ДИПЛОМ (1210136), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Упомянутая методика позволит при известных графиках изменения тяговой нагрузки за промежуток времени получать графики изменения напряжений плеч питания подстанций и напряжений на участках тяговой сети. Это позволит осуществлять анализ изменения напряжения в течение суток и составлять планы регулирования напряжения для поддержания уровня напряжения на плечах питания тяговых подстанций и на токоприемниках электровозов в допустимых пределах.

Помимо этого, будут рассмотрены вопросы экономической эффективности регулирования напряжения в тяговой сети, электробезопасности при работах в электроустановках и пожарной безопасности на тяговых подстанциях.

1 НАПРЯЖЕНИЕ В ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1.1 Требования к напряжению в тяговой сети

Согласно [4], уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава при переменном токе должен быть не менее 21 кВ и не более 29 кВ, и, в исключительных случаях, на отдельных участках железнодорожных путей общего пользования допускается уровень напряжения не менее 19 кВ.

Согласно [5] расчетное напряжение на токоприемниках электроподвижного состава должно быть не менее 21 кВ (среднее значение за 3 минуты). На участках с максимальной скоростью движения пассажирских поездов свыше 160 км/ч напряжение на токоприемнике локомотива пассажирского поезда должно быть не ниже 24 кВ (среднее значение за 1 минуту). На слабозагруженных участках допускается уровень напряжения не менее 19 кВ.

Для того, чтобы понять важность выполнения требований к уровню напряжения в тяговой сети, рассмотрим влияние уровня напряжения на время хода поезда по участку [6].

Все время хода поезда по участку складывается из времени пуска и разгона поезда t₁, движения с установившейся скоростью t₂, времени на выбег t₃ и на торможение t₄.

Обозначив через t'_т1 общее время хода поезда в тяговом режиме при напряжении U₁, а t'_т2 – то же при напряжении U₂ (при этом U₁>U₂) и t_п – время пуска поезда, можем записать:

(1.1)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выпускной квалификационной работе выполнен анализ влияния напряжения в тяговой сети на выполнение графика движения поездов. Рассмотрено влияние различных факторов на напряжение в тяговой сети и возможности регулирования напряжения. Доказана необходимость расчета напряжения в тяговой сети для повышения эффективности работы системы тягового электроснабжения.

Для расчета напряжений на токоприемниках электровозов широкое применение получил программный комплекс «КОРТЭС», исходными данными для которого являются многие параметры, в том числе и напряжения плеч питания тяговых подстанций.

В проекте разработана методика расчета напряжения плеч питания тяговых подстанций с учетом режимов работы систем тягового и внешнего электроснабжения.

Система тягового электроснабжения определена в общем виде с произвольным числом тяговых подстанций, для которых учитывается число силовых трансформаторов, находящихся в работе, ступени устройства регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой, мощности устройств емкостной компенсации. При этом продольная компенсация учитывается через сопротивления установок левых, правых плеч и обратного фидера, а поперечная – как часть токов плеч тяговых подстанций.

Влияние системы внешнего электроснабжения учитывается через нагрузки нетяговых потребителей, входные и взаимные сопротивления узлов внешней сети. Все сопротивления приведены к базисному напряжению.

В проекте получены обобщенные формулы, по которым можно выполнить расчет напряжений плеч питания тяговых подстанций для мгновенных схем с учетом всех влияющих факторов систем тягового и внешнего электроснабжения. Для программной реализации методики разработаны алгоритмы.

На основе разработанной методики расчета напряжений плеч питания тяговых подстанций и напряжения в тяговой сети разработан алгоритм регулирования напряжения в тяговой сети. Алгоритм предусматривает проверку расчетных значений уровня напряжения в расчетных точках требованиям для выполнения графика движения поездов.

В случае несоответствия напряжения допустимым пределам, снижение или увеличение уровня напряжения достигается путем изменения параметров схем питания тяговых нагрузок, то есть ступени регулирования РПН, мощности устройств емкостной компенсации, включения одного или двух силовых трансформаторов тяговых подстанций.

При расчете экономической эффективности были определены капитальные вложения для выполнения расчетов напряжения в тяговой сети. Предусмотрен персональный компьютер с учетом стоимости требуемого лицензионного программного обеспечения для подстанций. Они составят 50 тысяч рублей на одну подстанцию (стоимость создания единой локальной сети для дистанции электроснабжения не рассчитывалась). Годовая экономия денежных средств за счет регулирования напряжения в тяговой сети по предварительным расчетам составит 215 тысяч рублей для одной тяговой подстанции.

Также в работе были рассмотрены вопросы электробезопасности при работе в электроустановках, рассчитаны токи, проходящие через тело человека при прикосновениях к частям, находящимся под напряжением. Так, рассчитан ток двухфазного прикосновения без защитных средств (380 мА – смертельно опасная величина), ток однофазного прикосновения без применения средств индивидуальной защиты (218 мА – смертельно опасная величина) и с применением защитных средств (2 мА – безопасное значение).

Полученные данные говорят о том, что для предотвращения электротравм необходимо соблюдать правила проведения переключений в электроустановках и использовать все предписанные средства индивидуальной и коллективной защиты.

В работе рассмотрен вопрос пожарной безопасности на тяговых подстанциях, приведен пример плана эвакуации на случай пожара. Рассчитано количество модулей автоматического порошкового пожаротушения, требуемых для тушения пожаров в здании тяговой подстанции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года. [Текст] – утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 15 декабря 2011 г. № 2718р.

2. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения ГОСТ Р 54149-2010. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200104301

3. Свод правил. Тяговое электроснабжение железной дороги. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200120202

4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901839683

5. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200120202

6. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: Учебник для вузов ж. д. трансп. [Текст] / К. Г. Марквардт. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1982. – 528 с.

7. Блок, В. М. Электрические сети и системы: Учеб. пособие для электроэнергет. спец. вузов. [Текст] / В. М. Блок. – М.: Высшая школа, 1986. – 431 с.

8. Идельчик, В. И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. [Текст] / В. И. Идельчик. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.

9. Веников, В. А. Электрические системы. Электрические сети: Учеб. для электроэнерг. спец. вузов [Текст] / В. А. Веников, А. А. Глазунов, Л. А. Жуков и др.: Под ред. В. А. Веникова, В. А. Строева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1998. – 511 с.

10. Неклепаев, Б. Н. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. [Текст] / Б. Н. Неклепаев, В. А. Старшинов; Под ред. И. П. Крючкова и В.А. Старшинова. – Москва: Издательский центр «Академия», 2005. – 416 с.

11. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. [Электронный ресурс] – утв. приказом Минтранса России от 21 декабря 2010 г. №286.

12. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). [Электронный ресурс] – 7е изд. – утв. приказом Минэнерго РФ от 08 июля 2002 г. №204.

13. Герман, Л. А. Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока: Монография. [Текст] / Л. А. Герман, В. Л. Герман. – Москва: МГУПС, 2014. – 173 с.

14. Бурман, А. П. Управление потоками электроэнергии и повышение эффективности электроэнергетических систем. [Текст] / А. П. Бурман, Ю. К. Розанов, Ю. Г. Шакарян. – М.: Издательский дом МЭИ, 2012. – 336 с.

15. Герман, Л. А. Автоматическое регулирование напряжения трансформаторов тяговых подстанций переменного тока. [Текст] / Л. А. Герман, Д. А. Куров. // Электроника и электрооборудование транспорта. № 1, 2012. – С. 19–26.

16. Герман, Л. А. Совершенствовать регулирование напряжения на тяговых подстанциях. [Текст] / Л. А. Герман, Д. А. Куров, С. О. Фельдман, К. В. Кишкурно. // Локомотив. № 5, 2012. – С. 15–18.

17. Тамазов, А. И. Несимметрия токов и напряжений, вызываемая однофазными тяговыми нагрузками. [Текст] / А. И. Тамазов – М.: Транспорт, 1965. – 235 с.

18. Герман, Л. А. Современная схема продольной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения. [Текст] / Л. А. Герман, В. П. Гончаренко // Вестник РГУПС. № 2, 2013. – С. 12–17.

19. Бородулин, Б. М. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. [Текст] / Б. М. Бородулин, Л. А. Герман, Г. А. Николаев – М.: Транспорт, 1983. – 183 с.

20. Герман, Л.А. Установка параллельной компенсации со ступенчатым регулированием мощности. [Текст] / Л. А. Герман, Л. А. Синицына // Вестник ВНИИЖТ №4,1980. – С. 29–32.

21. Марквардт, К. Г. Расчет уравнительных токов в тяговой сети. [Текст] / К. Г. Марквардт, Н. П. Григорьев, Н. Г. Демин // Электричество. №10, 1984. – С. 50–52.

22. Компания PTC. Программное обеспечение для инженерных расчетов. Mathcad. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.ptc.ru.com/engineering-math-software/mathcad

23. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85). [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/9041994

24. Гусарова, Е. В. Экономическое обоснование эффективности проектных решений и внедрения новой техники на железнодорожном транспорте [Текст] : учебное пособие / Е. В. Гусарова. – Хабаровск : Издательство ДВГУПС, 2008. – 157 с.

25. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭУ) [Электронный ресурс] – Режим доступа http://www.promtrud.ru/media/trainings/2014/07/09/poteu.doc

26. Куликов, Г. Б. Безопасность жизнедеятельности. [Текст] / Г. Б. Куликов. – М.: МГУП, 2010. – 408 с.

27. Федеральный закон. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности от 22.07.2008 № 123-ФЗ. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/902111644

28. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации ППБ 01-03. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901866832

29. Балюк, А. А. Пожарная безопасность на железнодорожном транспорте: Учебное пособие. [Текст] / А. А. Балюк. – Хабаровск: изд-во ДВГУПС, 2000. – 92 с.

30. Нормы пожарной безопасности НПБ 166-97. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200003407

31. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования. СП 5.13130.2009. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200071148

32. ЭПОТОС. Продукция. Модули порошкового пожаротушения. Буран 50КД-В. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.epotos.ru/produkciya/poroshkovoe-pozharotushenie/buran-50kdv-vzr/

Характеристики

Список файлов ВКР