Пояснительная записка111 (1227517)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИЕ
С.
ВВЕДЕНИЕ 11
1 АНАЛИЗ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИИ ЦЕНТРАЛИЗЦИИ И БЛОКИРОВКИ СТАНЦИИ 13
1.2 Резервирование потребителей первой категории железнодорожных объектов 16
1.3 Анализ причин выхода из строя устройств СЦБ 19
2 ПРИМЕНЕНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РЕГИОНАХ РОССИИ 24
2.1 Перспективы использования возобновляемых источников энергии 25
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ СТАНЦИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ УСТРОЙСТВ СЦБ 29
3.1 Комплектация щитовой установки МРЦ панелями питания 29
3.2 Расчет преобразователя ППВ-1 31
3.3 Расчет аккумуляторной батареи 24 В 35
3.4 Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК 38
3.5 Расчет нагрузки выпрямителей панели ПВП-ЭЦК 43
3.6 Расчет стрелочной панели ПСПН-ЭЦК1 45
3.7 Расчет мощности рельсовых цепей и преобразовательных панелей 45
3.8 Расчет вводной панели ПВ-60 48
4 ВЫБОР ВЕТРОУСТАНОВКИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ УСТРОЙСТВ СЦБ 52
4.1 Использование энергии ветра 52
4.2 Коэффициент использования энергии ветра 54
4.3 Методика выбора ветроэнергетических установок для энергоснабжения устройств СЦБ 55
4.4 Выбор ветроустановки 57
4.5 Выбор сечения токоведущего элемента 63
4.6 Расчет потерь мощности и электроэнергии в линии электропередачи 65
5 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УСТРОЙСТВ СЦБ НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ 69
5.1 Расчет энергии вырабатываемой солнечными панелями 69
6 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 71
6.1 Определение капитальных вложений для ВЭУ 71
6.2 Расчет текущих расходов на содержание ВЭУ 72
6.3 Расчет капитальных вложений для солнечных батарей 77
6.4 Расчет текущих расходов для солнечных батарей 78
7 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ
ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ 79
7.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 79
7.2 Оценка обеспечения безопасности жизнедеятельности 80
7.3 Правила электробезопасности при обслуживании ветрогенераторов 81
7.4 Правила безопасности при работе на высоте 83
8 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ 88
8.1 Защитное заземление и зануление 88
8.2 Расчет контура заземления 90
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95
ПРИЛОЖЕНИЕ А 97
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 98
ПРИЛОЖЕНИЕ В 99
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 100
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 101
ВВЕДЕНИЕ
Целью дипломной работы является возможность применения альтернативного источника электрической энергии в качестве второго источника питания устройств СЦБ (сигнализации, централизации и блокировки) на малодеятельном участке.
Альтернативная энергетика включает ряд многообещающих способов генерирования энергии из доступных возобновляемых ресурсов и природных явлений (ветер, солнечные лучи, движущиеся потоки воды и другие). Дополнительными превосходствами возобновляемых источников энергии являются отсутствие негативного влияния на окружающую среду и здоровье человека. На малодеятельных железнодорожных станциях, в отдаленных районах, где отсутствует централизованное электроснабжение, ВИЭ (возобновляемые источники энергии) могут сыграть большую роль, обеспечив бесперебойное питание потребителей первой категории.
Основой надежного и безопасного функционирования транспортных систем является качественное и бесперебойное электроснабжение устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи от источников электрической энергии. Резервирование источников электропитания является основным принципом обеспечения бесперебойности электроснабжения. В аварийном режиме (отключении основного источника питания) эти устройства должны получать электроэнергию от резервного источника, причем переход с основной системы электроснабжения на резервную (или наоборот), не должен превышать установленных норм времени.
Качественное электроснабжение представляет собой обеспечение потребителей электрической энергией с номинальными параметрами напряжения, частоты и синусоидальной формой кривой.
Главной задачей является рассмотрение вариантов питания устройств СЦБ с помощью альтернативных источников различных видов и выбрать наиболее подходящий, оценить энергетический потенциал регионов
ТРАНСИБ, рассчитать нагрузки железнодорожной станции, проанализировать причины выхода из строя устройств СЦБ.
Устройства ЭЦ (электрической централизации) железнодорожной станции принадлежат к особой группе приемников 1 категории. Приемники этой группы должны иметь двойное резервирование электропитания, т.е. их электроснабжение должно осуществляться от трех независимых источников электроэнергии.
Предлагается использование альтернативного источника, согласно заданию, в качестве второго источника электроэнергии. Рассмотрению подлежат варианты применения ветрогенератора и солнечных панелей для питания устройств СЦБ.
Ресурсы энергии ветра и солнца гораздо больше, чем все запасы ископаемого топлива, накопившиеся за миллионы лет в земной коре. Мы буквально живем на дне океана энергии. Пока существует планета и ее газовая оболочка, нагреваемая Солнцем, будет происходить перемещение воздушных масс. И любой может производить электричество буквально из воздуха. Прорыв в технологиях композитных материалов позволил увеличить мощность ветротурбин за последние десять лет в 50 раз. По прогнозам Европейского Совета по возобновляемым источникам энергии, ветроэнергетические установки и солнечные батареи к 2030 году должны покрыть более 30% общемировой потребности в электроэнергии.
Развитие ВИЭ на Дальневосточной железной дороге является актуальным и перспективным проектом. Во-первых, развитие и использование ВИЭ положительно влияют на экологическую обстановку. Во-вторых, в будущем недостаток традиционных ресурсов может сильно повлиять на рынок, поэтому очень важно начать сейчас развивать нетрадиционные источники энергии. Вопреки, что Россия, вне всякого сомнения, обеспечена собственными запасами традиционных топливно-энергетических ресурсов, развитие возобновляемых источников энергии является очень важным стратегическим курсом будущей энергетики.
1 АНАЛИЗ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИИ
ЦЕНТРАЛИЗЦИИ И БЛОКИРОВКИ СТАНЦИИ
1.1 Электроснабжение устройств СЦБ
На железнодорожном транспорте устройства автоматической блокировки, диспетчерской и электрической централизации, механизированных сортировочных горок и станционных устройств СЦБ при полуавтоматической блокировке относятся.
До переустройства систем технологического электроснабжения допускается выполнять переход с основной системы на резервную или обратно за время, установленное, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей не общего пользования.
Для того чтобы обеспечить надежное технологическое электроснабжение необходимо проводить периодический контроль состояния сооружений и устройств технологического электроснабжения, измерение их параметров с использованием вагонов-лабораторий, приборов диагностики, а также должны осуществляться плановые ремонтные работы.
Устройства технологического электроснабжения должны быть защищены от токов короткого замыкания, перенапряжений, включая атмосферные и коммутационные, и перегрузок сверх установленных норм.
Номинальное напряжение переменного тока на устройствах сигнализации, централизации и блокировки и связи должно быть 110, 220 или 380 В. Отклонения номинального напряжения (в том числе кратковременные) от указанных величин допускаются в сторону уменьшения и увеличения, но не более чем на 10%.
Устройства СЦБ, имеющие местный аккумуляторный резерв, должны питаться от линий электропередачи и подстанций как потребители не ниже II категории. Для них специально выбирают сечение проводов и кабелей питающих линий, предусматривают оборудование разъединителей высоковольтной линии СЦБ устройствами дистанционного управления, а фидеров автоблокировки — устройствами АПВ (автоматического повторного включения), АВР (автоматического включения резерва), контроля однофазного заземления и дистанционного управления фидерных выключателей, а также сигнализацией действия этих устройств [2].
При наличии аккумуляторного резерва источника технологического электроснабжения автоматической и полуавтоматической блокировки он должен быть в постоянной готовности и обеспечивать бесперебойную работу устройств сигнализации, централизации и блокировки, переездной сигнализации в течение не менее восьми часов при условии, что основное электропитание не отключалось в предыдущие 36 часов.
Автоматика питающих пунктов ВЛ СЦБ и релейная защита должны обеспечивать надежное электроснабжение: устройств сигнализации, централизации и блокировки, связи и вычислительной техники не менее, чем от двух независимых источников электроэнергии, при которых переход с основной системы электроснабжения на резервную или наоборот должен происходить автоматически за время не более 1,3 секунды.
Электропитание перегонных устройств автоблокировки. Электропитание устройств автоблокировки осуществляется от ВЛ СЦБ, сооружаемых вдоль путей. Высоковольтные линии выполняются трехфазными, трехпроводными с изолированной нейтралью напряжением 6 или 10 кВ.
Выбор напряжения ВЛ СЦБ 6 или 10 кВ определяется мощностью, которую необходимо передать по линии, расстоянием между пунктами питания, напряжением на шинах распределительных устройств подстанций и напряжением линий автоблокировки на смежных участках дороги.
На участках с электротягой ВЛ СЦБ питается от тяговых подстанций, а на неэлектрифицированных участках — от всех имеющихся на участках источников энергии. Электроэнергия от ВЛ СЦБ сигнальным устройствам автоблокировки передается через понижающие линейные однофазные трансформаторы, устанавливаемые у сигнальных точек на опорах, называемых силовыми.
Для уменьшения влияний на идущие вдоль дороги линии связи трансформаторы включают в разные фазы попеременно для равномерной загрузки. Расстояния между сигнальными точками по перегону определяются длиной блок-участков данной железной дороги.
В зависимости от рода тяги и типа автоблокировки на железных дорогах применяют две системы электроснабжения перегонных устройств: переменного тока и смешанную. Смешанная система питания применяется на участках с автономной тягой, система питания переменного тока — на электрифицированных участках.
На участках с электрической тягой постоянного тока сигнальные устройства получают электроэнергию от высоковольтных линий с частотой тока 50 Гц; рельсовые цепи питаются переменным током при этой же частоте или частоте, отличной от промышленной. На участках с электротягой переменного тока сигнальные точки получают электроэнергию от высоковольтных линий при частоте 50 Гц; рельсовые цепи питаются переменным током при частоте 25 Гц .
В системе автоблокировки переменного тока для питания приборов сигнальных точек используют две высоковольтные линии: основную ВЛ СЦБ и резервную, подвешиваемую на опорах контактной сети. При этой системе не требуется местных источников энергии — аккумуляторов, последние устанавливают лишь у входных светофоров для аварийного питания ламп красного и белого огней и у переездов. Однако в этой системе требуются надежные двусторонние источники питания ВЛ СЦБ и надежное резервирование от других ЛЭП.
Каждая сигнальная точка обеспечивается, как правило, основным и резервным питанием через отдельные линейные трансформаторы с помощью реле автоматического переключения питания с одного трансформатора на другой.
Из двух смежных пунктов питания основной пункт включен постоянно, а резервный только при отключении основного или во время ремонтных работ на линии. Независимо от схемы электроснабжения потеря напряжения в конце линии между двумя смежными пунктами питания ВЛ СЦБ не должна превышать 10%.
Фидеры автоблокировки на основных пунктах питания, как правило, делают раздельными для каждого плеча питания; на резервных пунктах допускается делать их общими на два плеча питания с последующим делением на мачтовых подстанциях или воздушных распределительных пунктах.
Пункты питания автоблокировки должны быть сфазированы по напряжению и допускать параллельную работу трансформаторов.
У каждой сигнальной точки устанавливают специальную опору, на которой монтируют комплектную трансформаторную подстанцию, в которой находится линейный трансформатор со всей коммутационной и защитной аппаратурой. Напряжение с его вторичной обмотки подается кабелем в релейный шкаф сигнальной точки через контакты аварийного реле. Нормально устройства автоблокировки питаются через контакты этого реле от основного линейного трансформатора высоковольтной линии ВЛ СЦБ. При отключении напряжения в этой линии устройства автоблокировки питаются от резервного трансформатора ЛЭП. При таком резервном питании на основной линии автоблокировки разъединители можно включать по одному в конце каждого перегона [3].
1.2 Резервирование потребителей первой категории железнодорожных объектов
Для потребителей с 1 категорией надежности электроснабжения необходимо осуществить энергоснабжение от двух источников питания. При этом источники питания должны быть независимые. Такая схема энергоснабжения применяется для снижения рисков аварийного отключения электроэнергии для электроприемников 1 категории надежности электроснабжения. При аварии на одном источнике питание, электроснабжение потребителя будет осуществляться по второму источнику (второму вводу). При этом для элек-троприемников 1 категории надежности допускается прекращение подачи электроэнергии при отключении одного источника питания только на время не превышающее автоматический переход на энергоснабжение потребителя по второму источнику питания.
Также среди потребителей 1 категории надежности электроснабжения выделяют отдельно особую группу. Электроприемники особой группы первой категории характеризуются тем, что их бесперебойная работа необходима для безаварийной остановки производства, предотвращения пожаров и других ЧС. При этом, энергоснабжение особой группы должно осуществляться от третьего независимого источника питания, который может быть дизельным генератором, подключением к аккумуляторным батареям. В случае отсутствия резервного питания электроприемников особой группы, допускается использование технологического резервирования и плавной остановки производственного процесса.
Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса [1].
Потребители 1-й категории получают питание по двум линиям. Линии продольного электроснабжения имеют ряд специфических особенностей для ж.д., электрифицированных на постоянном и переменном токе, и ж. д. с тепловозной тягой. Одной из них является применение на участках переменного тока системы ДПР («два провода – рельс») со специально разработанными для подключения к этой линии комплектными трансформаторными подстанциями напряжением 27,5 кВ (рисунок 1.1). На участках дорог постоянного тока ВЛ (высоковольтной воздушной линии) для электроснабжения устройств СЦБ (устройства сигнализации, централизации и блокировки) монтируется, как правило, на отдельно стоящих опорах, а линия продольного электроснабжения напряжением 10 кВ подвешивается на опорах контактной сети с полевой стороны железной дороги.
На участках с тепловозной тягой часто сооружают 3-фазные двухцепные линии, каждая напряжением 10 кВ. При переводе таких участков на электротягу и значительном росте размеров движения двухцепные линии могут быть переоборудованы: ВЛ СЦБ становится одноцепной, а линия продольного электроснабжения подвешивается на опорах контактной сети. Питание обеих линий осуществляется от источников питания, используемых для электроснабжения крупных станций. При больших расстояниях между источниками питания может быть применено напряжение 35 кВ. На электрифицированных ж. д. в качестве источника питания, как правило, используют тяговые подстанции.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
