Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

7.2 Контроль за техническим состоянием КУ 78

8 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИИ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ 79

8.1 Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации тяговой подстанции 79

8.2 Виды и системы освещения, требования к освещению 81

8.3 Показатели безопасности работы осветительных приборов 84

8.4 Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока 85

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 92

ВВЕДЕНИЕ

Организация тяжеловесного движения является востребованным направлением транспортной деятельности Российской Федерации. В связи с ростом грузооборота необходимо реализовывать мероприятия по повышению пропускной и провозной способности. Пропускная и провозная способность участков железных дорог переменного тока определяется целым рядом факторов. Применительно к системе тягового электроснабжения таковыми являются: минимальный уровень напряжения в контактной сети, степень перегрузки понижающих трансформаторов, температура нагрева понижающего трансформатора и элементов контактной сети.

Несмотря на то, что по протяженности железные дороги РФ, работающие в условиях тяжеловесного дви­жения, составляют малый процент от общей протя­женности железных дорог, можно утверждать, что тяжеловес­ное движение явилось мощ­ным стимулом инновационного развития во многих отраслях промышленности, обеспечивающих этот вид железнодорожной деятельности.

Одним из важнейших выводов, полученных в ре­зультате обзора развития тяжеловесного движения, является необходимость ком­плексного, технико-экономического подхода к про­блемам тяжеловесного движения с учетом поставлен­ных целей и характерных особенностей железных до­рог. Требуется проведение упреждающих исследова­ний основных процессов и технических решений в эксплуатации.

Одним из эффективных методов повышения пропускной способности участков железных дорог является повышение минимального уровня напряжения в контактной сети и снижение загрузки элементов системы тягового электроснабжения путём применения средств компенсации реактивной мощности. Кроме повышения пропускной и провозной способности установка средств компенсации реактивной мощности решает задачи по снижению потребления реактивной мощности, а отсюда следует уменьшение потерь электроэнергии в тяговой сети, повышения качества электроэнергии, что приводит к снижению энергоемкости перевозочного процесса.

Устройства поперечной компенсации устанавливаются на тяговых подстанциях и на постах секционирования. Причем установка на посте секционирования оказывается наиболее эффективной. Основное преимущество компенсирующей установки на посту секционирования – эффективное снижение потерь напряжения и потерь мощности в контактной сети, что зачастую решает вопросы по усилению пропускной способности участка железной дороги.

Таким образом, компенсация реактивной мощности может быть в полной мере названа одной из технологий по усилению системы тягового электроснабжения в рамках реализации тяжеловесного движения.

Целью выпускной квалификационной работы является рассмотрение целесообразности установки устройства поперечной компенсации реактивной мощности на посте секционирования одного из участков Хабаровской ЭЧ ДВЖД.

Также производится оценка экономической эффективности применения компенсирующих устройств и расчёт сроков окупаемости внедрения. Отображены вопросы электробезопасности при выводе в ремонт устройства компенсации. Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности при эксплуатации и обслуживании тяговой подстанции.

1. Анализ литературных источников на предмет исследование ПРоблематики вопроса

1. Обоснование актуальности темы исследования

Важное место в транспортной системе занимают железные дороги. Железнодорожный транспорт выполняет 12 процентов общего объема грузовых перевозок и 82 процента общего грузооборота, осуществляемого всеми видами транспорта (без учета трубопроводного) [1].

Тяжеловесное движение сегодня рассматривается как эффективный инструмент, с помощью которого достигается повышение провозных способностей участков и направлений, повышение производительности локомотивов и локомотивных бригад, создается резерв пропускной способности и обеспечивается сокращение потребления энергоресурсов на тягу поездов.

Рыночная экономика требует опережающего развития транспорта, поскольку теперь его задачей является обеспечение экономических связей надежными и эффективными транспортными сообщениями. Для этого инфраструктура отрасли должна соответствовать величине и характеру транспортных потоков, технологии их пропуска и переработки. В Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 г. отмечено, что для обеспечения экономической эффективности необходимо «проведение имитационной экспертизы инвестиционных проектов развития транспортной инфраструктуры» [1]. Становится все более актуальной задача моделирования целых полигонов, особенно при организации тяжеловесного движения.

Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года предусматривает повышение весовых норм грузовых поездов как одно из приоритетных направлений в освоении возрастающих объемов перевозок грузов и повышении эффективности работы железных дорог.

В соответствии со Стратегией ОАО «РЖД» приступило к разработке комплексной программы развития движения поездов массой 9000 тонн на перспективу до 2020 г. на направлениях Кузбасс – Северо-Запад, Кузбасс – Центр и повышения унифицированной массы поезда 7100 тонн на направлениях БАМа и Транссиба, Кузбасс – Дальний Восток. Указанные выше железнодорожные направления являются связующими звеньями между крупнейшим промышленным кластером страны Кузбассом, с Уралом, Поволжьем и северо-западными, центральными, дальневосточными и южными регионами России. Прирост объемов грузовых перевозок на восточном направлении прогнозируется на 2020 г. на уровне примерно 30 %, а в западном – 20 % [2].

Также, одной из главных целей, поставленных перед железнодорожным транспортом в Энергетической стратегии ОАО «Российские железные дороги» на перспективу до 2030 г., является снижение энергоемкости перевозочного процесса, т.е. снижение потерь энергии [6].

На современном этапе развития железных дорог России освоение нарастающего объема перевозок выполняется путем увеличения числа грузовых поездов в обращении и повышения их массы и длины. Известно, что увеличение размеров движения связано с использованием пропускной способности линий, а повышение массы поездов реализуется на основе усиления тяги, усиления инфраструктуры, совершенствования парка грузовых вагонов. Увеличение числа поездов на линии приводит к достаточно быстрому исчерпанию пропускной способности. При этом на основании теоретических исследований и практического опыта работы железных дорог установлен уровень рационального заполнения пропускной способности. В случае его превышения единственной возможностью увеличения провозной способности является организация движения поездов повышенной массы и длины [3].

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог, являясь транспортным предприятием, представляет собой транспортную электрическую сеть. Поэтому системе электроснабжения свойственны особенности, характерные как для транспортного предприятия, так и для электроэнергетического предприятия, которые оказывают значительное воздействие на характер её дальнейшего развития.

Основными особенностями системы электроснабжения, как транспортно-энергетического предприятия, являются:

– отсутствие конечной проектной мощности из-за непрерывного возрастания грузопотока при нормальном развитии экономики;

– невозможность хранения и накопления перевозимой продукции и потребляемой электроэнергии;

– зависимость работы от мощности, режима и схемы работы питающей сети;

– непрерывность процесса передачи и потребления электрической энергии;

– большие трудности реконструкции элементов системы в процессе эксплуатации из-за непрерывной работы транспортного конвейера;

– стадийное наращивание мощности отдельных элементов с образованием значительных первоначальных резервов и, как следствие, омертвление капитальных вложений [4].

Значительное влияние на возможность пропуска тяжеловесных поездов оказывает состояние инфраструктуры. При пропуске поездов массой 8000 т интервал между поездами составляет от 20 до 30 мин. при нормативе 10 мин. Это приводит к дополнительному съему грузовых поездов и снижению пропускных способностей.

Проблемы, возникающие в тяговом электроснабжении и обратной тяговой сети при пропуске «тяжеловесов», заключаются в необходимости модернизации электроснабжения участков дорог под пропуск таких поездов. Для обеспечения готовности инфраструктуры к пропуску тяжеловесных поездов с весовой нормой 7100 тонН и интервалом следования 8 минут требуется провести работы по исключению лимитирующих зон тягового электроснабжения и усилению обратной тяговой сети [5].

Усиление действующей системы электроснабжения – важный ресурс обеспечения возрастающего объема перевозок.

Значительная часть устройств электроснабжения исчерпала свой ресурс и требует замены или модернизации из-за существенного увеличения тяговой нагрузки.

В настоящее время процесс развития системы электроснабжения электрических железных дорог в стране осуществляется не оптимальным образом. Недостаток изолированного рассмотрения отдельных этапов усиления системы электроснабжения состоит в том, что сумма частных оптимальных решений не позволяет получить оптимальное решение по развитию системы в целом. В результате материальные и денежные ресурсы используются не оптимальным образом. С целью исправления указанного положения возникла задача по разработке оптимизационной экономико-математической модели для проектирования развития системы электроснабжения электрических железных дорог, которая позволяет выбрать очередность и сроки осуществления мероприятий по овладению возрастающими нагрузками [4].

В качестве примера по усилению системы тягового электроснабжения железной дороги был рассмотрен участок Петров Вал-Колоцкий. Для оценки существующей системы были рассчитаны в программном комплексе «КОРТЭС» различные режимы пропуска поездов, результаты показали, что существующая система не способна обеспечить стабильный пропуск поездов массой 12000 тонн. В качестве меры по увеличению пропускной и провозной способности в работе предлагается переход от системы 27,5 кВ на систему 2х25 кВ. Схема питания участка и график движения поездов были смоделированы. Анализ показателей расчетов различных режимов пропуска поездов показал, что в режиме пропуска поездов только повышенной массы 12000 тонн межпоездной интервал составил 16 минут. Полученные результаты показывают, что перевод заданного участка на систему 2х25 кВ позволит пропускать поезда массой 12000 тонн [7].

К числу основных способов, дающих возможность в настоящее время на более или менее длительный срок решать проблему усиления тяговой сети системы электроснабжения переменного тока 25 кВ в условиях растущего грузопотока, относятся следующие:

– подвеска усиливающего провода параллельно контактной сети (УП);

– осуществление системы с экранирующим и усиливающим проводами (ЭУП);

– перевод на систему 2x25 кВ;

– установка дополнительной промежуточной тяговой подстанции (ДП);

– компенсация реактивного сопротивления тяговой сети установками продольной емкостной компенсации;

– снижение нагрузок элементов системы электроснабжения путем компенсации их реактивной мощности;

– строительство дополнительных пунктов параллельного соединения;

– установка дополнительного трансформатора на подстанции [4].

В свою очередь для решения проблем, возникающих в тяговом электроснабжении постоянного тока при пропуске тяжеловесных поездов, в хозяйстве электрификации и электроснабжения разработаны следующие технические решения:

– использование компактированного несущего троса;

– применение системы тягового электроснабжения с дополнительным проводом напряжением 6 кВ постоянного тока и пунктами преобразования напряжения;

– замена 6-пульсовых выпрямителей тяговых подстанций постоянного тока на 12-пульсовые;

– применение управляемых преобразователей с регулированием постоянного напряжения, в том числе с вольтодобавочной схемой выпрямления [5].

Актуальной задачей, которая стоит перед системой тягового электроснабжения (СТЭ), является пропуск поездов повышенной массы. Большая часть существующих СТЭ спроектирована под средние массы поездов и для решения вышеозначенной задачи требуется их усиление. Выбор способа усиления СТЭ определяется ограничениями, которые накладываю рамки на максимальную массу поездов, пропускаемых по участкам. Для устранения каждого возможно несколько способов: увеличение сечения контактной подвески, установка более мощного силового оборудования, установка новых подстанций и т.д. Но для определения эффективности способов усиления и выбора из нескольких наиболее оптимального, следует учитывать фактическое распределение нагрузки в каждой точке тяговой сети, определяемое профилем пути, графиком и режимами движения поездов. Как показывает анализ, коэффициент использования силового оборудования, в том числе и сечения контактной сети, снижается с увеличением масс поездов, поскольку нагрузка в системах обеспечения движения поездов становится концентрированной. Статистическая плотность распределения тока в тяговой сети при заданных параметрах движения поездов – неравномерна по длине межподстанционной зоны и во времени, используя её, можно определить точки, где мероприятия по усилению дадут наибольший эффект. Другой подход – это использовать методику оценки распределения нагрузки для снижения точек ее повышенного значения путем управления параметрами СТЭ: регулировка напряжения, установка нового оборудования, в том числе и дополнительных тяговых подстанций. Таким образом, точечный анализ распределения нагрузки в тяговой сети обеспечивает возможность определения оптимальных вариантов модернизации СТЭ под требуемые параметры движения поездов, включая пропуск поездов повышенной массы [7].

Необходимо рассмотреть вопрос повышение весовых норм грузовых поездов со стороны модернизации рельсовой сети.

Рельсовая сеть в системе электроснабжения железных дорог участвует как в канализации обратного тягового тока, так и в организации телемеханического канала связи между напольными устройствами, между напольными и локомотивными устройствами систем интервального управления движением поездов (ИУДП). Использование рельсовой сети в качестве обратного провода в системе тягового электроснабжения, требует осуществления технических, организационных и технологических мер, направленных на обеспечение электромагнитной совместимости со всеми устройствами (ИУДП). Это требование является основой для формирования критериев выбора схем электроснабжения и параметров элементов обратной тяговой сети в условиях пропуска поездов повышенной массы и длины [7].

Из вышесказанного можно сделать вывод, что вопросы выбора и построения энергоэффективных схем электроснабжения являются важнейшими в решениях задач развития железнодорожного транспорта. Определение параметров систем тягового электроснабжения является основной стадией проектирования при электрификации или усилении участка железной дороги для повышения пропускной и провозной способности.

В данной выпускной квалификационной работе будет рассматриваться усиление системы тягового электроснабжения Хабаровской дистанции электроснабжения путем установки регулируемого устройства поперечной компенсация реактивной мощности на посту секционирования, как одного из способов повышения эффективности передачи, качества электроэнергии, снижения потерь и увеличения весовых норм поездов, что является одной из основных целей «Энергетической стратегией холдинга «Российские железные дороги» на перспективу до 2030 года».

Для этого необходимо проанализировать известные случаи установки регулируемых устройств поперечной компенсации на постах секционирования, как метода усиления системы тягового электроснабжения.

Характеристики

Список файлов ВКР