ДП_И_ГИ_СУ (1202783)

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

Текст из файла

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт является одним из основных потребителей электроэнергии, главным образом – это электрифицированные дороги. Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железнодорожного транспорта.

Реализация поставленных целей требует создания условий, обеспечивающих надежную и экономичную работу железнодорожного транспорта [1].

Электрифицированная железная дорога переменного тока является спе­цифическим потребителем электрической энергии. Помимо того, что электротяговая нагрузка является несимметричным нелинейным потребителем с переменной нагрузкой, имеет место существенное отличие от других потребителей. Заключается оно в том, что железная дорога является про­тяженным приемником электрической энергии, и питание ее тяговых подстан­ций не может быть осуществлено от одного узла энергосистемы.

В общем случае тяговые подстанции получают питание от различных узлов одной или нескольких энергосистем. Это приводит к тому, что пункты питания, имеющие различные внешние характеристики, замыкаются через систему тягового электроснабжения. К тому же наблюдается некоторое различие по модулю и фазе напряжений в узлах подключения тяговых подстанций к энергосистемам. Совокупность перечисленных факторов приводит к появлению потоков мощности в системе тягового электроснабжения между узлами питания даже при отсутствии нагрузки в тяговой сети. Эти потоки при­нято называть уравнительными. Такая специфика работы электротягового потребителя снижает энергетические показатели электрифицированной же­лезной дороги и ОАО «Российские железные дороги» несут значительный экономический ущерб от несовершенства согласования систем внешнего и тягового электроснабжения, который связан с рядом недостатков [2].

Проблема снижения потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог является актуальной и экономически значимой, поскольку в процессе потребления электроэнергии происходят значительные потери её в тяговой сети.

На электрифицированных участках железных дорог переменного тока, как правило, применяют схему двустороннего питания контактной сети, при которой тяговые подстанции, питающие одну и туже межподстанционную зону, работают параллельно, что служит причиной появления в тяговой сети уравнительных токов. Эти токи вызывают дополнительные потери электроэнергии в тяговой сети, нагрев проводов и снижают пропускную способность участка. Подобные потери увеличивают общий расход энергии в системе электрической тяги и снижают экономические показатели работы системы электроснабжения.

В дипломном проекте предлагается проанализировать значения уравнительных токов, протекающих на участке Икура - Бикин и разработать мероприятия по его снижению.

Также в ВКР рассматриваются вопросы пожарной безопасности и вопросы электробезопасности при эксплуатации средств учета электроэнергии.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДВЖД

1.1 Оценка условий питания межподстанционных зон участков

переменного тока

Электрифицированная железная дорога переменного тока имеет существенное отличие от других потребителей, заключающееся в том, что она представляет собой протяженный приемник электрической энергии, и питание ее тяговых подстанций не может быть осуществлено от одной точки присоединения к системе внешнего электроснабжения (СВЭ). Система тягового электроснабжения (СТЭ) подключается к различным узлам одной или нескольких АО-Энерго, это приводит к тому, что СВЭ оказывается подключенной параллельно к СТЭ, создавая тем самым участок единой электроэнергетической системы, содержащей электротяговую нагрузку. Такое подключение не позволяет рассматривать отдельно СТЭ и СВЭ. Влияние одной системы на другую тем выше, чем больше отличия условий сопряжения систем от идеализированных. К таким условиям относятся следующие факторы:

• равенство входных сопротивлений в систему внешнего электроснабжения в точках подключения смежных тяговых подстанций;

• идентичность трансформаторного оборудования;

• равенство районных нагрузок;

• питание от одной ЛЭП;

• отсутствие транзита мощности по ЛЭП;

• отсутствие отбора электрической энергии от ЛЭП, питающей тяговые подстанции.

Система тягового электроснабжения является несимметричным нелинейным потребителем с переменной нагрузкой, ее режимы работы характеризуются неравномерностью загрузки смежных тяговых подстанций, уравнительными токами в межподстанционных фидерных зонах, достигающих значений нормальных эксплуатационных. В результате наблюдаются повышенные значения потерь напряжения и мощности в тяговой сети, что снижает технико-экономические показатели СТЭ. Кроме того, СТЭ ухудшает показатели качества электрической энергии (ПКЭ) в СВЭ.

Так как, сети СТЭ оказываются подключенными параллельно линиям СВЭ, то по тяговой сети протекает часть мощности транзита СВЭ. Тем самым уменьшаются потери электрической энергии в электроэнергетической системе, содержащей тяговую нагрузку, но увеличиваются потери в СТЭ.

1.1.1. Оценка равномерности распределения нагрузок между смежными тяговыми подстанциями

Для выявления межподстанционных зон (МПЗ) с повышенными уравнительными токами выполнен анализ расхода электрической энергии на тягу поездов.

К критериям, по которым можно судить о наличии значительных уравнительных токов, относятся:

– неравномерность загрузки смежных тяговых подстанций, характеризуемая коэффициентом фактического распределения нагрузок между смежными подстанциями (более 30 %);

– отклонение tg  по смежным тяговым подстанциям (при отсутствии уравнительных токов в тяговой сети коэффициент реактивной мощности принимается значение около 0,8);

– объем возвращаемой из тяговой сети электрической энергии, характеризуемый процентным соотношением возвращенной и принятой в тяговую сеть электроэнергии ( ).

Расчетный участок содержит 15 тяговых подстанций, относящихся к двум дистанциям электроснабжения:

1. ЭЧ-1 Облучье – тяговые подстанции Карьерный, Тарманчукан, Ядрин, Кимкан, Лондоко, Бира;

2. ЭЧ-2 Хабаровск – тяговые подстанции Икура, Ин, Волочаевка, Хабаровск-2, Кругликово, Дормидонтовка, Аван, Розенгартовка, Бикин.

В таблице 1.1 приведен расход на тягу поездов по счетчикам установленных на вводах 27,5 кВ за 5 месяцев 2017 г. (значения приведены по данным АСКУЭ).

Следует отметить, что на данном расчетном участке все подстанции присоединены к ЛЭП-220 кВ, кроме подстанции Хабаровск-2. Данная ЛЭП проложена вдоль железной дороги и, кроме электрической тяги по ней осуществляется транзит электрической энергии от источников питания в Амурской области и Хабаровского края к потребителям Приморского края. Можно считать основной причиной протекания уравнительных токов данный транзит электрической энергии, особенно, в осенне-зимний период.

Анализ значений, приведенных в таблице 1.2, позволил выявить основные МПЗ по другим критериям с возможным протеканием повышенных значений уравнительных токов:

1) Ядрин – Кимкан – Лондоко k = 1,65; = 0,15 %, tg  = 0,51 (по ЭЧЭ Лондоко).

2) Икура – Хабаровск-2: k = 1,27 tg  = 1,11 (по ЭЧЭ Хабаровск-2).

3) Хабаровск-2 – Бикин: k = 1,20; tg  = 0,24 (по ЭЧЭ Кругликово).

Таблица 1 1– Результаты расчета расходов электрической энергии на тягу поездов в границах расчетных участков за 5 месяцев 2017 года

Наименование расчетного участка	Наименование тяговой подстанции	Расход электроэнергии на тягу по счетчикам тяговых подстанций (WЭЧЭ), кВт∙ч
1	2	3
Журавли – Звеньевой	Карьерный	36 909 707
	Тарманчукан	56 793 945
	Ядрин	62 641 328
	Кимкан	38 134 843
	Лондоко	28 803 949
	Бира	29 211 306
	Икура	46 960 863
	Ин	41 027 598
	Волочаевка	45 116 199
	Хабаровск-2	68 211 106
	Кругликово	37 757 411
	Дормидонтовка	32 625 853
	Аван	37 229 871
	Розенгартовка	34 355 641
	Бикин	20 878 446
	Всего по участку	616 658 066

1.1.2. Анализ расхода электрической энергии с районных обмоток
тяговых трансформаторов

Для выявления МПЗ с повышенными уравнительными токами также необходимо провести анализ расхода электрической энергии с районных обмоток тяговых трансформаторов тяговых подстанций.

Значительное расхождение в расходе электрической энергии отпускаемой с районных обмоток смежных тяговых подстанций (особенно если на одной из тяговых подстанций районная нагрузка превышает тяговую) вызывает увеличение уравнительного тока протекающего по МПЗ, снижает расход электрической энергии на тягу поездов на тяговой подстанции с мощной районной нагрузкой, следовательно, увеличиваются потери энергии на МПЗ.

Для данного расчетного участка отпуск электрической энергии с районных обмоток смежных подстанций значительно ниже, чем расход электроэнергии на тягу, поэтому в дальнейшем влияние районной обмотки на величину уравнительных токов учитывать не будем.

1.1.3. Анализ схем сопряжения систем внешнего и тягового

электроснабжения

При выполнении анализа схем внешнего и тягового электроснабжения полигона переменного тока железной дороги необходимо выявить наличие основных неудовлетворительных вариантов сопряжения схем внешнего и тягового электроснабжения. Возможные варианты неудовлетворительного согласования систем внешнего и тягового электроснабжения изложены в [1].

Схема внешнего электроснабжения участка Журавли – Звеньевой Дальневосточной железной дороги полигона переменного тока приведена на чертеже Д 23.05.05 021 Э01 .

На расчётном участке находятся тяговые подстанции Карьерный, Тарманчукан, Ядрин, присоединенные к электрическим сетям 220 кВ «Амурское предприятие МЭС Востока» - филиала ОАО «ФСК ЕЭС». Тяговые подстанции Кимкан, Лондоко, Бира, Икура, Ин, Волочаевка-1, Кругликово, Дормидонтовка присоединены к электрическим сетям 220 кВ Хабаровского предприятия МЭС Востока - филиала ОАО «ФСК ЕЭС». Тяговые подстанции Аван, Розенгартовка, Бикин запитаны от сетей 220 кВ с возможностью питания от двух предприятий «Хабаровское предприятие МЭС Востока» и «Приморское предприятие МЭС Востока» - филиалы ОАО «ФСК ЕЭС». Одна подстанция Хабаровск-2 присоединена к сетям 110 кВ «Хабаровские электрические сети» - филиал ОАО «ДРСК»

Особенностью некоторых МПЗ (Лондоко – Бира, Бира –Икура) является отсутствие или вывод из эксплуатации постов секционирования. Первичное напряжение всех тяговых подстанций 220 кВ., кроме Хабаровск-2. Расположение тяговых подстанций и постов секционирования в границах участка Журавли – Звеньевой представлено в таблице 1.2.

Технические характеристики тяговой сети в границах участка Журавли – Звеньевой приведены в таблице 1.3. Общая протяжённость пяти межподстанционных зон (МПЗ) составляет 701 км. Тяговая сеть чётного и нечётного пути на большей части участка выполнена с использованием контактного провода марки МФ-100, несущего троса - ПБСМ-95 (М-120, М-95), рельс – Р65.

Технические характеристики понижающих трансформаторов тяговых подстанций с указанием реактансов в режиме максимума приведены в таблице 1.4

Таким образом, рассматриваемая система электроснабжения представляет собой пример электрифицированного участка железной дороги значительно отличающегося от часто рассматриваемого случая классической схемы двухстороннего питания шести тяговых подстанций, фазировка которых выполнена симметрично относительно середины схемы. Каждая МПЗ характеризуется совокупностью факторов, определяющих формирование уравнительного тока.

Таблица 1.2 – Расположение объектов системы тягового электроснабжения участка Журавли – Звеньевой

Продолжение таблицы 1.2

Продолжение таблицы 1.2

Продолжение таблицы 1.2

Окончание таблицы 1.2

Таблица 1.3 – Характеристика тяговой сети участка Журавли – Звеньевой

Продолжение таблицы 1.3

Продолжение таблицы 1.3

Окончание таблицы 1.3

Таблица 1. 4 – Технические характеристики понижающих трансформаторов тяговых подстанций в границах участка Журавли – Звеньевой

Продолжение таблицы 1.4

Приложение таблицы 1.4

Окончание таблицы 1.4

1.1.4. Оценка уравнительного тока и потерь от его протекания по тяговой сети

Основным информативным параметром, характеризующим условия согласования СВЭ и СТЭ, является уравнительный ток в тяговой сети межподстанционных зон.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР