Пояснительная записка Карнаухов П.В. (1204032)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра "Системы электроснабжения"
| К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ |
| Заведующий кафедрой |
| _________И.В. Игнатенко |
| "____"___________2017 г. |
| ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСХОДА РЕСУРСА КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ |
| Пояснительная записка к дипломному проекту |
| ДП 23.05.05 ПЗ |
| Студент | П.В. Карнаухов |
| Консультант по электробезопасности | Н. П. Григорьев |
| Консультант по экономике | Е. В. Гусарова |
| Консультант по безопасности жизнедеятельности | А. И. Андреев |
| Руководитель | Н. П. Григорьев |
| Нормоконтроль | С. А. Власенко |
Хабаровск – 2017
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
(ДВГУПС)
Электроэнергетический институт Кафедра Системы электроснабжения
(наименование УСП) (наименование кафедры)
Направление (специальность) _23.05.05 Системы обеспечения движения поездов__
(код, наименование направления или специальности)
УТВЕРЖДАЮ:
Зав. кафедрой_____________И.В.Игнатенко
«_____» ____________2017г.
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу студента
Карнаухова Павла Витальевича
(фамилия, имя, отчество)
1.Тема ВКР: «Повышение эффективности расхода ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения силовых трансформаторов» .
утверждена приказом по университету от «__» ______ 2017 г. № ____
2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «__» июня 2017 г.
3. Исходные данные к ВКР Участок электрифицированной железной дороги, схемы главных электрических соединений подстанции.
4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) показатели работы системы тягового электроснабжения, анализ ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения тяговых подстанции переменного тока, методы определения износа ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения, определения остаточного ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования, экономика, БЖД, электробезопасность.
5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)
Перспективы развития системы тягового электроснабжения,
влияние напряжения на выполнение графика движения поездов,
ресурс коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения,
принцип работы схема автоматического регулирования напряжения,
методы определения износа ресурса коммутационных аппаратов,
методы определения износа ресурса устройств регулирования напряжения.
6 Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)
| Наименование раздела | Консультант | Подпись, дата | |
| Задание выдал | Задание принял | ||
| БЖД и охрана труда Электробезопасность Экономическая часть | Андреев А. И. Григорьев Н. П. Гусарова Е. В. | ||
7 Дата выдачи задания 2017 г.
Календарный план
выполнения выпускной квалификационной работы
| № п/п | Наименование этапов выполнения выпускной квалификационной работы | Срок выполнения этапов ВКР | Примечание |
| 1 | Общая часть | 24.03.2017 | |
| 2 | Общие технические требования | 20.04.2017 | |
| 3 | Вопросы безопасности жизнедеятельности | 06.05.2017 | |
| 4 | Расчет экономической оценки эффективности замены | 19.05.2017 | |
| 5 | Электробезопасность | 30.05.2017 | |
| 6 | Оформление проекта | 10.06.2017 |
Студент _____________________________________________
Руководитель ВКР ____________________________________
Отзыв руководителя
РЕФЕРАТ
Работа содержит 98 с., 7 табл., 24 источников
РЕСУРС, РЕГУЛИРОВАНИЕ, КОММУТАЦИОНЫЕ АППАРАТЫ, ДИАГНОСТИКА, МЕТОДЫ.
Целью дипломного проектирования является рассмотрение показателей работы системы тягового электроснабжения, анализ ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения тяговых подстанции переменного тока, методы определения износа ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения, определения остаточного ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования.
В работе представлено сравнение элегазовых и вакуумных выключателей. Произведен экономический расчет замены масляных выключателей на элегазовые.
ABSTRACT
The purpose of the diploma design is to review the performance of the traction power supply system, analyze the service life of switching devices and voltage regulation devices for AC traction substations, methods for determining the wear on the life of switching devices and voltage regulation devices, and to determine the residual life of switching devices and control devices.
The paper presents a comparison of SF6 and vacuum circuit breakers. An economic calculation of the replacement of oil circuit breakers with sulfur hexafluoride was made.
СОДЕРЖАНИЕ
С.
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 11
1.1 Основные показатели работы системы тягового электроснабжения 11
1.2 Требования по напряжению 13
2 АНАЛИЗ РЕСУРСА КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 17
2.1 Классификация ресурса выключателей 17
2.2 Классификация ресурса устройств РПН 23
2.3 Круговая диаграмма ПУ 30
2.4 Характерные неисправности приводных механизмов и переключающих устройств 33
3 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА РЕСУРСА КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ. 53
4 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ 56
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ МАСЛЯННЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 66
5.1 Теоретические основы оценки эффективности 66
5.2 Исходные данные для расчета показателей 69
5.3 Расчет капитальных вложений и текущих расходов при замене масленых выключателей 70
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 73
6.1 Анализ вредных производственных факторов сопровождающихся производственным процессом. 73
6.2 Виды и системы освещения 74
6.3 Расчет освещения производственных помещений. 77
6.4 Расчёт бокового естественного освещения 77
6.5 Расчет искусственного освещения. 81
7 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ 83
7.1 Указание мер безопасности при эксплуатации ВГТ-220 83
7.2 Меры безопасности при работе с элегазом 83
7.3 Основные правила при производстве работ по замене 84
выключателей 84
7.4 Организационные мероприятия при производстве работ с 85
выключателями 85
7.5 Технические мероприятия при производстве работ с выключателями ВГТ-220 89
7.5.1 Общие положения 89
7.5.2 Отключения 89
7.5.3 Вывешивание запрещающих плакатов 90
7.5.4 Проверка отсутствия напряжения 91
7.5.5 Установка заземлений 92
7.5.6 Ограждение рабочего места, вывешивание плакатов 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 97
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с «Энергетической стратегией холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года» основными инновационными энергосберегающими техническими решениями и технологиями, на которые должна быть ориентирована железнодорожная энергетика на перспективу в части снижения потерь и повышения качества электроэнергии в распределительных сетях, являются применение современных устройств компенсации реактивной мощности, устройств РПН и включение в работу одного или двух трансформаторов [1].
Одновременно с развитием на железных дорогах РФ, произойдет повсеместный рост потерь электроэнергии в распределительных сетях ОАО «РЖД», что в основном обусловлено следующими факторами: совершенствованием систем учета, техническими параметрами изношенных элементов сети; неоптимальными режимами работы; недостатком или полным отсутствием средств регулирования напряжения; отсутствием или неудовлетворительной компенсацией реактивной мощности; высокой неравномерностью графиков электрических нагрузок; влиянием внешней сети; увеличением мощности нагрузок.
Одним из актуальных вопросов в настоящее время является «Повышение эффективности использования ресурса коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения на трансформаторах под нагрузкой (РПН)».
Данная работа посвящена исследованию ресурса выключателей и устройств РПН.
Определяющее влияние на степень износа электрооборудования оказывают эксплуатационные факторы, которые действуют в различных условиях и режимах работы. Они приводят к развитию и накоплению дефектов, к более раннему наступлению предельного состояния и отказу оборудования. При утяжеленных условиях эксплуатации скорость износа электрооборудования еще выше, чем при облегченных или нормативных условиях [1].
Цель работы заключается в глубоком изучении коммутационного ресурса, методов расчета оценки остаточного и наработанного ресурса и его прогнозирование с учетом условий эксплуатации и режимов работы.
Для осуществления обозначенной цели служат следующие задачи:
-
Проанализировать современное состояние надежности коммутационных аппаратов;
-
Рассмотрение методов определения состояния высоковольтных выключателей, основанный на оценке расхода коммутационного ресурса с учетом эксплуатационных факторов.
-
Выбрать метод расчета значений сработанного и остаточного ресурса высоковольтных выключателей, позволяющий перейти к системе технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию.
-
Сбор информации об устройствах РПН и высоковольтных выключателях;
-
Сравнение выключателей одного класса напряжения;
-
Рассмотрение мероприятий по восстановлению и повышению коммутационного и механического ресурса;
1 ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.1 Основные показатели работы системы тягового электроснабжения
Основные объемные показатели работы железнодорожного транспорта спрогнозированы на основе оценки перспектив развития российской экономики и с учетом развития других видов транспорта - погрузка грузов, грузооборот, пассажирооборот.
| Таблица 1 – Сравнение объемов погрузки и грузооборота [1] | |||||
| Год | Минимальный вариант | Максимальный вариант | |||
| Погрузка, млн.тонн. | Грузооборот, млрд.тонно-км | Погрузка, млн.тонн. | Грузооборот, млрд.тонно-км | ||
| 2007 | 1340 | 2090 | 1340 | 2090 | |
| 2030 | 1970 | 3050 | 2150 | 3300 | |
По минимальному варианту в 2030 году погрузки увеличатся в 1,47 раза, а грузооборот возрастет в 1,46. По максимальному варианту к 2030 году погрузки возрастут в 1,6 раза, а грузооборот в 1,58 раза.
Для достижения этой цели будут создаваться и проектироваться новые локомотивы с большей мощностью, повышаться скорость движения на самих железных дорогах. Так же будет уделено внимание постройке новых железнодорожных линий.
В соответствии с минимальным вариантом к 2030 году необходимо построить 16017 км новых железнодорожных линий, включая [1]:
-
стратегические (ориентировочная протяженность - 2246 км);
-
социально значимые (ориентировочная протяженность - 1262 км);
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе были рассмотрены перспективы развития до 2030 года. Основными инновационными энергосберегающими техническими решениями и технологиями, на которые должна быть ориентирована железнодорожная энергетика на перспективу в части снижения потерь и повышения качества электроэнергии в распределительных сетях, являются применение современных устройств РПН, высоковольтных выключателей и включение в работу одного или двух трансформаторов.
В результате реализации стратегии связанной с увеличением скоростных режимов, груза- и пассажира-перевозок на железных дорогах, повысится нагрузка на тяговых электростанции.
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.















