ПЗ Голованов (1204018), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 3.4 – Пример ввода исходных данных для расчета

пропускной способности участка Бира – Волочаевка

Полученные в результате расчета данные о допустимых межпоездных интервалах представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Допустимые межпоездные интервалы расчётных участков

при пропуске поездов 2500 т. и пакета поездов 6300 – 3500 т.

На основании данных таблицы 2.1, в соответствии с рисунками 3.2 – 3.3 , а также согласно полученным в результате расчетов пропускной способности участка межпоездным интервалам, представленным в таблице 3.4, сделаем вывод о наличии на участке Бира – Бикин следующих лимитирующих МПЗ:

– Волочаевка – Хабаровск – 2;

– Хабаровск – 2 – Кругликово;

– Домидонтовка – Аван;

– Аван – Розенгартовка;

– Розенгартовка – Бикин.

4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УСИЛЕНИЮ СИСТЕМЫ

ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ПРОПУСКЕ

ПОЕЗДОВ УВЕЛИЧЕННОЙ МАССЫ И ДЛИНЫ

Обращение на сети железных дорог нашей страны тяжеловесных и длинносоставных грузовых поездов непосредственно связанно с пропускной способностью лимитирующих участков. На сегодняшний момент мощность тяговых подстанций является недостаточной для обращения тяжеловесных поездов массами свыше 6 000 т., а значит, без введения больших мощностей и принятия мер по усилению СТЭ рост грузооборота не представляется возможным.

На протяжении многих лет были разработаны различные способы усиления системы тягового электроснабжения:

– усиление контактной подвески – применение экранирующего и усиливающего проводов (система с ЭУП), увеличение сечения контактного провода;

– установка дополнительного трансформатора на подстанциях;

– сооружение ППС подвесок путей;

– применение устройств компенсации реактивной мощности;

– замена шестипульсовых выпрямителей современными 12–пульсовыми;

– сооружение подпитывающих подстанций.

В данном разделе приведена краткая характеристика различных способов усиления СТЭ, рассматриваются их преимущества и недостатки, а так же их применение на лимитирующих участках.

Согласно п.п. 7 и 13 Протокола заседания Межведомственной рабочей группы по вопросам развития железнодорожного транспорта № 2 от 25 февраля 2014 г и поручением Председателя Правительства Российской Федерации №ДМ – П9 – 1606 от 07 марта 2014 г. планируется оценить работу СТЭ при организации обращения поездов массой 12 000 – 6300 т.

4.1 Система электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом

Система тягового электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом (ЭУП), была разработана в Ростовском государственном университете путей сообщения (РГУПС) совместно с Северо – Кавказской железной дорогой и Управлением электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения (ЦЭ МПС) в 1975 году. Позднее участие в ее усовершенствовании принимали сотрудники ВНИИЖТ и Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ).

Широкое применение такая система получила за рубежом. Начиная с 90-х годов, система ЭУП была применена в Германии на высокоскоростных железнодорожных линиях Мангейм-Штутгарт и Ганновер-Вюрцбург.

Системой ЭУП в 1990 году было оборудовано около 560 км на Северо-Кавказской железной дороге, в результате в 1998 году экономия электроэнергии составила более 25000 кВтч в год на один километр каждого пути.

4.1.1 Преимущества и недостатки СТЭ с экранирующим и усиливающим проводом

Рисунок 4.1 – Основные преимущества СТЭ с ЭУП

За счет сильной связи взаимоиндукции экранирующего провода (ЭП) с контактной подвеской и усиливающим проводом (УП), в ЭП наводится ток, который является обратным направлению тягового тока. В связи с этим результирующая напряженность электромагнитного поля снижается, что в свою очередь обеспечивает уменьшение потерь напряжения, уровня электромагнитного влияния на смежные линии и полного сопротивления тяговой сети.

Высокая электромагнитная связь между ЭП и УП, достигаемая за счет малого расстояния между ними, обеспечивает ответвление в УП большой доли тягового тока, что позволяет применять контактную подвеску с проводами минимального сечения, тем самым сокращая расход меди. Помимо этого обеспечивается снижение токов в рельсах и их потенциала, что значительно улучшает условия электробезопасности.

Внедрение системы ЭУП при электрификации новых железнодорожных участков позволяет уменьшить число тяговых подстанций, при увеличении МПЗ до 75 – 80 км, а на участках с легким профилем пути до 100 км. В свою очередь при увеличении длины МПЗ (за счет снижения неравномерности нагрузки) снижается трансформаторная мощность.

Система с ЭУП достаточно хорошо проработана и продумана в техническом отношении. За длительное время использования системы с ЭУП накоплен большой опыт в области ее эксплуатации, а также имеется опыт ее монтажа без использования технических окон.

Несмотря на многие преимущества, система с ЭУП имеет значительный недостаток: наличие дополнительных проводов, а как следствие больше возможных аварийных режимов работы. В случае обрыва ЭП произойдет резкое увеличение сопротивления системы, что в свою очередь приведет к неправильной работе устройств релейной защиты [11].

4.1.2 Конструкция СТЭ с экранирующим и усиливающим проводом

В системе тягового электроснабжения с ЭУП на опорах контактной сети, помимо контактной подвески, с полевой стороны подвешиваются два дополнительных провода ЭП и УП.

На рисунке 4.2 представлена схема размещения проводов на опоре КС, при использовании системы электроснабжения с ЭУП.

Рисунок 4.2 – Схема размещения проводов системы ЭУП и ДПР

на консольной железобетонной опоре контактной сети

на двухпутном участке

Экранирующий и усиливающий провода крепятся к одному кронштейну, что и провод системы ДПР. УП соединятся электрически с контактной подвеской через каждые 200 метров. В свою очередь ЭП соединяется либо с нулевой точкой дросель – трансформатора на расстоянии не менее 4 мкм (обычно через два изолируванных стыка – на третий) либо заземляется на индивидуальные заземлители [11].

Рисунок 4.3 – Заземление экранирующего провода

на дроссель – трансформаторы

Индивидуальные заземлители представляют собой два металлических стержня длиной 3 метра, забиваемые вблизи опоры контактной сети. Подобные заземлители монтируются на каждой опоре (на расстоянии 200 метров друг от друга). При использовании заземлителей, ЭП электрически не связывается с рельсами, заземляющие спуски не присоединяются к рельсам, в результате чего улучшаются условия работы устройств автоблокировки., а также появляется возможность использовать ЭП в качестве троса группового заземления, в случае такой необходимости при проведении работ на КС [11].

4.2 Устройства компенсации реактивной мощности

Одним из эффективных способов увеличения пропускной способности лимитирующих железнодорожных участков является повышение минимального уровня напряжения в контактной сети и снижение степени загрузки элементов СТЭ путем применения устройств компенсации реактивной мощности. Устройства компенсации позволяют снизить потребление реактивной мощности, а значит и потери электрической энергии в тяговой сети и тяговых трансформаторах.

Устройство емкостной компенсации представляет собой батарею конденсаторов, которая включается последовательно или параллельно (в зависимости от вида компенсации) с тяговой нагрузкой в рассечку контактной подвески или провода, питающего эту подвеску. Устройства емкостной компенсации повышают напряжение в тяговой сети, компенсируя падением напряжения на емкостных сопротивлениях конденсаторов падение напряжения на индуктивных сопротивлениях сети электроснабжения.

Различают устройства поперечной (КУ) и продольной (УПК) компенсации реактивной мощности.

Устройства поперечной компенсации, как правило, устанавливают на ПС и тяговых подстанциях (возможна установка КУ на ЭПС). Применение КУ на ПС является более эффективным, за счет расположения устройства компенсации ближе к середине МПЗ, однако осложняются условия эксплуатации оборудования (удаленность от обслуживающего персонала).

Устройства продольной емкостной компенсации как правило включаются а отсасывающую линию ТП, что позволяет симметрировать напряжение и поднять его уровень на наиболее загруженной фазе. В некоторых случаях УПК могут выполняться переключаемыми, это делают для повышения эффективности их работы при изменении числа понижающих трансформаторов, работающих на тяговую нагрузку.

Допускаются варианты включения устройств продольной компенсации в одну или обе фазы ТП, в тех случаях, когда наличие УПК в отсасывающей линии не обеспечивает стабилизацию и повышение минимального уровня напряжения в контактной сети.

В таблице 4.1 представлены устройства компенсации реактивной мощности, предлагаемые для применения на лимитирующих участках и их основные характеристики [12,13].

Таблица 4.1 – Устройства компенсации реактивной мощности, предлагаемые для усиления СТЭ

Устройство поперечной компенсации SVG – 6,5/27,5– ST является статическими генератором реактивной мощности. Силовая схема КУ представлена соединенными последовательно силовыми ячейками, реализованными на основе биполярных транзисторов и изолированным затвором (IGBT транзисторы). Управление комплексом силовых ячеек осуществляется от системы управления по оптоволоконным кабелям. На открытой площадке распределительного устройства, вне контейнера с силовыми ячейками, располагаются выходной дроссель, предназначенный для потребления реактивной мощности из сети при необходимости, и пуско– зарядное устройство, обеспечивающее первичный заряд конденсаторов силовых ячеек [12].

Характеристики

Список файлов ВКР