Диплом Вукотич А.А. (1213149), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В пятой главе рассматриваются переключения коммутационных аппаратов для вывода тягового трансформатора в ремонт и организационно-технические мероприятия по предотвращению попадания административно-технического персонала под напряжение.
В шестой главе «Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности. Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности при эксплуатации трансформаторов» описывается пожарная опасность трансформаторов, производится расчет параметров автоматической установки пожаротушения, который предполагает расчет распределительной сети и гидравлический расчет автоматической установки пожаротушения.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.1 Перспективы развития железнодорожного транспорта
Энергетическая стратегия холдинга ОАО «РЖД» до 2030 г. предусматривает необходимость повышения объема грузовых и пассажирских перевозок, увеличение среднего веса поездов, их участковых и технологических скоростей. Вместе с тем необходимо повышать энергоэффективность работы электрифицированных железных дорог за счет снижения энергоемкости процесса перевозок и затрат электрической энергии на тягу поездов [1].
Железнодорожный транспорт играет значительную роль в транспортной системе Российской Федерации. Так, в 2016 году железнодорожным транспортом было выполнено 2342,3 млрд. тонно·км нетто грузооборота, что превышает грузооборот 2015 года на 1,6 %. Пассажирооборот на железнодорожном транспорте в 2016 году увеличился на 3,4 % (в сравнении с 2015 годом) и составил 124,5 млрд. пасс·км [2, 3].
Дальнейшее развитие железнодорожного транспорта зависит непосредственно от реализации «Стратегии развития ОАО «Российские железные дороги» до 2030 года» (далее – Стратегия). К основным объемным показателям работы железнодорожного транспорта на сегодняшний день относится: погрузка грузов, грузооборот, пассажирооборот. Эти показатели были спрогнозированы с учетом развития транспортной системы и российской экономики.
При консервативном варианте грузооборот прогнозируется в объеме 3050 млрд. тонно·км нетто с ростом (к уровню 2016 года) в 1,3 раза, пассажирооборот вырастет в 1,62 раза и превысит 202 млрд. пасс·км [1].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломном проекте проведен анализ стратегических программ: Энергетической стратегии холдинга ОАО «РЖД» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года, Транспортной стратегии РФ на период до 2030 года, Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года и Стратегии научно-технического развития холдинга ОАО «РЖД» на период до 2020 года и перспективу до 2025 года.
Результаты анализа показали, что планируется повышение объемов перевозок. Это приведет к увеличению нагрузок, следовательно, возрастут потери напряжения и потери электрической энергии. В связи с этим, актуальным является вопрос снижения потерь электрической энергии. В системе тягового электроснабжения предложено снижать потери электрической энергии в трансформаторах тяговых подстанций.
Потери мощности в трансформаторах состоят из нагрузочных потерь и потерь холостого хода, которые определяются по формулам для одного и двух параллельно работающих трансформаторов.
В работе рассмотрена методика определения нагрузочных потерь мощности и электрической энергии в силовых трансформаторах. Доказано, что методика для расчета потерь мощности и электрической энергии не учитывает несимметричные нагрузки в обмотках тяговых трансформаторов.
Расчет по рассмотренной методике приводит к погрешности, поскольку токи по фазам распределяются неравномерно, вместе с тем и потери мощности в обмотках будут отличаться. Предложено определять потери мощности в каждой фазе обмоток высшего, тягового и районного напряжения тягового трансформатора.
Нагрузочные потери мощности предлагается определять по токам в обмотках высшего, тягового и районного напряжения тягового трансформатора. Токи в обмотках тягового напряжения определяются по нагрузкам плеч питания. Токи в обмотках районного напряжения зависят от активной и реактивной мощности районной нагрузки. Токи в обмотках высшего напряжения складываются из токов в обмотках тягового и районного напряжения с учетом коэффициента трансформации.
Нагрузочные потери мощности в обмотке зависят от активных сопротивлений обмоток трансформатора, которые определяются исходя из потерь короткого замыкания в обмотке, номинального напряжения ступени и номинальной мощности трансформатора.
Разработан алгоритм расчета потерь электрической энергии в течение расчетных суток. Расчет потерь мощности необходимо осуществлять для мгновенных схем в течение расчетных суток. При этом интервал квантования принимается таким, что мощность районной нагрузки и токи плеч можно принять неизменными.
Разработан алгоритм определения интервалов времени для расчета потерь электрической энергии в тяговых трансформаторах. Интервалы времени объединяются, пока не изменится знак разности потерь мощности. Продолжительность интервала времени для переключения тяговых трансформаторов может оказаться неэффективным по коммутационной способности аппаратов. Время для расчета потерь электрической энергии определяется суммой интервалов.
Расчет потерь электрической энергии определяется по средним значениям потерь мощности в интервале. Потери электрической энергии рассчитываются для одного и двух тяговых трансформаторов.
Предложено снижать потери электрической энергии путем выбора числа тяговых трансформаторов (один или два параллельно работающих) подстанции переменного тока. Критерием для включения одного или двух в работу тяговых трансформаторов для объединенных интервалов является сравнение минимальных потерь электрической энергии с предельно допустимым значением на переключение.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года [Текст] – утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 15 декабря 2011 г. № 2718р. – 97 с.
2. Транспортная стратегия РФ на период до 2030 года [Текст] – утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 22 ноября 2008 г. № 1734-р. – 183 с.
3. Сайт ОАО «РЖД» [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://press.rzd.ru.
4. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года [Текст] – утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 877-р. –171 с.
5. Стратегия научно-технического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и перспективу до 2025 года «Белая книга» ОАО «РЖД» [Текст] – 2017. – 68 с.
6. МИ 2999-2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Рекомендации по составлению описания типа [Текст] : утв. ФГУП «ВНИИМС» от 11 июля 2011 г.
7. Положение об организации коммерческого учета электроэнергии и мощности на оптовом рынке [Текст] – утв. РАО «ЕЭС» России 12.10.2001. – М., 2001. – 27 с.
8. Власьевский, С.В. Система учета расхода и контроля качества электрической энергии, потребляемой электровозами на тягу поездов [Текст] /
С.В. Власьевский, О.А. Клинкова, В.Г. Скорик // Инновационные технологии – транспорту и промышленности: тр. 45-й междунар. науч.-практ. конф. ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей акаде-мической науки, 7-9 ноября 2007 г.; под ред. Ю.А. Давыдова. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. – Т.2. – С. 8-13.
9. Пляскин, А.К. Автоматизация оперативного мониторинга участков железных дорог [Текст] / А.К. Пляскин, В.Н. Ли, М.Ю. Кейно // Наука, творчество и образование в области электроснабжения – достижения и перспективы: тр. всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием представителей производства, ученых транспортных вузов и инженерных работников (11-12 ноября 2010). – В 6 т. – Хабаровск : ДВГУПС, 2010. – С. 131 – 136.
10. Triege, P. Energiemessung auf elektrischen Triebfahrzeugen bei der Deutschen Bahn [Text] / P. Triege, J. Olde. / Elektrische Bahnen. – München, 2000. – №8.
11. Ли, В.Н. Информационные технологии в автоматизированной системе мониторинга инфраструктуры железной дороги [Текст] / В.Н Ли,
П.С. Пинчуков, М.Ю. Кейно и др. // Информационные технологии – М.: Транспорт, 2011. – № 3 (34) – С. 58 – 61.
12. Климова, Н.Г. Энергосбережение и качество электрической энергии [Текст] : учеб. пособие / Н.Г. Климова, В.В. Литвак, Г.З. Маркман и др. – Томск: ТПУ, 2005. – 157 с.
13. РД 34.09.101-94. Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении [Текст] – утв. Главгосэнергонадзором России от 2 сентября 1994 г.
14. Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям [Текст] –
утв. Приказом Минэнерго РФ от 30 декабря 2008 г. № 326.
15. Идельчик, В.И. Электрические системы и сети: учеб. пособие [Текст] / В.И. Идельчик. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.
16. ЦЭ-462. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации [Текст] – утв. Министерством путей сообщения РФ, 4.06.1997. – М.: МПС РФ, 1997. – 78 с.
17. Правила устройств электроустановок [Текст] : все действ. разделы
ПУЭ-7. – Новосибирск: Сиб. унив. изд., 2006. – 854 с.
18. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог [Текст] : учеб. для вузов ж.-д. тр-та / К. Г. Марквардт – М.: Транспорт, 1982. – 528 с.
19. Григорьев, Н. П. Управление потерями электрической энергии в силовых трансформаторах тяговых подстанций [Текст] / Н. П. Григорьев,
А. П. Парфианович, А. А. Вукотич // Математическое и экспериментальное моделирование физических процессов : сборник материалов Международной заочной научно-практической конференции, Биробиджан, 20 декабря 2016 г. / под науч. ред. М. В. Кандели ; Приамур. гос. ун-т им. Шолом-Алейхема. – Биробиджан : ИЦ ПГУ им. Шолом-Алейхема, 2017. – С. 132 – 139.
20. Григорьев, Н. П.. Повышение энергоэффективности системы тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ [Текст] / Н.П. Григорьев,
М. С. Клыков, А. П. Парфианович и др. // Электротехника – М.: Изд-во «Знак», 2016. – № 2 – С. 58–60.
21. Черемисин, В.Т. Снижение небаланса электрической энергии на тягу поездов по счетчикам тяговых подстанций и электроподвижного состава [Текст] / В.Т. Черемисин, С.Ю. Ушаков, Е.Л. Емельяненкова // Железнодорожный транспорт. – М., 2011. – №2. – С. 45-48.
22. Григорьев, Н.П. Расчет потерь мощности в неоднородной тяговой сети переменного тока [Текст] / Н.П. Григорьев, В.П. Семенчук, А.А. Уренев и др. // Вопросы повышения эффективности ЭПС и устройств тягового электроснабжения в условиях Дальнего Востока и БАМ : межвуз. сб. науч.тр. – Хабаровск, ХабИИЖТ, 1986. – С.15-18.
23. Пат. 2478049 РФ, МПК6 B60M 3/00. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока [Текст]. Заявитель и патентообладатель ДВГУПС. №2011129592; заявл. 15.07.2011; опубл. 27.03.2013, бюл. №9. – 11 с. : 1 ил.
24. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [Текст] – Москва: ООО «Техинформ»; ООО Центр «Транспорт», 2012. – 520 с.
25. ГОСТ Р 51559-2000. Трансформаторы силовые масляные классов напряжения 110 и 220 кВ и автотрансформаторы напряжением 27,5 кВ для электрических железных дорог переменного тока [Текст] – Введ. 01.01.2001. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 19 с.
26. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов) [Текст] : ОАО «Российские железные дороги», филиал «Проектно-конструкторское бюро по электрификации железных дорог». –
М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2004. – 383 с.
27. ГОСТ Р 52565-2006. Выключатели переменного тока на 3-750 кВ [Текст] – Введ. 2007-04-01. – М.: Стандартинформ, 2007. – 104 с.
28. ГОСТ 24126-80. Устройства регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой [Текст] – Введ. 1982-09-01. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 24 с.
29. Бородулин, Б.М. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог переменного тока / Б.М. Бородулин, Л.А. Герман. –
М.: Транспорт, 1983. – 183 с.
30. Герман, Л.А. Расчет типовых задач тягового электроснабжения переменного тока на ЭВМ [Текст]: учеб. пособие. / Л.А. Герман, Д.А. Морозов – М.: МИИТ, 2010. – 57 с.
31. Кабышев, А.В. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий [Текст] : учеб. пособие / А.В. Кабышев; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 234 с.
32. Сайт НИИЭФА-ЭНЕРГО [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.nfenergo.ru.
33. Герман, Л. А. Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока [Текст] : монография / Л. А. Герман, В. Л. Герман. –
М.: МИИТ, 2014. – 173 с.
34. Инструкция о порядке выбора параметров и мест размещения установок продольной и поперечной емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения переменного тока [Текст] – утв. 28.11.2011. –
М.: Управление электрификации и электроснабжения центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД», 2011. – 18 с.
35. Герман, Л. А. Регулируемая установка поперечной емкостной компенсации для тяговых сетей переменного тока [Текст] / Л. А. Герман,
А. С. Серебряков // ЭЛЕКТРО – М., 2009. – №6 – С. 29-35.
36. Сайт ЧАЭЗ [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.cheaz.ru.
37. ГОСТ 1282-88. Конденсаторы для повышения коэффициента мощности. Общие технические условия [Текст] – Введ. 1989-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 1988. – 16 с.
38. Проект автоматизированной информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИСКУЭ) тяговой подстанции ЭЧЭ-4 «Кимкан» ДВостЖД [Текст] / СЭИ.102.002.ПЗ : ООО «Спецэлектроинжениринг»; исполн. Веселов А.С. [и др.]. – М., 2008. – 80 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
