ПЗ Задорожный А.В. 230505 (1217044), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Посты ПСК (ПС) и ППС постоянного и переменного тока состоят из одного модуля, разделенного на два отсека: отсек управления и высоковольтный отсек.
Посты секционирования и пункты параллельного соединения постоянного и переменного тока обеспечивают:
-двухступенчатую максимальную токовую защиту фидеров контактной сети;
-защиту по минимальному напряжению;
-защиту фидеров от тока короткого замыкания;
-земляную защиту;
-автоматическое повторное включение (АПВ) быстродействующих высоковольтных выключателей (БВ/ВВ);
-дистанционное и телеуправление БВ/ВВ и разъединителей, аварийную и предупредительную сигнализацию;
-телеизмерение токов и напряжений на фидерах в нормальном и аварийном режиме;
-автоматического поддержания нормированного температурного режима внутри модуля;
-высокую безопасность при проведении ремонтно-профилактических работ.
При помощи поста секционирования и пунктов параллельного соединения возможны варианты схем питания: узловая, раздельная, параллельная.
На каждый путь от тяговой подстанции выходят, как правило, два фидера, разделенных между собой изолирующим сопряжением, шунтированным нормально отключенными секционным разъединителем. Если в контактную сеть подключаются разные фазы переменного тока, устраивают два изолирующих сопряжения с нейтральной вставкой.
В настоящее время на участке Уссурийск – Анисимовка схема тягового электроснабжения узловая, в работе находится по одному посту секционирования на каждой межподстанционной зоне. Одним из вариантов усиления системы тягового электроснабжения предлагается поменять схему питания с узловой на параллельную, подключением ППС на 9196,600 МПЗ Уссурийск – Надеждинская (рисунок 5.12), 14,600 км МПЗ Надеждинская – Смоляниново, 54,700 и 60,100 км МПЗ Смоляниново – Анисимовка.
Произведем расчеты в программе КОРТЭС для участка Уссурийск -Надеждинская, но изменим схему соединения проводов КС с узловой на параллельную, включив на 9196,600 км пункт параллельного соединения.
Рисунок 5.10 — Схема включения постов секционирования и пунктов параллельного соединения контактной сети.
Результаты расчета уровня напряжения в контактной сети представим на рисунке 5.13. Также, на этом рисунке, приведем для сравнения уровень напряжения на электровозе при узловой схемы питания.
U,кВ
Рисунок 5.11 Уровень напряжения при узловой и параллельной схемы питания на участке Уссурийск - Надеждинская
Как видно из рисунка 5.11 применение параллельной схемы тягового электроснабжения для данного участка приводит лишь к незначительному увеличению напряжению на токоприемнике электровоза с 20,98 до 21,38 кВ, потери в тяговой сети уменьшились не значительно до 3,9 %. Значит данный вид усиления системы тягового электроснабжения может быть применен только в комплексе с другим вариантом, предложенным в данном разделе.
Аналогично изменим схему на других участках с узловой на параллельную, результаты расчета представленных на чертеже ДП 230505 021 009
На участке Надеждинская – Находка-Восточный лимитирующим перегоном является межподстанционная зона Анисимовка – Фридман. На этом участке уклоны достигают значения 26 тысячных и из-за этого условия для пропуска тяжеловесных поездов необходимо включать в параллельную работу тяговые трансформаторы на подстанциях Анисимовка, Фридман. Расстояние между ТП составляет порядка 24,5 километров, контактная подвеска марки М-95+МФ-100+А-185+эА-185. На этом участке также находится пост секционирования и два пункта параллельного соединения.
Изложенная выше информация говорит о том, что участок Анисимовка – Фридман является достаточно модернизированным с точки зрения электроснабжения. Однако при пропуске поездов массой 9000 тон межпоездной интервал составляет 16 минут, а количество пар поездов прошедших за одни сутки равно 82 поезда. Лимитирующим условием является уровень напряжения в контактной сети.
Выполним расчет минимального уровня напряжения на токоприемнике локомотива в программном комплексе «Кортес» при применении контактной подвески марки 2М150+МФ-150+А-185+эА-185 активное сопротивление последней при параллельной схеме соединения путей составляет 0,065 Ом, реактивное 0,215 Ом, результат представлен на рисунке 5.12.
U,кВ
Рисунок 5.12 – Уровень напряжения в контактной сети участка Анисимовка – Фридман при замени контактной подвески
По данным рисунка 5.13 видно что минимальный уровень напряжения увеличивается незначительно (порядка 100 вольт) а следовательно подобные мероприятия не эффективны. Из этого можно сделать вывод что для эффективного увеличения грузооборота на данном направлении необходима реконструкция плана и профиля пути участка Анисимовка – Фридман направленная на уменьшение крутизны уклонов и спрямления кривых малого радиуса.
Примерный график роста грузопотока при поэтапном усилении участка Уссурийск – Находка представлен на рисунке 5.13.
Рисунок 5.13 – Планируемый рост грузопотока при усилении СТЭ участка Уссурийск – Находка-Восточная
В результате, при ежегодном росте грузопотока поэтапное усилении участка Уссурийск – Находка-Восточный, в конечном итоге приведет к переходу на систему тягового электроснабжения с ЭУП. Эта система в комплексном применении с другими мероприятиями по усилению инфраструктуры ДВЖД способна обеспечить планируемый уровень грузооборота.
6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ УЧАСТКА УССУРИЙСК – АНИСИМОВКА
6.1 Экономическое обоснование модернизации участка контактной сети Уссурийск - Анисимовка
Модернизация участка контактной сети предусматривает подвес на КП дополнительного системы ЭУП. Длина модернизируемого участка в сумме по обоим путям составляет lМ = 302,4 км из которых в настоящее время на 41,4 км по обоим путям уже установлен ЭУП (9181,2 – 9189,9 км, 34,0 – 46,0 км) фактическая длина участка на котором будет монтироваться ЭУП 261 км.
Экономическое обоснование предусматривает расчёт срока окупаемости работ по модернизации КС, которые осуществляются в течении года одноэтапным вложением средств. Срок окупаемости определяется по формуле:
(6.1)
где - единовременные капитальные вложения в модернизацию сети;
–экономический эффект от электрификации участка;
- текущие расходы на содержание и обслуживание модернизированной контактной сети [14].
6.1.1 Расчёт капитальных вложений на модернизацию контактной сети
Капитальные вложения на модернизацию КС включают в себя стоимость приобретаемого оборудования, материалов длительного использования и затраты на монтаж оборудования
. (6.2)
Для приведения цен 2000 года к ценам 2016 года используются коэффициенты: для монтажных работ – 6,64.
Для расчёта капитальных вложений на модернизацию КС разрабатываются сметы на монтажные работы, материалы и оборудования (таблица 6.1, 6.2).
Таблица 6.1 – Сметная стоимость материалов и оборудования контактной сети
Наименование работ или затрат | Ед-ца измерен. | Число ед-ц | Сметная стоимость, тыс.р. | ||
ед-цы | общая | ||||
Провода | |||||
А-185 (0,502т/км) | км | 261 | 121,316 | 31663,58 | |
эА-185 (0,502 т/км) | км | 261 | 121,316 | 31663,58 | |
Изоляторы | |||||
ПС-70Е | шт | 13150 | 0,390 | 5128,50 | |
Итого по смете | 68455,66 |
Таблица 6.2 – Сметная стоимость монтажных работ по усилению КС перегона
Наименование работ или затрат | Ед. | Число единиц | Сметная стоимость, тыс.р. | ||
Ед. изм. | Общ. | Приведенная | |||
Монтаж усил-го провода на подвесных изоляторах с учётом монтажа гирлянды изоляторов | км | 261 | 0,153 | 40,01 | 265,68 |
Монтаж экранирующего провода | км | 261 | 0,084 | 22,00 | 146,10 |
Заземление экранирующего провода | шт. | 65 | 0,01 | 2,84 | 18,89 |
Итого по смете | 430,66 |
Стоимость оборудования, материалов и монтажных работ взяты из [10].
По итогам сметы определяются стоимость модернизации контактной сети перегона, тыс. руб.
6.1.2 Расчёт текущих расходов по эксплуатационному обслуживанию участка контактной сети
Текущие эксплуатационные расходы по содержанию и обслуживанию участка КС включают: расходы на оплату труда
; отчисления на социальные нужды
; расходы на запасные части
; амортизационные отчисления на вновь вводимое оборудование
и прочие расходы
.
. (6.3)
Для расчёта расходов на оплату труда [10] необходимо рассчитать численность работников района контактной сети (ЭЧК), обслуживающих контактную сеть, по формуле:
, (6.4)
где – среднесетевой норматив численности на обслуживание контактной сети, чел/км;
– развёрнутая длина участка контактной сети, обслуживаемого ЭЧК,
;
– региональный коэффициент дороги,
;
– коэффициент, учитывающий сроки ввода участка в эксплуатацию,
;
– коэффициент, учитывающий категорийность дистанции по электропотреблению,
.
Значение коэффициентов взято из [15].