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

Текст из файла (страница 3)

Таблица 1.1 – Количество переработанной электроэнергии на тягу

Рисунок 1.6 – Количество переработанной электроэнергии на тягу

Увеличение объемов перевозок и, как следствие, числа поездов на линии обуславливает необходимость увеличения пропускной способности сети железных дорог ОАО «РЖД». Одним из вариантов решения является последовательная работа по увеличению веса грузовых поездов.

2. НАГРУЗОЧНЫЙ РЕЖИМ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ЭЧЭ-44 МИХАЙЛО-ЧЕСНОКОВСКАЯ

С увеличением массы и скорости движения поездов непрерывно растет нагрузка на трансформатор. Увеличенные массы поездов создают резкие скачки нагрузок на тяговой подстанции, что приводит к усиленному износу трансформатора. Большие скачкообразные токи моментально нагревают изоляцию, из-за этого она теряет свои диэлектрические способности. Нагрузка трансформатора свыше его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформатора.

Данные графиков нагрузок определяться по значениям средств измерений установленных на тяговой подстанции которые периодически записываться согласно "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей".

На подстанции установлены два силовых трехфазные масляных трансформатора типа ТДТНЖ-220-81У1/27,5/11 мощностью 40000 кВА. Схема соединения обмоток трансформатора – «Звезда с заземлённым нулём – треугольник – треугольник». Трансформатор имеет пленочную защиту масла от увлажнения и окисления воздухом. Для охлаждения используются радиаторы. Для автоматического управления и контроля работы системы охлаждения предусмотрен шкаф автоматического управления, навешенный на баке.

2.1 Загрузка силовых трансформаторов

Число трансформаторов подстанции определяется категорией потребителей, присоединенных к шинам подстанции.

При наличии потребителей первой категории трансформаторов должно быть не менее двух. Поскольку ко всем подстанциям присоединены потребители первой категории, число трансформаторов к установке принимаем равным двум. При параллельной работе трансформаторов необходимо учитывать лишь один трансформатор, а нагрузку на трансформаторы суммировать, так как второй трансформатор должен оставаться в резерве.

Коэффициент использования установленной мощности определяется как среднегодовой из выражения

, (2.1)

где А_год – количество электроэнергии, переработанной на тягу за год, (кВт·ч); ΣW – номинальная мощность трансформатора; ЕW = 40000 кВт; 8760 – число часов в году; к_уст – коэффициент использования установленной мощности подстанции.

Коэффициент использования установленной мощности подстанции и коэффициент загрузки трансформаторов по двухчасовой максимальной нагрузке определяется из выражения

(2.2)

где А₂ – максимальная двухчасовая нагрузка за год.

Коэффициент загрузки трансформатора

(2.3)

где (ΣW – W₁) – установленная мощность трансформаторов при отключении одного трансформатора.

Прогнозируем коэффициент загрузки трансформатора на следующий год. Увеличим значение максимальной двухчасовой нагрузки за год на 35% так как с каждым годом идет непрерывный рост нагрузок.

(2.4)

где А_п – максимальная прогнозируемая двухчасовая нагрузка за год.

Прогнозируемый коэффициент загрузки трансформатора

(2.5)

где (ΣW – W₁) – установленная мощность трансформаторов при отключении одного трансформатора.

Для трансформаторов типа ТДТНЖ-40000 кВА условия загрузки для прогнозируемых мощностей не выполняются.

Согласно [2] в послеаварийном режиме трансформатор может работать с перегрузкой 170 % номинальной мощности в течение 2-ти часов каждых суток, но не более 5-ти суток. При этом допускается отключение потребителей 3-й категории.

2.2 Анализ графиков нагрузок силовых трансформаторов

Что бы увидеть тенденцию роста нагрузок необходимо анализировать графики нагрузок за последние 3 года. Данные с подстанции были собраны за весенне-летний и осенне-зимний период с 2013 по 2015 год. По данным построены ступенчатые графики нагрузок с интервалом в 1 час. Учитываем лишь один трансформатор, основной нагрузкой будет являться тяговая а, районные потребители это в основном постоянная нагрузка небольшой мощности.

По полученным с подстанции значениям строятся ступенчатые графики нагрузок (рисунок1.2). На период с 19.06.2013 по 18.06.2014 нагрузки не превышают номинальную мощность трансформатора.

Из построенных графиков нагрузок видно тенденцию роста нагрузок с каждым периодом времени. В 2015 году относительно 2013 года нагрузки выросли в 2,5 раза что непосредственно связано с ростом грузооборота на данном участке.

Отдельно рассмотрим графики нагрузок за последний год 17.06.2015г. и 16.12.2015г.

Согласно [2] преобразуем суточные графики в многоступенчатый график нагрузок.

Пример расчета для суточного графика нагрузок за 17.06.2015г.

Начальную нагрузку эквивалентного графика следует рассчитывать по формуле:

(2.6)

где S_m – нагрузка за время (приложение И) , МВт; – время нагрузки; S_но – номинальная мощность трансформатора, МВт.

Начальная мощность эквивалентного графика равна, (МВт):

, (2.7)

Перегрузку K₂ эквивалентного графика предварительно рассчитывать по формуле:

(2.8)

где S_p – это мощность перегрузки за время , МВт; – временной интервал перегрузки;S_ном – номинальная мощность трансформатора, МВт; Максимальная перегрузка равна =48,940 и =53,626

.

.

Пиковая мощность эквивалентного графика равна, (МВт):

(2.9)

Затем следует сравнить полученное значение с исходного графика нагрузки; если , то следует принимать ; если , то следует принимать , а продолжительность перегрузки в этом случае следует скорректировать по формуле:

(2.10)

или 1,152 > 1,135;

Принимаем

или 1,34 > 1,2065;

Принимаем

Аналогично посчитаем начальную и пиковую мощности эквивалентного графика нагрузки за 16.12.2015 г. Результаты расчетов показаны на рисунках 1.5 и 1.6

Средняя температура окружающей среды за 17.06.2015 по данным сайта Gismeteo.ru равна 28⁰ С а, за 17.06.2015 равна -24⁰ С . Согласно [2] максимальная допустимая послеаварийная перегрузка для температуры окружающей среды 30⁰ С и температуры окружающей среды -20⁰ С представлена в таблице 2.1

За период 17.06.2015 и максимальная перегрузка в течении одного часа при начальной нагрузке равной , а максимально разрешённая перегрузка в течении одного часа при начальной нагрузке равняться . Условия по допустимым перегрузкам соблюдаться.

За период 16.12.2015 присутствуют перегрузка в течении двух часов и перегрузка в течении одного часов при начальной нагрузке равной , а максимально разрешённая перегрузка в течении двух часов при начальной нагрузке равняться . Условия по допустимым перегрузкам соблюдаться.

При тенденции непрерывного роста нагрузок и грузооборота смоделируем рост нагрузок на 35 % в связи с ежегодным увеличением массы поездов и уменьшением межпоездного интервала. На суточном графике прогнозируемых нагрузок находиться три области перегрузок при начальной нагрузке равной : перегрузка в течении трех часов; перегрузка в течении двух часов;перегрузка в течении двух часов

Согласно Таблице – А.1 Приложения А вторая и третья области перегрузок превышают нормы допустимых аварийных перегрузок трансформаторов. На двух трансформаторной подстанции мощность трансформатора выбирается исходя из необходимости взаимного их резервирования таким образом, чтобы при выходе из работы одного из них второй воспринял бы на себя всю нагрузку подстанции с учетом допустимой перегрузки при послеаварийном режиме и возможного временного частичного отключения потребителей третьей категории по заранее заданному графику. Для резервирования 2 работающих в параллельном режиме трансформаторов необходимо установить третий трансформатор На трансформаторы установим систему непрерывного контроля качества масла, что позволит в режиме реального времени отслеживать качество изоляции и диэлектрических свойств масла.

В результате технического перевооружения и реконструкции данной подстанции будет осуществляться надежное и бесперебойное снабжение тяговых и не тяговых потребителей данного участка.

3 АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ТЕПЛОВОГО СТАРЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ХРОМОТОГРАФИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ

3.1 Старение изоляции.

В эксплуатации характеристики изоляционных конструкций не остаются неизменными. В изоляционных материалах неизбежно протекают физико-химические процессы, изменяющие их структуру или состав. Вследствие этого качество изоляции с течением времени ухудшается: электрическая и механическая прочности снижаются, диэлектрические потери и проводимость растут.

Ухудшение во времени характеристик изоляции в условиях нормальной эксплуатации называют естественным старением. Кроме того, ухудшение изоляции может происходить вследствие ошибок персонала, а также из-за непредвиденных аварийных или стихийных обстоятельств.

Характеристики

Список файлов ВКР