ПЗ (Продление срока эксплуатации тяговых трансформаторов при реализации тяжеловесного движения на участке Тарманчукан - Кимкан), страница 4

Проверка кислотного числа и влагосодержания на соответствиедопустимым значениям производится путем химического анализа влабораториях, для этого периодически отбирают пробы масла. Определениекислотного числа масла может быть произведено, например, по методике,представленной в ГОСТ 5985-79.На тяговых подстанциях для снижения степени влагосодержанияизоляции обмоток и масла производят очистку воздуха, поступающего втрансформатор, от влаги и загрязнений при помощи воздухоосушителя,26заполненногосиликагелем.Заменусиликагеляввоздухоосушителяхпроизводят при изменении цвета силикагеля.Дляпродленияпредложенысрокаэксплуатациисиловыхтрансформаторовтехнические мероприятия, направленные наувеличениеостаточного ресурса трансформатора за счет уменьшения износа изоляцииего обмоток.Вработе[3]доказано,чтоизносизоляцииобмотоксиловыхтрансформаторов неравномерный.

Причем износ изоляции обмотки BYсилового трансформатора наименьший относительно износа изоляцииобмоток AX и CZ.Длявыборапредлагаемойсхемметодикеподключениясиловыхтрансформаторовнеобходимпофидерныйконтрольпорасходаэлектрической энергии на тягу поездов.A...B...C...**.........*РУ - 220 кВAB CA T BT CTICIAIBICIAIBXYZXYZIAXICIBYZxyzxpypzpxyzxpypzpxyzxpypzpICIAIB ICIAIBICIAIB ICIAIBIAICIB IAICIBabc apРУ – 27,5 кВUBРУ - 220 кВAB CA T BT CTРУ - 220 кВAB CA T BT CTIлIпbpacpРУ – 10 кВUCc apbРУ – 27,5 кВUCIлbpcpaUBc apРУ – 27,5 кВРУ – 10 кВIпbUBIлIпbpcpРУ – 10 кВUAРисунок 3.2 – Схема питания рассматриваемого участка тяговой сетиВ настоящее время на железных дорогах Дальнего Востока такойконтрольнеосуществляется.Поэтому,27врамкахвыпускнойквалификационнойработы,планируется,методомимитационногомоделирования в программном модуле КОРТЭС, определить расходыэлектрической энергии по плечам подстанции, на основе результатов расчета,определитьтокилевогоиправогоплечтяговыхподстанцийрассматриваемого участка ДВостЖД, токи, протекающие в обмоткахтягового и высшего напряжений, для определения наиболее загруженнойобмотку.

Нагрузку наиболее загруженной обмотки планируется, путемизменения схемы подключения трансформатора, снизить, тем самым, снизивнеравномерность износа изоляции обмоток.На основе анализа мероприятий, направленных на продление срокаэксплуатации тяговых трансформаторов можно сделать следующие выводы:1. Техническоеобслуживаниепозволяетпредупредитьотказытрансформаторов, продлить срок их эксплуатации, ремонт – восстановитьработоспособное состояние.2. Особенностью работы силовых трансформаторов тяговых подстанцийявляется неравномерный износ изоляции обмоток. Наименьший износ имеетизоляция обмотки BY. Мероприятия по техническому обслуживанию иремонту не позволяют решить проблему неравномерного износа.3. Для продления срока эксплуатации силовых трансформаторов тяговыхподстанций рассматриваемого участка ДВостЖД целесообразно применятьмероприятия технического обслуживания и ремонта с учетом предлагаемых вработе [3].284 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАИБОЛЕЕ НАГРУЖЕННЫХОБМОТОК ТЯГОЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ4.1 Определение потерь электроэнергии по питающим плечамподстанцийДлявыборасхемподключениясиловыхтрансформаторовпопредлагаемой в работе [3] методике необходим пофидерный контрольрасхода электрической энергии на тягу поездов.

В настоящее время нажелезных дорогах Дальнего Востока такой контроль не осуществляется.Поэтому, в рамках выпускной квалификационной работы, планируется,методом имитационного моделирования, определить токи левого и правогоплечтяговыхподстанцийрассматриваемогоучасткаДВостЖДдляопределения наиболее загруженного плеча и подключения к нему наименеенагруженной обмотки.Согласно предлагаемой методике необходимо знать нагрузки плеч всехтрех подстанций. Для определения токов плеч, в программном комплексеКОРТЕСспомощьюпакетаKA_PN,будутопределенырасходыэлектрической энергии по левым и правым плечам тяговых подстанцийрассматриваемого участка.Исходнымиданнымидлярасчетаявляются:схемапитаниярассматриваемого участка, типы трансформаторов, тип контактной сети,тяговая нагрузка, график движения поездов.Использовать исходную схему питания, включающую в себя триподстанции, нельзя, так как, в таком случае, расходы электроэнергии левогоплеча ТП Тарманчукан и правого плеча ТП Кимкан определены не будут.

Всвязи с этим, исходную схему необходимо преобразовать, добавив к ней ещедвеподстанции.Преобразованнаясхемапитанияпредставленанарисунке 4.1. Также будут необходимы данные о типе контактной сетимежподстанционных зон Карьерный – Тарманчукан и Кимкан – Лондоко, А29так же данные о наличии постов секционирования и пунктов параллельногосоединения. Данные о наличии на МПЗ постов секционирования и пунктовпараллельного соединения сведены в таблицу 4.1.Рисунок 4.1 – Схема питания участка Карьерный – ЛондокоТаблица 4.1 – Данные о наличии ПС и ППС на участке Карьерный – ЛондокоУчасткиКарьерный – ТарманчуканНаличие ПСРачиНаличие ППС8134 кмТарманчукан – ЯдринКазачийНетЯдрин – КимканОбвальный8198 кмКимкан – ЛондокоБираканнетНа межподстанционной зоне Карьерный – Тарманчукан используетсяконтактная подвеска типа М-120+МФ-100.На межподстанционной зонеТарманчукан – Ядрин используется контактная подвеска типа М-120+МФ100+А-185 протяженностью около 12 км и контактная подвеска типа М120+МФ-100 протяженностью около 35 км.На межподстанционной зонеКимкан – Лондоко типа ПБСМ-95+МФ-100.Данные о типах трансформаторов, установленных на подстанцияхКарьерный и Лондоко, сведены в таблицу 4.2.30Таблица 4.2 – Характеристика фазы плеча питания подстанции Карьерный иЛондоко, дынные по тяговым трансформаторамЭЧЭ- 1КарьерныйОтстающая(В)ЭЧЭ-3ЛондокоГодввода вэксплуатациюPх.х., кВт3Тяговые трансформаторыSном, кВ·АПравое2Опережающая(С)1НаименованиеОтстающая(А)ЛевоеФаза плечаОпережающая(А)ТП5678919834060198,170,5819834060198,170,58ТДТНЖ40000/220/35/27,5-81У1198440662400,38ТДТНЖ40000/220/27,5/10198140662400,38Тип4ТДТНЖ40000/220/35/27,5-76У1ТДТНЖ40000/220/27,5/10-76У2Рк.з, кВт iхх, %График движения поездов составляем в соответствии с исходнымиразмерами движения.Нормальным режимом работы системы тягового электроснабженияявляется постоянная работа двух УПК и двух тяговых трансформаторов натяговых подстанциях Карьерный – Тарманчукан.Расчетный интервал следования между поездами массой 6300 тонн вчетном направлении в данной межподстанционной зане не менее 10 минут и10 минут в нечетном направлении между поездами массой 3200 тонн.Межподстанционная зона Тарманчукан – Ядрин (8138 км – 8185 км).Нормальным режимом работы системы тягового электроснабжения являетсяпостоянная работа двух УПК и двух тяговых трансформаторов.Расчетный минимальный интервал следования между поездами массой6300 тонн в четном направлении на данной межподстанционной зонесоставляет не менее 10 минут и 10 минут в нечетном направлении междупоездами массой 3200 тонн.31Межподстанционная зона Ядрин – Кимкан (8185 км – 8223 км).Нормальным режимом работы системы тягового электроснабжения являетсяпостоянная работа двух тяговых трансформаторов, расположенных наподстанциях Ядрин и Кимкан.Расчетный минимальный интервал следования между поездами массой6300 тонн в четном направлении на данной межподстанционной зонесоставляет не менее 10 минут, в нечетном направлении не менее 10 минутмежду поездами массой 3200 тонн.Межподстанционная зона Кимкан – Лондоко (8223 км ПК 3 – 8272 ПК 2).Нормальным режимом работы системы тягового электроснабжения являетсяпостоянная работа двух тяговых трансформаторов, расположенных наподстанциях Кимкан и Лондоко.Расчетный минимальный интервал следования между поездами массой6300 тонн в четном направлении на данной межподстанционной зонесоставляет не менее 10 минут, в нечетном направлении не менее 10 минутмежду поездами массой 3200 тонн [7].Для обеспечения точности расчетов выбираем минимальный интервалдискретизации, который допускает программа KA_PN, равный 2 минутам.Произведем расчеты расходов электрической энергии по плечам подстанцийрассматриваемого участка за весь расчетный период движения.Результатами расчетов в программном комплексе КОРТЕС будутактивная и реактивная составляющие потерь электрической энергии правогои левого плеч подстанций и среднее значение напряжения на шинахподстанций.Расчеты производятся по графику движения.

На рисунке 4.2 приведенпример полученных результатов расчета расходов электрической энергии.32Рисунок 4.2 – Результаты расчета по графику движенияПосле произведенных расчетов было получено более 1000 значенийрасходов электроэнергии, часть из них сведем в таблицу 4.3.Таблица 4.3 – Результаты моделирования расходов электроэнергии по плечампитания рассматриваемых тяговых подстанцийИнтервал,мин601603605607609611613левоеТП ТарманчуканТП ЯдринТП КимканWa,Wp, Uср, Wa,Wp, Uср, Wa,Wp, Uср,кВтч кВарч кВ кВтч кВарч кВ кВтч кВарч кВ52438126,6 29524528,5 33633025,5правое44233028,253343226,924425026,5левое43631726,855144828,427231727,7правое34427128,154940726,620923226,7левое61145526,653440328,224127525,9правое44036728,447233826,720423426,6левое73556626,622317328,726125225,8правое30824528,863951126,924425026,5левое49131526,438734628,423925625,7правое66554027,950940526,829128726,3левое44932426,736530528,426728025,7правое37529028,152441226,824224826,5левое50737226,740633628,532833825,5правое41031228,257243926,823224826,5Плечо33Окончание таблицы 4.3Интервал,мин615617619621ТП ТарманчуканWa,Wp,Uср,ТП ЯдринWa,Wp, Uср,ТП КимканWa,Wp,UсркВтчкВарчкВкВтчкВарчкВкВтчкВарч, кВлевое52137226,740633628,532833825,5правое34531228,257243926,823224826,5левое52238526,755443028,122026626правое39632928,246131826,717620426,7левое71653326,537228228,625727125,8правое39932028,659646126,622324526,5левое44733626,856744928,224829025,8правое35228628,149635726,620722926,6ПлечоЗная расходы электроэнергии по плечам подстанций, можно определитьпотери мощности ΔP и ΔQ , токи плеч I л , Iп .Токи левого и правого плеча подстанций будут находиться по следующейформуле.Sплечаi,U срiIплечаi (4.1)Определим токи плеч и сведем результаты расчетов за период 601–623мин.

в таблицу 3.4.Таблица 3.4 – Результаты расчета токов левого и правого плеч подстанцийИнтервал,мин601603ТП ТарманчуканТокI ,Ааргумент,град.ТП ЯдринI ,Ааргумент,град.ТП КимканI ,Ааргумент,град.Iл405,0236,04224,0939,73307,2144,51Iп326,0136,76424,4539,04218,9645,72Iл334,8636,04416,6039,13251,2349,39Iп259,7438,25427,0836,57194,9248,0134Окончание таблицы 3.4Интервал,минТП ТарманчуканТок605607609611613615617619621I ,Ааргумент,град.ТП ЯдринI ,АТП Кимканаргумент,I ,Аград.аргумент,град.Iл476,9636,69394,8337,06235,3048,79Iп336,2539,85361,5735,62194,5148,94Iл580,1637,62163,3937,82233,5544,02Iп227,7538,52506,0038,67219,1345,72Iл367,1732,70304,4341,82226,4246,99Iп510,4539,10403,3138,53258,3244,63Iл344,4735,83279,1439,90250,1346,38Iп280,8737,74414,5438,20217,4445,72Iл392,3836,29308,1939,63307,3545,88Iп304,5037,29448,2437,52212,8646,93Iл399,4635,55307,7639,63307,3545,88Iп274,5242,15448,2437,52212,8646,93Iл404,4336,43415,9537,84221,1950,43Iп303,5239,74349,5934,62168,1849,24Iл559,7036,68271,9437,18240,7146,54Iп297,2338,75468,4137,74207,7347,72Iл347,5036,95426,3938,39246,2149,49Iп268,5339,11381,7635,76193,3447,91Анализируя результаты расчетов можно сделать вывод о том, что на ТПТарманчукан наиболее нагруженным плечом является левое, на ТП Ядрин –правое, а на ТП Кимкан – левое.Токивобмоткахтяговогонапряжениянайдемпоизвестнымсоотношениям токов левого и правого плеча питания, согласно теорииэлектроснабжения железных дорог.На рисунке 3.3 представлена схема подключения трансформаторов на ТПТарманчукан.