Козлов Диплом (1217381), страница 2
Текст из файла (страница 2)
На 100 км линии класса напряжения до 10 кВ в среднем число повреждений, которые вызывают отключение высоковольтной линии, имеет значение не превышающее 350.
Одним из важнейших направлений внедрения технического прогресса на железнодорожном транспорте является совершенствование и широкое применение современных технических средств управления движения поездов.
Высокая интенсивность использования технических средств железнодорожного транспорта обуславливает необходимость широкого внедрения достижений науки и техники и передовых методов труда. Решению поставленных задач во многом способствует внедрение современных средств автоматики и телемеханики.
В настоящее время происходят не только количественные, но и качественные изменения устройств автоматики и телемеханики. В новых системах широко используются более надежные бесконтактные приборы, интегральные микросхемы, элементы вычислительной техники. Внедрение новых и совершенствование существующих средств автоматики и телемеханики являются основой для решения перспективной задачи - комплексной автоматизации и механизации перевозочного процесса на железнодорожном транспорте.
В данном дипломном проекте с целью повышения надежности устройств сигнализации централизации блокировки(СЦБ) участка Сельгон – Болонь, были рассчитаны потери напряжения в нормальном и вынужденном режимах. Произведен анализ работы имеющегося электрооборудования, с выявлением наиболее часто отказываемых устройств электроснабжения. Были рассчитаны основные показатели надежности для высоковольтной линии (ВЛ) СЦБ и трансформатора типа ОМ.
На основе результатов анализа и расчетов данного дипломного проекта были предложены мероприятия по повышению надежности устройств СЦБ
1 АНАЛИЗ НАРУШЕНИЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЛИНИИ СЦБ
Обеспечение безопасного и надёжного процесса перевозки является первоочередной задачей, определённой стратегией развития ОАО «ДВЖД».
Однако в настоящее время на дальневосточных железных дорогах эксплуатируется множество линий, работа с которыми обеспечивает некоторые сложности, такие как: отсутствие подъездных дорог, болотистая местность, устаревшее оборудование, суровый климат.
Реконструкция линии требует больших капитальных затрат, но надежное электроснабжение СЦБ напрямую влияет на качественную работу систем автоматики и телемеханики, которые ежегодно модернизируются. Ввод в эксплуатацию более надёжных микропроцессорных систем становится нецелесообразным, так как вопрос надёжного электроснабжения остаётся открытым, а повышения устойчивой работы действующих систем остаётся не менее важным в современных условиях.
Для повышения надежности и безопасности функционирования устройств автоблокировки проводится совершенствование линии СЦБ путём модернизации опорного хозяйства, внедрения дополнительных схемных изменений, внедрения современного оборудования и совершенствование технологии обслуживания.
Детально разбирая и анализируя причины отказов в работе устройств СЦБ, регулярно разрабатываются схемные технические решения, внедрение которых способствует повышению надёжности уже действующих средств автоматики управляющих движением поездов, как на станции, так и на перегоне. При разработке этих схемных решений также учитываются и другие недостатки уже существующих систем, вскрытые в процессе эксплуатации.
Отказы систем автоматики, вызвавшие неоправданную остановку поезда или снижение его скорости движения, приводит к задержкам не только этого поезда, но и последующих. Следствием этого являются прямые экономические потери, вызванные простоем поездов и нарушением сроков поставки грузов, а также потери от недополученного дохода.
Согласно статистическим данным основными причинами нарушения режима работы ВЛ СЦБ являются: обрыв проводов при падении деревьев или наброса проводов других линий; наезда не габаритного транспорта, а также интенсивной коррозии; замыкания проводов при большой стреле провеса, поломки изоляторов или обрыва вязки проводов.
1.1 Статистика отказов на основе данных предоставленных ЭЧ-5 по району электроснабжения ЭЧС Болонь за период 2011-2016г.
По предоставленным данным за период 2011-2016г на участке
БОЛОНЬ – СЕЛЬГОН произошло 33 отказа на устройствах электроснабжения СЦБ.
Из них 13 отказов пришлось на 2011 г., 4 на 2012 г., 3 на 2013 г., 6 на 2014 г., 5 на 2015 г., и 2 отказа на 2016 г.
Общее количество отказов по ЭЧ составило 312.
Из них, 102 отказа пришлось на 2011 г., 82 на 2012 г., 41 на 2013 г., 30 на 2014 г., 30 на 2015 г., и 28 отказов на 2016 г.
На основании этих данных мы видим долю отказов приходящихся на исследуемых участок :
Рисунок 1.1 – Диаграмма сравнения количества отказов по видам устройств на участке
Сельгон – Болонь
Итого, более 10 % всех отказов происходит на исследуемом участке
Таблица 1.1 – Основные причины отказов устройств СЦБ
Наименование устройств | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 |
Всего отказов по причине неисправности устройств электроснабжения | 13 | 4 | 3 | 6 | 5 | 2 |
Излом траверс | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Падение деревьев | 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Перекрытие, обрыв проводов | 0 | 1 | 0 | 4 | 0 | 0 |
Пережог кабеля | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Перекрытие (разрушение) изоляторов | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Перекрытие (разрушение) разъединителей | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Перекрытие (разрушение) разрядников | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Перекрытие (разрушение) в/в.предохранителей | 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Пробой, перекрытие трансформаторов, в т.ч. Ом, ЗНОМ и пр. | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
ДГА, генераторы | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Оборудование пунктов питания | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
Прочие | 3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
Рисунок 1.2 – Диаграмма классификации отказов по видам устройств на участке Сельгон – Болонь.
Количество отказов СЦБ с каждым годом уменьшается, но не имеет линейного характера. Происходит перекрытие сигналов, закрытие АБ и прочие нарушения в основном из-за малой надёжности линии СЦБ. Основными причинами отказов устройств СЦБ является – выход из строя высоковольтных предохранителей, трансформаторов типа ОМ, разрушение траверс, провисание и схлест проводов. Также причинами отказов является нарушение внешнего электроснабжения и сложные метеоусловия
Удельная повреждаемость ВЛ СЦБ с 2011 года пошла на убыль, следовательно можно отметить, что уменьшилось количество эксплуатируемого оборудования с сильным моральным и физическим износом, но по прежнему сильное влияние тяжелых метеоусловий.
1.2 Подробный статистический анализ отказов
Используя диаграмму Парето, можно осуществить распределение факторов, определяющих проблему на важные (имеющих первоочередные меры предотвращения) и несущественные. Это используется для распределения сил по их решению [1].
Диаграмма представляет собой вид столбчатого графика с кумулятивной кривой. В данной диаграмме изображены факторы, которые распределены в зависимости от своей значимости, в порядке уменьшения.
Основа данной диаграммы это принцип 80/20, а означает он то что 20 % причин приводит к 80 % проблем, отсюда и определяется цель данной диаграммы – определение этих причин, для сбора всех усилий по их устранению
Постоянно в деятельности по контролю и управлению качеством, возникают различные проблемы, которые связаны с выявлением брака, либо различными неполадками в оборудовании.
Существует два вида диаграммы Парето[2].
-
Диаграмма Парето по результатам работы. Данная диаграмма предназначена для определения главной проблемы и отображает нежелательные результаты работы.
-
Диаграмма Парето по причинам. Эта диаграмма выявляет причины проблем, которые возникают в процессе производства, и используется для определения главной.
Для определения проблемы с помощью составления диаграммы Парето по результатам необходимо определить причины, определяющих проблемы, для её решения. Поэтому, для улучшения, необходимо составить диаграмму Парето по причинам, она представлена на рисунке 1.3.
Диаграммы отказов по годам представлены в Приложении А, рисунки А.1 – А.6.
По диаграмме Парето видно, что наибольшее количество отказов устройств СЦБ происходило по причинам, которые изложены в Приложении Б, рисунки Б.1 – Б.6.
Рисунок 1.3 – Диаграмма Парето отказов устройств за 6 лет
Так же ежегодно происходят отказы по таким причинам как изломы траверс и пережог кабеля, статистика показана на рисунках 1.4 – 1.5.
Рисунок 1.4 – Излом траверс
Рисунок 1.5 – Пережог кабеля
Необходимо принятие первоочередных мер по улучшению работы этих устройств.
Подробный статистический анализ отказов показал, что основными причинами отказов СЦБ являются устройства электроснабжения, находящие в эксплуатации дистанций. Самые повреждаемые устройства, вызывающие отказы СЦБ: трансформаторы типа ОМ и ЗНОМ. Также значительную роль играет обслуживающий персонал.
2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ СЦБ И ПЭ , ПИТАЮЩИХ УСТРОЙСТВА СЦБ
Согласно [3] основная задача электрического расчета – определение потери напряжения. Его производят в цепи СЦБ, а также в цепи ПЭ при использовании ее для резервного питания СЦБ. Потери напряжения определяют для случая одностороннего питания линии от одного до смежного с ним другого пункта питания. В случае превышения допустимых потерь напряжения (10 %) решают вопрос о замене проводов (марки и сечения), установке компенсирующих (емкостных или индуктивных) устройств, необходимости повысить (с 6 до 10 кВ) или понизить (с 10 до 6 кВ) номинальное напряжение линии и, наконец, об уменьшении зон питания путем установки дополнительных источников питания.
Для упрощения расчетов принимаются следующие допущения. В связи с большим числом однофазных трансформаторов, которые распределены по всем фазам, нагрузку трансформаторов условно считают трехфазной. Также, допускается, что суммарная нагрузка перегонов приложена в их середине.
Исходными данными для расчета потерь напряжения и мощности в ЛЭП напряжением выше 1000 В являются:
-номинальное напряжение, электрическая принципиальная схема и план рассматриваемой ЛЭП с указанием длины и марки каждого из кабелей и проводов на участке:
-значение мощности, длительно потребляемой каждым электроприемником рассматриваемой ЛЭП и коэффициентов мощности.
Расчет критического участка производится в следующем порядке: