Диплом Чернышев 2017 (1190205), страница 10
Текст из файла (страница 10)
– потери в тяговой сети уменьшились и достигли 3,7% (18052 кВт ч);
– нагрев проводов увеличился на 3˚С и стал равен 63˚С;
– стало возможным уменьшение межпоездного интервала на 6 минут до 22 минут.
5.2 Установка устройства продольной емкостной компенсации (УПК) на подстанции Хабаровск-2
Компенсацию реактивной мощности подразделяют на продольную, поперечную и продольно – поперечную емкостную. Продольную применяют для увеличения уровня напряжения в тяговой сети переменного тока, такие устройства (УПК) по конструкции представляет собой батарею конденсаторов, последовательно включаемая с нагрузкой в КС. Повышения уровня напряжения достигается за счет компенсации падения напряжения на емкостных сопротивлениях за счет падения индуктивных сопротивлений сети. УПК часто устанавливаются на ТП, реже ПС или перегонах.
Вследствие того, что данные устройства требуют больших затрат при малых уровнях компенсации данная система не применяется на сторонах высшего напряжения 110 или 220 кВ. На стороне напряжения применяемой для тяги 27,5 кВ, УПК используют в одно– и двухфазном исполнении (неполнофазные) как на перегонах, так и на ТП.
Путем моделирования выясняем, что наиболее эффективным вариантом будет установка в фазу С на ТП Хабаровск-2 УПК мощностью 2880МВАр.
Таблица 5.10 – Отчёт по участку Волочаевка-1 – Хабаровск-2 после установки УПК
| Температура воздуха, °C | 40 | |
| Использованы графики движения | путей 1-го, 2-го |
Окончание таблицы 5.10
| Расход энергии: | Потери в тяговой сети 10893 кВт ч (4%) | |
| Активная, кВт·ч | 275178 | |
| Реактивная, квар·ч | 121025 | |
| Ограничивающий коэффициент нагрузки | 1,4 | (1,5 10 мин) ЭЧЭ Хабаровск-2 |
| t трансформатора, °C | 68 | (95 °С масла) ЭЧЭ Хабаровск-2 |
| Напряжения, кВ: | 2-й путь поезд 36 на 8495,55 км 2-й путь поезд 26 на 8538,19 км | |
| минимальное | 21,10 | |
| среднее 3-мин | 23,42 | |
| Ограничивающая темпера, °C: | ||
| в контактной сети | 88 | |
| в отсасывающей линии | 54 |
Анализируем полученные данные:
– прирост напряжения составляет 1,9кВ и достигает 23,42кВ;
– потери в тяговой сети увеличились и достигли 4,0% (10893 кВт ч);
– нагрев проводов увеличился на 18˚С и стал равен 78˚С;
– стало возможным уменьшение межпоездного интервала на 2 минуты до 17 минут.
С установкой УПК мощности подстанции позволяют обеспечить межпоездной интервал в 9 минут, но нагрев КС ограничивает его длинной в 17 минут. Учитывая тот факт, что контактная подвеска на участке чрезмерно изношена, предлагаю ее заменить.
5.3 Усиление контактной сети участка Волочаевка-1 – Бикин
Уменьшение межпоездных интервалов способствует росту величины тягового тока, что в свою очередь влечет перегрев контактного провода. После вышеописанных мероприятий по усилению появилась необходимость снизить повышенный нагрев провода контактной сети, а так же увеличить уровень напряжения в системе. Для выполнения этой цели можно воспользоваться заменой контактного провода по всей длине участка Волочаевка-1 – Бикин на провод большего сечения. Это мероприятие не только решит проблемы пропускной способности, но и оставит задел на будущее, в случае установки дополнительных трансформаторов на подстанции смежных участков. Приведем характеристики проводов контактной сети.
Таблица 5.11 Характеристики марок проводов
| Марка провода | R, ом\км | X, ом\км | Iдоп | |
| ПБСМ-95+МФ100 | 0,182 | 0,428 | 884 | |
| М-120+МФ-100+А-185 | 0,083 | 0,296 | 1600 |
Произведем моделирование системы с подвеской М-120+МФ-100+А-185 по всей длине участка Волочаевка-1 – Бикин.
Таблица 5.12 – Отчёт по участку Волочаевка-1 – Бикин до замены провода
| Температура воздуха, °C | 40 | |
| Использованы графики движения | путей 1-го, 2-го | |
| Расход энергии: | Потери в тяговой сети 74202 кВт ч (4,4%) | |
| Активная, кВт·ч | 1674948 | |
| Реактивная, квар·ч | 152501 | |
| Ограничивающий коэффициент нагрузки | 1,2 | (1,5 10 мин) Бикин |
| t трансформатора, °C | 85 | (95 °С масла) Бикин |
| Напряжения, кВ: | 2-й путь поезд 60 на 8742,17 км 2-й путь поезд 60 на 8742,96 км | |
| минимальное | 20,47 | |
| среднее 3-мин | 20,54 | |
| Ограничивающая темпера, °C: | ||
| в контактной сети | 106 | |
| в отсасывающей линии | 76 |
Таблица 5.13 – Отчёт по участку Волочаевка-1– Бикин после замены провода
| Температура воздуха, °C | 40 | |
| Использованы графики движения | путей 1-го, 2-го |
Окончание таблицы 5.13
| Расход энергии: | Потери в тяговой сети 40872 кВт ч (2,3%) | |
| Активная, кВт·ч | 1692434 | |
| Реактивная, квар·ч | 166280 | |
| Ограничивающий коэффициент нагрузки | 1,16 | (1,5 10 мин) Бикин |
| t трансформатора, °C | 76 | (95 °С масла) Бикин |
| Напряжения, кВ: | 2-й путь поезд 10 на 8742,17 км 2-й путь поезд 10 на 8742,96 км | |
| минимальное | 21,92 | |
| среднее 3-мин | 22,00 | |
| Ограничивающая темпера, °C: | ||
| в контактной сети | 53 | |
| в отсасывающей линии | 69 |
Анализируем полученные данные:
– прирост напряжения составляет 1,46кВ и достигает 22кВ;
– потери в тяговой сети уменьшились и достигли 2,3% (40872кВт ч);
– нагрев проводов уменьшился на 53˚С и стал равен 53˚С;
– стало возможным уменьшение межпоездного интервала на 8 минут до 14 минут.
Поэтапное усиление позволит снизить минимальный межпоездной интервал с 28 до 14 минут, обеспечивая пропуск, по четному пути, 110 поездов в сутки, из которых 36 поездов массой 12000 тонн. Так же данные мероприятия направлены на обеспечение надежности участка.
Таблица 5.14 Итоги усиления
| Участок | Межпоездной интервал, мин | ||
| В инструкции | С резервом | После усиления | |
| Волочаевка-1 – Хабаровск-2 | 20 | 26 | 13 |
| Хабаровск-2 – Кругликово | 19 | 23 | 13 |
| Аван – Розенгартовка | 22 | 26 | 13 |
| Розенгартовка - Бикин | 17 | 28 | 14 |
6 МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
6.1 Анализ вредных и опасных факторов, влияющих на персонал в пределах тяговой подстанции
В соответствии с ФЗ [11] тяговая подстанция является объектом, который должен удовлетворять требованиям безопасности и экологии. При эксплуатации ТП на работников воздействуют опасные и вредные факторы. Вредным производственным фактором является фактор, воздействие которого на человека ведет к появлению и развитию заболеваний и снижению работоспособности. Опасными факторами являются такие, которые, воздействуя на человека, могут привести к тяжелым травмам или смертельному исходу. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы:
– физические;
– химические;
– биологические.
К вредным физическим факторам, действующим на работников ТП, относятся шум, электромагнитные поля, недостаточное и некачественное освещение, несоответствие нормам показателей микроклимата в помещении, вредные пары аккумуляторной батареи, трансформаторное масло и т.д.
К опасным факторам, действующим на работников ТП, относятся действие на организм человека электрического тока, работа на высоте, работа вблизи электроподвижного состава, работа с грузоподъемными механизмами и аппаратами, приводы которых имеют мощные пружины.
Анализ опасности поражения электрическим током сводится к определению значений тока, протекающего через тело человека в различных условиях [12].
Опасность поражения зависит от ряда факторов:
1. Напряжение сети.
2. Путь тока в теле человека.
3. Схемы самой сети.
4. Режима работы ее нейтрали.
5. Степени изоляции токоведущих частей от земли.
6. Емкости токоведущих частей относительно земли.
Электрический ток, проходящий через тело человека, оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Нормирование осуществляется по [13], защита обеспечивается выполнением ряда организационных и технических мероприятий. Эти мероприятия обеспечивают электробезопасность персонала при обслуживании электроустановок, предотвращает ошибочные действия персонала при эксплуатации электрооборудования. Работники ТП подвергаются ежегодной проверке знаний ПТЭ и ПТБ, с ними проводятся занятия по тех.учебе и противоаварийные тренировки.
Электрическое поле частотой 50 Гц и напряженностью до 5 кВ/м не оказывает на организм человека вредного воздействия, поэтому время пребывания персонала в нем не нормируется. При напряженности более 5 кВ/м время пребывания регламентируется ПОТЭЭ от 04.08.14. В электрическом поле постоянного тока напряженностью менее 20 кВ/м время пребывания не ограничено при применении средств защиты. При напряжении выше 25 кВ/м максимальное время в электроустановках не должно превышать 3 часа. Защиту обеспечивают рациональной организацией труда и применением защитных экранов.












