ПЗ Задорожный А.В. 230505 (1217044), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УСИЛЕНИЮ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ПРОПУСКЕТЯЖЕЛОВЕСТНЫХ ПОЕЗДОВ НА УЧАСТКЕ УССУРИЙСК – НАХОДКА-ВОСТОЧНЫЙ

Из года в год повышается интенсивность использования электрифицированных железных дорог Дальневосточного полигона Транссиба, главным образом за счет организации регулярного обращения длинносоставных и тяжеловесных поездов. Одновременно с повышением веса грузовых поездов увеличивается скорость их движения.

Обращение на сети железных дорог тяжеловесных и длинносоставных поездов, повышение скорости движения вызывают необходимость контроля параметров и показателей работы системы электроснабжения и своевременное усиление устройств электроснабжения, поэтому разработаны различные способы усиления систем электроснабжения:

- применение выносных питающих фидеров на ТП;

- усиление контактной сети – подвес усиливающих, экранирующих проводов;

- установка дополнительного трансформатора на подстанциях;

- изменение схемы соединения КП путей с раздельной/узловой на параллельную.

В данном разделе даётся краткая характеристика способам усиления систем тягового электроснабжения, рассматриваются их преимущества и недостатки, а так же возможность применение на расчетном участке.

5.1 Система электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом

Система ЭУП разработана в РГУПСе совместно с Северо-Кавказской. железной дорогой и ЦЭ МПС в 1975 году. В дальнейшем участие в ее совершенствовании принимали ВНИИЖТ, МИИТ, Трансэлектропроект. Всего этой системой в 1990 году было оборудовано 560 км на Северо-Кавказской железно дороги. Опыт эксплуатации подтверждает достоинства системы.

За рубежом такая система стала использоваться с начала 90-х годов (Германия, Испания). Особенно интенсивно она внедряется в Германии на линиях Ганновер-Вюрцбург и Мангейм-Штутгарт с высокоскоростными экспрессами IСЕ.

В 2003 г. по системе ЭУП электрифицировано более 200 км Дальневосточной железной дороги.

5.1.1 Преимущества системы тягового электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом

К преимуществам системы с ЭУП относятся:

- снижение потерь электроэнергии. Внедрение такой системы на Северо-Кавказской ж.д. обеспечило экономию электроэнергии в 1988 году более 25000 кВтч в год на один километр каждого пути;

- снижение опасных индуктивных влияний на смежные сооружения примерно в два раза;

- снижение потенциала рельсов (повышение электробезопасности) примерено в два раза;

- снижение сопротивления тяговой сети примерно в два раза (стабилизация уровня напряжения даже при больших токах, возможность увеличения расстояний между подстанциями при новом строительстве).

Связь взаимоиндукции экранирующего провода (ЭП) с контактной подвеской, особенно с усиливающим проводом (УП), весьма велика, в ЭП протекает ток, обратный по направлению тяговому току. Результирующая напряженность электромагнитного поля в окружающем пространстве снижается, что обеспечивает уменьшение полного сопротивления тяговой сети, потерь напряжения и уровня влияния на смежные линии. Малое расстояние между ЭП и УП, а следовательно, высокая электромагнитная связь между ними обеспечивает ответвление в УП большой доли тягового тока, чем при подвески просто одного УП. Это позволяет применить контактную подвеску минимально возможного сечения с соответствующим сокращением расхода меди. Дополнительно обеспечивается снижение тока в рельсах и их потенциала, что улучшает условия электробезопасности и повышает устойчивость работы автоблокировки.

Электрификация новых участков по системе с ЭУП обеспечивает снижение числа тяговых подстанций, за счет увеличения длины межподстанционных зон до 75-80 км, а на слабо загруженных участках и участках с легким профилем пути до 100 км. Кроме того, при удлинении межподстанционных зон за счет снижения внутрисуточной неравномерности нагрузки удается снизить трансформаторную мощность. Дополнительно обеспечивается снижение объема строительства новых ЛЭП и районных подстанций.

Весьма эффективно использование ЭУП на высокоскоростных железнодорожных магистралях. Большой потребляемый ток мало изменяющийся во времени, требует применения контактной подвески с большим допустимым током и малым сопротивлением, что характерно именно для ЭУП.

Система с ЭУП хорошо проработана в техническом отношении. Имеется опыт ее монтажа без использования окон, накоплен опыт эксплуатации [3].

5.1.2 Недостатки системы тягового электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом

Однако наряду с многими преимуществами перед традиционной системой в системе с ЭУП есть и недостаток. В ней больше проводов, а следовательно, больше возможных аварийных режимов. Одним из аварийных режимов является обрыв экранирующего провода. При существующей системе планово-предупредительного ремонта на контактной сети существует возможность обрыва ЭП и выхода из строя заземлителей причем в нескольких местах. Это возможно из-за обрыва заземляющих спусков при работе бригад ремонта линий СЦБ, при проходе путевых машин и др. В результате такая неисправность может привести к полному обрыву ЭП, что повлечет за собой увеличение сопротивления системы, что неблагоприятно скажется на релейной защите [3].

5.1.3 Конструкция системы с экранирующим и усиливающим проводом

В системе с ЭУП электроснабжение подвижного состава осуществляется под напряжением 25 кВ так же, как и в традиционной системе электроснабжения 25 кВ. Здесь наряду с контактной подвеской обычного типа, на опорах контактной сети со стороны поля подвешиваются два провода - усиливающий провод УП и экранирующий (обратный) провод ЭП.

Рисунок 5.1 – Расположение проводов системы ЭУП

Усиливающий провод и экранирующий провод крепятся к одному и тому же кронштейну, что и провод ДПР на подвесных тарельчатых изоляторах.

Усиливающий провод - электрически соединяется с контактной сетью. Обратный (экранирующий) провод - соединяется с рельсами.

Разработаны и применены в практике два варианта заземления ЭП. В первом экранирующий провод заземляется на нулевые точки дроссель-трансформаторов (ДТ) на расстоянии не менее 4 км (т.е. обычно через два изолированных стыка на третий), либо на дополнительно установленные путевые дроссели, однако в этом случае необходимо принять меры по уменьшению их шунтирующего действия на рельсовые цепи. Следует отметить, что ток в заземляющих спусках проходит в момент прохода поезда.

Рисунок 5.2 - Заземление экранирующего провода на дроссель-трансформаторы и подключение усиливающего провода

Во втором варианте экранирующий провод заземлен через индивидуальные заземлители, представляющие собой два стержня длиной 3 метра, забитые вблизи опоры контактной сети. Такие заземлители монтируются на каждой опоре, т.е. размещаются на расстоянии около 60 – 70 метров друг от друга. При этом экранирующий провод совсем не связан с рельсами. Кроме того появляется возможность использовать его взамен троса группового заземления. Поскольку при этом заземляющие спуски опор не присоединяются к рельсам, улучшаются условия работы автоблокировки, снижаются потенциалы рельсов при коротких замыканиях, что играет положительную роль для электробезопасности и оборудования устройств СЦБ [3].

5.1.4 Применение экранирующего и усиливающего провода на участке Уссурийск – Анисимовка

В данном пункте дипломного проектирования производится расчёт пропускной способности участка Уссурийск – Анисимовка при различных вариантах контактной подвески, с помощью расчётного комплекса «КОРТЭС», программы KA_PN. Расчёт производится для системы тягового электроснабжения 27,5 кВ с традиционной схемой подвески усиливающего и экранирующего проводов, и для вариантов замены несущего троса на тросы большего сечения.

Для начала проведения расчётов, с помощью программы КА_PN, необходимо ввести исходные данные: схема участка, задать график движения поездов, ввести параметры тяговых подстанций, тип подвески.

Схема участка Уссурийск - Надеждинская сконструирована с помощью редактора параметров участка Uchastk комплекс КОРТЭС, с подвеской типа ПБСМ-70+МФ-100+А185+эА185, поезд массой 12000 тыс. тон.

Схема участка Надеждинская – Анисимовка аналогично сконструирована в комплексе КОРТЕС с подвеской ПБСМ-70+МФ-100+А-185+эА-185, поезд массой 9000 тон.

Параметры подстанций, контактной сети, список объектов с их координатами введены с помощью программы KAUbas. Число объектов участка Уссурийск – Анисимовка приведено в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Список объектов участка Уссурийск - Анисимовка

Тип объекта	Координаты, км	Наименование
ЭЧЭ	9179,000	Уссурийск
ПС	9214,200	Раздольное
ППС	9225,400	Кипарисово
ППС	9235,500	Сиреневка
ЭЧЭ	9244,000 (0,000)	Надеждинская
ПС	24,600	Артем
ППС	47,000	47-й километр
ЭЧЭ	55,600	Смоляниново
ПС	65,500	Новонежино
ЭЧЭ	79,400	Анисимовка

Участок Уссурийск - Анисимовка разбит на 3 межподстанционные зоны: Уссурийск – Надеждинская, Надеждинская – Смоляниново, Смоляниново - Анисимовка. Наличная пропускной способность участка и межпоездные интервалы по зонам для действующей системы тягового электроснабжения в соответствии с [25] представлены в таблицы 5.2.-5.3.

Усиление системы тягового электроснабжения позволит увеличить пропускную и провозную способность участка, сократить время межпоездного интервала движения тяжеловесных поездов.

Действующая подвеска дополняется экранирующим (эА-185) и усиливающим проводами (А-185), подмешанными по классической схеме, т.е со стороны поля.

В результате чегона участке Уссурийск – Надеждинская число грузовых «тяжелых» поездов массой 12000 тон, ограниченное напряжением в контактной сети может составить 120 пар поездов в сутки, а на участке Надеждинская – Находка-Восточный число поездов весом 9000 тон может составить 144 пары поездов в сутки.

Таблица 5.2 – Интервалы движения для действующей системы тягового электроснабжения 27,5 кВ участка Уссурийск – Анисимовка

Наименование межподстанционной зоны	Уссурийск - Надеждинская	Надеждинсая - Смоляниново	Смоляниново - Анисимовка
Мин. интервал при пропуске пакетами «условно» тяжелых поездов, мин	18	18	19
Мин. интервал при пропуске пакетов поездов «норм.» веса – «условно» тяжелый, мин	17	17	15
Мин. интервал при пропуске пакетами «тяжелых» поездов, мин	24	Не допускается	Не допускается
Мин. интервал при пропуске пакетов условно «тяжелый» – «тяжелый» поезд, мин	17	один поезд 12000 т. на МПЗ	один поезд 9000 т. на МПЗ
Мин. интервал в нечетном направлении для порожних поездов, мин	10	10	10

Таблица 5.3 – Пропускная способность действующей системы тягового электроснабжения 27,5 кВ участка Уссурийск – Анисимовка

Наименование межподстанционной зоны	Уссурийск - Надеждинская	Надеждинсая - Смоляниново	Смоляниново - Анисимовка
1	2	3	4
Пропускная способность при пропуске пакетами «условно» тяжелых поездов, пар в сутки	80	80	75
Пропускная способность при пропуске пакетов поездов «нормального» веса – «условно» тяжелый, пар поездов в сутки	84	84	96
Окончание таблицы 5.3
1	2	3	4
Пропускная способность при пропуске пакетами «тяжелых» поездов, пар поездов в сутки	60	Не допускается	Не допускается
Пропускная способность при пропуске пакетов условно «тяжелый» – «тяжелый» поезд, пар поездов в сутки	84	30	39
Пропускная способность в нечетном направлении для порожних поездов, пар поездов в сутки	144	144	144

Для усиления системы тягового электроснабжения участка Уссурийск – Анисимовка предлагается на действующую КС подвесить УП марки А-185 и ЭП марки эА-185 на всём участке. Типы подвесок предлагаемой системы тягового электроснабжения 27,5 кВ с ЭУП приведены в таблице 5.4.

Характеристики

Список файлов ВКР