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

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"

Студент	И. А. Чирагов
Консультант по электробезопасности	Е. Ю. Тряпкин
Консультант по экономике	Е. В. Гусарова
Консультант по безопасности жизнедеятельности	А. И. Андреев
Руководитель	Е. Ю. Тряпкин
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

«_____» ______________2017 г.

З А Д А Н И Е

Чирагова Исса Агагусейна оглы

(фамилия, имя, отчество)

1.Тема ВКР: « Разработка лабораторного стенда по изучению эффективно­сти применения технологий Smart grid в тяговом электроснабжении»

утверждена приказом по университету от «__» ______ 2017 г. № ____

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «__ » июня 2017 г.

3. Исходные данные к проекту: схемы тягового электроснабжения, остальные данные приведены в пояснительной записке.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) постановка проблемы, целей и задач разработки, проект устройства, разработка структурной и принципиальной схем стенда, создание математической модели стенда, оценка сходимости параметров стенда с параметрами системы тягового электроснабжения, вопросы экономики, электробезопасности и безопасности жизнедеятельности.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

компоновка лабораторного стенда,

электрическая схема стенда,

электромагнитное взаимодействие пары электрически не связанных катушек,

оценка получившихся сопротивлений с сопротивлениями реальной контактной подвески,

характеристика и функционал лабораторного стенда,

подключения системы мониторинга,

подключения системы векторных измерений,

экономический анализ разработанного стенда,

схема гибкой вольтодобавки.

6 Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)

7 Дата выдачи задания 11 марта 2017 г.

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент _____________________________________________

Руководитель ВКР ____________________________________

Отзыв руководителя

РЕФЕРАТ

92 с., 12 рис., 4 табл., 19 источников

СИСТЕМА ВЕКТОРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, SMART GRID, ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД, СОПРОТИВЛЕНИЕ, КОНТАКТНАЯ СЕТЬ, МОДЕЛЬ

Целью дипломного проекта является применение системы векторных измерений в технологии Smart Grid на контактной сети, и её реализация на разработанном лабораторном стенде, который моделирует участок контактной сети. Рассмотрены сопротивления контактных подвесок применяемых на железной дороге, принципы приведения модели участка контактной сети к реальным участкам, а также непосредственно сама система векторных измерений.

Произведен расчет элементов стенда, выбрана реальная подвеска, сопротивления которой полностью идентичны, сопротивлениям модели участка контактной сети. Рассмотрено применение системы векторных измерений в технологии Smart Grid и принцип работы системы на лабораторном стенде.

Также рассмотрена возможность применения дополнительных модификаций на разработанный лабораторный стенд.

ABSTRACT

The purpose of final qualifying work is the use of vector measurements in Smart Grid technology in the contact network, and its implementation on the developed laboratory stand, which simulates the plot of the contact network. Considered the resistance of the contact of the suspensions used on the railway, the principles of a cast model of a site of a contact network to the real parts and the system itself for vector measurements.

The calculation of the elements of the stand selected real suspension, the resistance of which is completely identical, the resistances of the phase models of contact networks. We considered the use of vector measurements in Smart Grid technology and operation system on a laboratory bench.

Also the possibility of applying additional modifications on the laboratory stand.

Содержание

C.

Введение 9

1 Постановка проблемы, целей и задач разработки 11

1.1 Развитие технологии Smart Grid в рамках стратегии научно-технического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2030 года 11

1.2 Проблемы применения системы векторных измерений в технологии Smart Grid 12

1.3 Реализация стендовой модели контактной сети 16

1.4 Реализация работы системы векторных измерений на модели, созданной в рамках стенда 18

2 Разработка структурной и принципиальной схем стенда 24

2.1 Разработка структурной схемы стенда 24

2.2 Разработка электрической схемы стенда 26

2.3 Проектирование математической модели стенда 29

2.4 Сравнение математической и физической моделей стенда 38

2.4.1 Проведения опытного метода для получения параметров стенда 38

2.4.2 Сравнения двух методов моделирования и выведения погрешности результатов, с её оценкой 48

3 Электрический расчет стенда 54

3.1 Расчет параметров трансформаторов 54

3.2 Определение максимального рабочего тока стенда 55

3.3 Расчет ударного тока короткого замыкания 56

4 Рекомендации по электробезопасности при внесении изменений в созданный лабораторный стенд 62

4.1 Общие положения 62

4.2 Требования к персоналу 66

5 разработка Инструкции по охране труда при работе на лабораторном стенде 70

5.1 Цель и назначение инструкции по охране труда 70

5.2 Инструкция по охране труда при работе на лабораторном стенде 75

6 Определение стоимости разработанного стенда 79

6.1 Условия создания лабораторного стенда 79

6.2 Определение стоимости и трудозатрат при создании лабораторного стенда 87

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92

Введение

Основной тенденцией развития современной электроэнергетики является интеллектуализация управления, на основе которой предполагается придать электроэнергетическим системам (ЭЭС) свойства рационального поведения, заключающиеся в их способности к адаптации и реконфигурации в зависимости от изменений в окружающей среде. Основой для реализации этой тенденции может служить концепция интеллектуальных электрических сетей (Smart Grid), позволяющих построить высоконадежные автоматически балансирующиеся самоконтролирующиеся ЭЭС, способные принимать энергию из разных источников (в том числе и возобновляемых) и преобразовывать ее в конечный продукт для потребителей. ЭЭС, построенные с использованием Smart Grid, включают передовые телекоммуникационные и управляющие технологии для повышения эффективности производства, передачи, распределения и измерения электрической энергии. Это позволит обеспечить высокий уровень надежности, экономичности и безопасности электроэнергетической системы России.

Преимущество применения векторных технологий. Синхронные векторные измерения (phasor measurements) по всей энергосистеме стали возможны благодаря меткам времени GPS (Global Positioning System). В соответствии с техническим прогрессом в области измерительной техники, устройства измерения векторных величин можно представить как средство для улучшения обычного способа организации мониторинга и наблюдаемости энергосистемы. PMU– это устройства, которые с успехом могут пользоваться глобальной системой позиционирования (GPS) для того, чтобы извлечь универсальное координированное время (UTC) и дату информации.

Векторные регистраторы параметров PMU получили широкое распространение благодаря тому, что:

• данные векторные измерения могут использоваться для дополнения и/или улучшения функциональных возможностей существующих систем управления;

• данные векторных измерений с сигналами систем глобального позиционирования GPS позволяют регистрировать основные режимные параметры (напряжение на шинах и его угол и др.) при большой протяженности контактной сети;

• непосредственное измерение фазы позволяет напрямую вычислить передачу мощности между шинами, тем самым улучшает характеристики и точность оценки состояния;

• обеспечивает высокую частоту дискретизации (до 30 отсчетов в секунду);

• расширяет наблюдаемость, в том числе за пределами области собственного функционирования;

• обеспечивает мониторинг переходных и установившихся режимов;

• создает возможность использования для проверки достоверности характеристик системы, параметров модели и установки устройств управления;

• позволяет производить установку более надежных систем защиты;

• ускоряет восстановление системы после возмущений и технологических нарушений.

На сегодняшний день это один из самых прогрессивных методов измерения, позволяющий получить высокую точность и стабильность измерений, минимальную задержку измеряемых переменных, повысить надежность измерительной системы в целом, а также получить функциональность, недоступную для других методов.

Объектом разработки в дипломном проекте является лабораторный стенд, с реализацией системы векторных измерений на примере модели участка контактной сети и применение системы гибкой вольтодобавки.

1. Постановка проблемы, целей и задач разработки

   1. Развитие технологии Smart Grid в рамках стратегии научно-технического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2030 года

Транспортной стратегией Российской Федерацией до 2030 года определены цели, для социального и экономического развития транспортной инфраструктуры:

• формирование единого транспортного пространства России на базе сбалансированного опережающего развития эффективной транспортной инфраструктуры;

• обеспечение доступности и качества транспортно-логистических услуг в области грузовых перевозок на уровне потребностей развития экономики страны;

• интеграция в мировое транспортное пространство, реализация транзитного потенциала страны;

• повышения уровня безопасности транспортной системы.

Чтобы выполнить поставленные цели, ОАО «РЖД» была разработана Долгосрочная программа развития до 2030 года. Для их выполнения необходимо решить следующие стратегические задачи в области развития спутниковых технологий:

• обеспечение комплексной безопасности движения. Переход на высокоскоростное и скоростное движение, повышение плотности транспортных потоков на железнодорожных магистралях уже не могут быть решены в полном объеме традиционными методами на основе напольного оборудования;

• высокоточное оперативное навигационно-геодезическое обеспечение железнодорожного транспорта по всему комплексу задач основной деятельности, связанному с использованием пространственных данных;

• создание оперативной спутниковой системы мониторинга железнодорожных направлений, нацеленной на контроль состояния и управление земельно-имущественным комплексом ОАО «РЖД», контроль и состояние полос отвода и охранных зон железных дорог, контроль неблагоприятных и потенциально-опасных природно-техногенных процессов, влияющих на состояние пути и объектов железнодорожной инфраструктуры в районах повышенной сейсмичности, развития карстовых, скально-обвальных, оползневых и иных явлений, оценки воздействия железнодорожного транспорта и предприятий ОАО «РЖД» на состояние окружающей среды;

• внедрение современных систем спутниковой цифровой связи, обеспечивающих доставку данных от спутниковых информационно-измерительных систем орбитальных космических группировок до наземной аппаратуры потребителей в ОАО «РЖД», организации высоконадежной, помехоустойчивой связи и доставки информации с объектов подвижного состава в диспетчерские центры управления движением;

• разработка автоматизированной системы спутникового мониторинга перевозок опасных и ценных грузов с использованием аппаратуры ГЛОНАСС/GPS и систем спутниковой связи, а также систем связи стандарта GSM/GPRS [1].

Все выше перечисленные задачи способствуют увеличению производительности труда, а также доказывают актуальность дипломного проекта.

1. Проблемы применения системы векторных измерений в технологии Smart Grid

Проблемы применения системы векторных измерений в технологии Smart Grid в России сталкивается со следующими особенностями:

• применение зарубежных компонентов при создании Российских систем синхронных векторных измерений, которое требует отладки под Российские стандарты;

• дороговизна приборов системы векторных измерений;

• недостаток специалистов, которые могут работать с данными системами, эти и многие другие особенности необходимо преодолевать для установки и успешного использования данных систем.

Применения таких систем позволит решать задачи оперативно- диспетчерского автоматического противоаварийного управления:

• синхронизация частей системы после их аварийного разделения;

• управления перетоками мощности электрической сети с контролем относительно угла между питающими напряжениями;

• мониторинг условий возникновения аварий с целью принятия мер по их предотвращению и развитию;

• ситуационная осведомленность диспетчера (визуализация динамики изменения режимных параметров, интеграция результатов анализа с различными средствами визуализации);

• мониторинг устойчивости нагрузки по напряжению;

• оценивание состояния;

• расчет и графическое отображение резервов реактивной мощности и т.д.

Для задач, решаемых технологическим персоналом (специалистами служб электрических режимов, релейной защиты и автоматики):

• верификация расчетных моделей;

• повышение точности оценивания состояния;

• расследование технологических возмущений и аварийных ситуаций (поставарийный анализ);

• уточнения расчета максимально допустимых перетоков;

• уточнение статических и динамических характеристик энергосистемы;

• мониторинг корректности работы системных регуляторов;

• определение мест повреждения;

• оценивание состояния;

• уточнение параметров схем замещения контактной сети, силового оборудования и нагрузки потребителей.

Для задач, решаемых персоналом Трансэнерго:

• диагностика состояния контактной сети и силового оборудывания;

• мониторинг качества электроэнергии;

• мониторинг корректности работы системных регуляторов;

• расследование технологических возмущений и аварийных ситуаций (поставарийный анализ);

• определение мест повреждения и т.д.

С этой целью создается принципиально новая технологическая модель контактной сети – интеллектуальная контактная подвеска с системой векторного измерения.

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