ДИПЛОМ Конечный (1221478), страница 2
Текст из файла (страница 2)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
ВВЕДЕНИЕ
В свете активной деятельности ОАО «РЖД» по повышению объёмов перевозок и эффективности работы железнодорожного, в особенности грузового транспорта, пристальное внимание уделяется поддержанию существующих систем электроснабжения в работоспособном состоянии, а также их своевременной модернизации, направленной на увеличение пропускной и провозной способности в интересах всё больше и больше возрастающей потребности в непрерывном и объёмном выполнении транспортных задач. Увеличение пропускной и провозной способности, как правило, достигается за счёт увеличения массы поездов, их длины, а также путём уменьшения межпоездных интервалов. Так, на участке Смоляниново-Анисимовка-Фридман планируется увеличить существующий ныне грузооборот вдвое, тем самым обеспечив всем необходимым стремительно развивающийся восток страны, преобразовав его в крупную транспортную артерию. В рамках поставленной задачие планируется и уже ведется ряд работ по капитальному ремонту и модернизации системы электроснабжения, а также оптимизации поездного движения на участке.
На сегодняшний день, в системе тягового электроснабжения оценка пропускной способности и планирования мероприятий по усилению существующих технических средств осуществляются путём рассмотрения и всестороннего анализа следующих факторов: веса поезда, количества поездов на фидерной зоне, схема их пропуска и межпоездные интервалы. Участки с планируемым ростом грузооборота, соответственно, должны обладать необходимой нагрузочной и пропускной способностью. Расчётный грузооборот и частота прохождения поездов массой свыше 6 тыс. т в значительной степени влияют на токовую нагрузку в системе и, следовательно, имеет место чрезмерный нагрев оборудования, вследствие чего снижается уровень напряжения в контактной сети, усложняются условия работы устройств защиты от токов короткого замыкания и увеличиваются потери электроэнергии.
Для всестороннего анализа существующей системы электроснабжения, перспектив её развития и возможностей её оптимизации используется программный комплекс КОРТЭС.
Сам комплекс представляет собой достаточно гибкую структуру и включает в себя программные модули различного назначения (в зависимости от решаемой задачи), связанные общими базами данных и способами управления. Представленный комплекс может без особых затруднений пополняться компонентами для решения специфических задач как в области проектирования систем электроснабжения, так и в области их эксплуатации.
Каждый модуль комплекса выполняет свою конкретную функцию и предназначен для работы с определёнными типами данных, которые различаются расширением имени файла. Так, в зависимости от выбранного типа данных программный комплекс формирует список файлов для оператора в рабочем каталоге и предоставляет возможность запуска необходимого модуля для обработки любого рабочего файла из списка, указанного оператором.
Таким образом, используя программный комплекс КОРТЭС, можно решать широкий спектр задач, в том числе и задачи по выбору наиболее эффективных и экономически выгодных путей усиления системы тягового электроснабжения, при которых энергосистема полностью удовлетворяет всем требованиям по уровню напряжения на токоприемниках электроподвижного состава, допустимым перегрузкам силового оборудования тяговых подстанций и температуре нагрева проводов контактной сети.
1 РАСЧЁТ УСТАВОК ЗАЩИТ ТЯГОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПОДСТАНЦИИ «АНИСИМОВКА»
Рассматриваемый трансформатор установлен на подстанции «Анисимовка» участка Смоляниново-Анисимовка-Фридман, входящего в состав Восточного полигона Транссиба.
-
Исходные данные
Технические характеристики трансформатора:
- тип - ТДТНЖ-40000/110-71-У1;
- схема и группа соединения обмоток - Y0 / Y0 /
- 0 - 11;
-
– номинальная мощность;
-
;
-
;
-
;
-
- напряжение короткого замыкания
трансформатора между обмотками ВН и СН, соответствующее крайнему нижнему положению РПН (регулирование в сторону повышения напряжения заблокировано);
-
- напряжение короткого замыкания
трансформатора между обмотками ВН и СН, соответствующее крайнему верхнему положению РПН (регулирование в сторону понижения напряжения заблокировано);
-
- напряжение короткого замыкания
трансформатора между обмотками ВН и НН, соответствующее крайнему нижнему положению РПН (регулирование в сторону повышения напряжения заблокировано);
-
- напряжение короткого замыкания трансформатора между обмотками ВН и НН, соответствующее крайнему верхнему положению РПН (регулирование в сторону понижения напряжения заблокировано);
-
- напряжение короткого замыкания трансформатора
между обмотками СН и НН.
Система регулирования напряжения на стороне ВН (РПН):
-
- количество ступеней регулирования; -
- шаг регулирования напряжения.
Система регулирования напряжения на стороне СН (ПБВ):
-
- количество ступеней регулирования; -
- шаг регулирования напряжения.
Параметры питающей системы:
-
- сопротивление системы в минимальном режиме; -
- сопротивление системы в максимальном режиме; -
- среднее номинальное напряжение системы.
Параметры системы стороны СН:
-
- среднее номинальное напряжение стороны СН.
Параметры системы стороны НН:
-
- среднее номинальное напряжение стороны НН.
Параметры ТТ:
-
- коэффициент трансформации ТТ стороны ВН трансформатора;
-
- коэффициент трансформации ТТ стороны СН
трансформатора;
-
- коэффициент трансформации ТТ стороны НН трансформатора.
Устройство защиты: БМРЗ-ТД-10-30-21.
Трансформатор установлен на двухтрансформаторной подстанции. Предусмотрено питание трансформаторов со стороны ВН и параллельная работа трансформаторов на сторонах ВН и СН. Упрощенная схема электрической сети приведена на рисунке 1.1.
Расчёт уставок выполнен для трансформатора Т-1 (рисунок 1.1). Расчёт уставок для трансформатора Т-2 производится аналогично.
Рисунок 1.1 – Схема электрической сети
1.2 Расчёт сопротивления трансформатора
1.2.1 Сопротивление трансформатора рассчитать для двух предельных случаев - крайнего нижнего и крайнего верхнего положения РПН.
Напряжение обмотки ВН, соответствующее крайнему нижнему положению РПН, рассчитать по формуле:
. (1.1)
Напряжение обмотки ВН, соответствующее крайнему верхнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.2)
Вычисленное значение получилось больше максимально допустимого для данной сети.
В качестве напряжения
принять значение 126
.
1.2.2 Сопротивление обмотки ВН трансформатора, соответствующее крайнему нижнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.3)
1.2.3 Сопротивление обмотки СН трансформатора, соответствующее крайнему нижнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.4)
Сопротивлением обмотки СН трансформатора пренебречь,
1.2.4 Сопротивление обмотки НН трансформатора, соответствующее крайнему нижнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.5)
1.2.5 Сопротивление обмотки ВН трансформатора, соответствующее крайнему верхнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.6)
1.2.6 Сопротивление обмотки СН трансформатора, соответствующее крайнему верхнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.7)
Сопротивлением обмотки СН трансформатора пренебречь,
1.2.7 Сопротивление обмотки НН трансформатора, соответствующее крайнему верхнему положению РПН, рассчитать по формуле:
(1.8)
-
Выбор ПТН блоков БМРЗ
1.3.1 Для выбора ПТН блоков БМРЗ произвести расчёт токов КЗ на сторонах ВН, СН и НН трансформатора.
1.3.2 Периодическую составляющую максимального фазного тока КЗ на стороне ВН рассчитать:
1.3.3 Найти ток
для стороны ВН:
(1.10)
В соответствии с [8] выбираем ПТН с током
и током
1.3.4 Для проверки выбранного ПТН рассчитать номинальный первичный ток стороны ВН трансформатора по формуле:
(1.11)
Подставить полученные значения в формулу:
Выбранный ПТН обеспечивает измерение тока нагрузочного режима с заданной погрешностью.
1.3.5 Периодическую составляющую приведенного максимального фазного тока КЗ на стороне СН (выключатель стороны СН отключён) рассчитать по формуле:
(1.12)
Привести полученное значение к напряжению стороны СН трансформатора по формуле:
(1.13)
1.3.6 Найти ток
для стороны СН:
(1.14)
В соответствии с [8] выбираем ПТН с током
и током
1.3.7 Для проверки выбранного ПТН рассчитать номинальный первичный ток стороны СН трансформатора по формуле:
(1.15)
Подставить полученные значения в формулу:
Выбранный ПТН обеспечивает измерение тока нагрузочного режима с заданной погрешностью.
1.3.8 Периодическую составляющую приведенного максимального фазного тока КЗ на стороне НН (выключатель стороны СН включён) рассчитать по формуле:
(1.16)
Привести полученное значение к напряжению стороны НН трансформатора по формуле:
(1.17)
- количество ступеней регулирования;
- шаг регулирования напряжения.
- сопротивление системы в минимальном режиме;
- сопротивление системы в максимальном режиме;
- среднее номинальное напряжение системы.













