплуатации тяговых трансформаторовподстанций участка Тарманчукан – Кимкан. Пояснительная запискасодержит 5 разделов основной части и 3 дополнительной.

В первом разделевыполнен анализ данных о рассматриваемом участке.Вовторомразделепроизведенахарактеристикапрограммногообеспечения для расчета системы тягового электроснабжения (КОРТЭС).В третьем разделе проанализированы мероприятия, направленные напродление срока эксплуатации тяговых трансформаторов.В четвертом разделе определены расходы электрической энергии поплечам питания подстанций, токи обмоток трансформаторов и их износ.Впятомразделепроизведенвыборновыхсхемподключениятрансформаторов и сделан вывод о снижении интенсивности износанаиболее нагруженных обмоток.Вдополнительныхразделахпроизведенотехнико-экономическоеобоснование предлагаемой методики подключения трансформаторов поновымсхемам,предложенымероприятияжизнедеятельности и электробезопасности.10побезопасности1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХУчасток Тарманчукан – Кимкан находится в ведении облучинскойдистанции электроснабжения (ЭЧ-1).

Подстанции Тарманчукан и Ядринприсоединены к электрическим сетям 220 кВ «Амурское предприятие МЭСВостока» – филиала ОАО «ФСК ЕЭС»; подстанция Кимкан – кэлектрическим сетям 220 кВ «Хабаровское предприятие МЭС Востока» –филиала ОАО «ФСК ЕЭС».Данные о параметрах тяговой сети рассматриваемого участка сведены втаблицу 1.1.Таблица 1.1 – Параметры тяговой сети участка Тарманчукан – КимканГраницысекции, кмПервый перегонный путь(нечетный)НТКПРельсВторой перегонный путь(четный)НТКПРельсНаименование участка (Тарманчукан – Тоннельный)8134-8138М-120МФ-100Р65М-120МФ-100Р65Наименование участка (Тарманчукан до перегона Тоннельный-Кундур)8138 -8139М-120МФ-100Р65ПБСМ-95 МФ-100Р65Наименование участка (от перегона Тоннельный Кундур до перегонаКундур-Казачий)8147-8156 ПБСМ-95 МФ-100Р65ПБСМ-95 МФ-100Р65Наименование участка (Кундур – Казачий)8156 -8161М-120МФ-100Р65М-120МФ-100Р65Наименование участка (от перегона Кундур-Казачий до ст. Ядрин)8161-8182ПБСМ-95 МФ-100Р65ПБСМ-95МФ-100Р65Наименование участка (Ядрин – Лагар Аул)8182-8203ПБСМ-95 МФ-100Р65ПБСМ-95МФ-100Р65Наименование участка (Лагар Аул – Кимкан)8203-8221ПБСМ-95 МФ-100Р6511ПБСМ-95МФ-100Р65НамежподстанционныхзонахучасткаТарманчукан–Кимканустановлены посты секционирования (ПС) и пункты параллельногосоединения (ППС).

Данные по ПС и ППС сведены в таблицу 1.2Таблица 1.2 – Данные о наличии ПС и ППС на участке Тарманчукан –КимканУчасткиНаличие ПСНаличие ППСТарманчукан – ЯдринКазачийНетЯдрин – КимканОбвальный8198 кмСхема фазировки рассматриваемого участка приведена на рисунке 1.A...B...C...ТП КимканТП ЯдринТП Тарманчукан**.........*РУ - 220 кВAB CA T BT CTXxaybYZxpzc apРУ – 27,5 кВbpРУ - 220 кВAB CA T BT CTРУ - 220 кВAB CA T BT CTXypzpxacpРУ – 10 кВybYZxpzc apРУ – 27,5 кВXypbpUBUCxcpaybYZxpzc apРУ – 27,5 кВРУ – 10 кВ............zpypbpUBcpРУ – 10 кВ.........UCzp.........UBUA...Рисунок 1 – Схема фазировки трансформаторов подстанцийрассматриваемого участкаВвод «с» тяговых обмоток трансформаторов через распределительноеустройство 27,5 кВ (РУ-27,5 кВ) подключают к рельсовой сети.

Вводы «а» и12«b» присоединяют через РУ-27,5 кВ к контактной сети правого и левогоплеча питания тяговой подстанции. При таком присоединении вводовтрансформатора тяговая обмотка «by» подключена к контактной сети плечпитания подстанции через соответствующие вводы «а» и «b».

Обмотки «ax»и cz соединены с рельсовой сетью вводом «с» и контактной сетью вводами«а» и «b». В соответствии с теорией электроснабжения железных дорог,напряжениетяговойсетипринятосчитать«положительным»приподключении обмотки «ax» трансформатора вводом а, который являетсяначалом обмотки, к контактной сети и концом обмотки x (ввод «c»)крельсовой, и «отрицательным» – обмотки «cz» началом c и концом z (ввод«b») соответственно к рельсовой и контактной сетям.

Ввод обмотки высшегонапряжения тяговых трансформаторов «Вт» присоединен РУ-220 к наименеезагруженной фазе ЛЭП, которая определяется при проектировании системыэлектроснабжения железных дорог, а вводы «Ат» и «Ст» соединены сдругими фазами ЛЭП. При этом вводы «Ат» и «Ст» присоединяют так, чтобыобеспечить одноименное напряжение плеч питания смежных тяговыхподстанций, питающих одну межподстанционную зону.Чтобы снизить не симметрию тока в фазах ЛЭП, наименее загруженныефазы чередуют. На каждой подстанции ввод «Вт» подключают к разнымфазам ЛЭП высшего напряжения.На каждой подстанции установлено два силовых трансформатора типаТДТНЖ.

Обмотки высшего напряжения соединены в звезду, обмоткатягового напряжения – в треугольник. На подстанциях Тарманчукан и Ядриннедогруженной фазой является фаза А, на подстанции Кимкан – фаза С.Питающим напряжением левого плеча ТП Тарманчукан является Uв, правогоплеча – Uc. Питающее напряжение левого плеча ТП Ядрин такое же как и направом плече предыдущей подстанции Тарманчукан, напряжение правогоплеча – Uв, соответственно это напряжение является питающим на левомплече ТП Кимкан. Напряжение питания правого плеча ТП Кимкан – Uа.Технические характеристики трансформаторов приведены в таблице 1.3.13Таблица 1.3 – Характеристики тяговых трансформаторовТДТНЖ40000/22076У1ТДТНЖ40000/22076У2ТДТНЖ40000/220/27,5-У1ТДТНЖ40000/220/27,5-У1ТДТНЖ40000/220/35/27,581У1ТДТНЖ40000/220/27,5/1019811981Pх.х., кВтТипГодввода вэксплуатациюSном,кВ·Аотстающая(С)опережающая(В)Левоеопережающая(А)ЭЧЭ-4Кимканопережающая(В)ЭЧЭ-3Ядринотстающая(С)ЭЧЭ-2Тарманчуканотстающая(В)НаименованиеТяговые трансформаторыПравоеФаза плечаТПРк.з,кВтiхх,%4060198,170,584060198,170,5819814051205,640,5819814051205,640,58199140512200,5199140512200,5Трансформаторы, установленные на ЭЧЭ-2 и ЭЧЭ-3 находятся вэксплуатации 36 лет, на ЭЧЭ-4 – 26 лет.

Согласно ГОСТ 11677-85,нормативный срок эксплуатации должен составлять не менее 25 лет,следовательно, трансформаторы отработали нормативный срок службы.НаподстанцияхТарманчуканиЯдринустановленыустройствапоперечной компенсации.Среднесуточныеразмерыдвиженияпредставлены в таблице 1.3.14научасткеБира–АрхараТаблица 1.4 – Среднесуточные размеры движения на участке Бира – АрхараМассаНечетноечетное65000376000015500004400083300030220001816500011600002500001400011300042200051ЭП1100005ЭП1П100060ВЛ60К, ВЛ60ПК10033ЭД9М43011ВЛ80сБира – Архара3ЭС5КАнализируя данные таблицы 2, можно сделать вывод, что в четномнаправлении по рассматриваемому участку в сутки проходит 89 поездов, а внечетном – 76 поездов.152 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯРАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯКомплекс программ для расчетов систем тягового электроснабжения(КОРТЭС) разработан во ВНИИЖТ и предназначен для тяговых иэлектрических расчетов.

Он используется работниками железной дороги прирешении различных оперативных задач в эксплуатации, а также проектнымиинститутами РЖД при проектировании электрификации и разработке системэлектроснабжения.В КОРТЭС реализовано все нововведения в области расчета пропускнойспособностижелезнодорожныхучастковпоустройствамтяговогоэлектроснабжения. С помощью этого комплекса выполнен большой объемвариантных расчетов параметров системы электроснабжения для условийпропуска поездов повышенной массы. Результаты расчетов использованыпри планировании мероприятий по подготовке к обеспечению тяжеловесногодвижения на каждом конкретном участке, где режим работы тяговогоэлектроснабженияограничиваетсянормируемымипоказателямииреальными условиями эксплуатации.Программный комплекс КОРТЭС предназначен для решения различныхрасчетныхзадач,связанныхсвыборомпараметров,определениемхарактеристик режимов и нагрузочной способности систем тяговогоэлектроснабжения и их отдельных элементов [2].Данный комплекс будет использован в ВКР при расчете параметровсистемы тягового электроснабжения рассматриваемого участка, определениярасхода электрической энергии по плечам подстанции для последующегоанализа полученных данных и решения поставленных задач.Управляющей программой комплекса является KtMain, так же онаобеспечивает взаимодействие между списками задач, каталогов, типов16данных, рабочих файлов и программ.