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

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 1.1 –Схема подключения ДПР к шинам

27,5 кВ смежных тяговых подстанций

с различным порядком чередования

фаз вторичных напряжений

В качестве основной для линий продольного электроснабжения принята схема одностороннего (консольного) питания. При отключении фидера (основное питание) линия может быть переключена на одностороннее (резервное) питание. При подключении линии ДПР к шинам смежных тяговых подстанций с целью сохранения направления вращения магнитного поля электродвигателей обеспечивают совпадение чередования фаз: один из проводов линии подключают к опережающим фазам, другой – к отстающим фазам шин подстанций.

1.3 Анализ причин выхода из строя устройств СЦБ

Ежесуточно на сети дорог происходит до 80 отказов устройств СЦБ по хозяйству автоматики и телемеханики. Такое положение сохраняется довольно длительное время. Отказы допускаются по вине многих служб, причем доля отказов, допускаемых по хозяйству автоматики и телемеханики, составляет около 50 %, т. е. каждые сутки по вине человека допускается каждое второе нарушение нормальной работы устройств СЦБ.

Такое положение дел оставлять без внимания нельзя. Каждый отказ в работе устройств СЦБ - это событие, требующее незамедлительного и тщательного рассмотрения, анализа причин возникновения и принятия адекватных мер по предотвращению его повторения. Такую идеологию каждый работник на своем месте должен понять и принять и тогда, возможно, будет реализовать сложную задачу обеспечения надежной и безаварийной работы устройств. На сегодняшний день на сети дорог эксплуатируется свыше 20 тыс. постов электрической централизации и десятки тысяч релейных шкафов (РШ), которые расположены на участках с электротягой на постоянном и переменном токе и на участках с автономной тягой. Сооружения и устройства ЭЦ и РШ находятся в эксплуатации разное время, многие из них уже эксплуатируются 40 лет, т. е. более нормативного срока службы. Конечно, они претерпевают модернизацию оборудования, изменение схемных решений и монтажа. Многообразие постов РШ и ЭЦ существенно усложняет проведение анализа состояния и выявление причин повреждений.

Эксплуатационная надежность устройств СЦБ представляет собой их способность обеспечивать безопасное и бесперебойное движение поездов в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта в течение всего периода эксплуатации. В зависимости от причин возникновения, отказы (повреждения) устройств СЦБ можно разбить на три группы: конструкционные, эксплуатационные и производственные.

Причинами конструкционных отказов являются ошибки, допущенные в процессе конструирования (проектирования) устройств: недостаточная защищенность от воздействий внешней среды, электрических, механических или электромагнитных влияний; неправильный выбор материалов, из которых изготавливаются устройства; ошибки в типовых материалах для проектирования или в конкретных проектных (схемных) решениях и т.п.

Причинами производственных отказов являются нарушения технологии производства (изготовления), сборки, строительства и монтажа устройств: механические или термические перегрузки и повреждения; некачественная пайка или сварка; чрезмерное натяжение или повреждение монтажных проводов; нарушение правил прокладки кабелей и др.

Причинами эксплуатационных отказов являются нарушения технологии обслуживания и ремонта (неправильное или несвоевременное выполнение установленных регламентных работ, нарушения действующих инструкций и других нормативных документов), изменение режимов и условий эксплуатации (воздействия окружающей среды, механические и электрические перегрузки), старение и износ оборудования.

В зависимости от характера изменения значений параметров устройств СЦБ отказы делятся на внезапные, постепенные и перемежающиеся [4].

Внезапные отказы, характеризующиеся скачкообразным изменением параметров, происходят из-за изменения погодных условий или режимов эксплуатации устройств, неправильных действий работников различных служб и по другим причинам. Постепенные отказы, характеризующиеся плавным (постепенным) изменением параметров, отражают процессы старения и износа аппаратуры, разрегулировки механических и электрических параметров. К перемежающимся относятся многократно возникающие и самоустраняющиеся отказы, вызванные периодическим выходом значений параметров устройств СЦБ за установленные пределы.

В следствие отказов устройств СЦБ происходят задержки поездов, а в некоторых случаях — при неправильных действиях эксплуатационного персонала — могут привести к аварийным ситуациям. Одной из главных задач электромонтера, электромеханика и других работников дистанций сигнализации, централизации и блокировки является обеспечение безопасной и бесперебойной работы устройств СЦБ.

Причинами отказов устройств электроснабжения СЦБ являются: разрушение высоковольтных предохранителей, повреждения по причине подрядных организаций, перекрытие и обрыв проводов, неисправность ДГА, нарушение правил производства, отключение энергосистем, повреждение линейных разъединителей, пробой и перекрытие трансформаторов (рисунок 1.2).

Отказы, вызванные сообщением различных цепей или заземления этих цепей, являются одним из самых опасных отказов устройств СЦБ связанных с неисправностью кабелей. Любой опасный отказ может вызвать самопроизвольное появление тока в цепи: появление разрешающего сигнала, перевод стрелки под составом, ложный контроль стрелок или свободности рельсовой цепи, а это уже прямая угроза безопасности движения поездов.

Причины отказов ДГА:

• Не заряжена батарея, плохой контакт кабелей батареи;

• Неисправен стартёрный двигатель;

• Плохая вязкость смазочного масла, неправильное показание давления масла, неисправен маслофильтр;

• Не в порядке подготовка топливной системы, пустой топливный бак, забит топливопровод, неисправен соленоидный клапан регулировки топлива, загрязнён топливный фильтр, забита выхлопная труба, забит топливопровод, неисправен трубопровод подачи топлива, забита вентиляция топливного бака;

• Некачественное топливо;

• Регулятор оборотов неисправен;

• Сильный или низкий нагрев двигателя;

• Неисправны инжекторы или не в порядке их регулировка;

• Сопротивление работе регулятора расхода топлива;

Рисунок 1.2 - Диаграмма отказов устройств

электроснабжения СЦБ за 2015г

Запас дизельного топлива для резервных электростанций (ДГА) на постах ЭЦ, должен обеспечивать непрерывную работу ДГА в течение двух суток. В перечне работ по техническому обслуживанию должна быть предусмотрена проверка технического состояния и запуска резервных электростанций и дизель-генераторных агрегатов на пунктах питания устройств СЦБ и связи и постах ЭЦ. Задержка запуска ДГА на пунктах питания устройств СЦБ и связи при выходе контролируемого напряжения за установленные пределы в электрических сетях должна быть не более 30 с. Время перехода с основной системы электроснабжения устройств СЦБ и связи на резервную или наоборот должно выполняться автоматически и не превышать 1,3 с. [5].

Для питания устройств СЦБ актуально применение ДГА, однако, в связи с резким ростом цены на топливо, популярными становятся разработки по применению альтернативных источников электроэнергии. Проанализировав отказы дизельных агрегатов, можно сделать вывод, что более 50% отказов приходится на повреждения в топливной системе. Использование альтернативных установок может уменьшить отказы в резервных источниках питания СЦБ.

При использовании дизель-генератора выделяется значительное количество вредных веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами (оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, диоксид серы, формальдегид, бенз (альфа) пирен) [18]. Альтернативные установки помогут решить экологическую проблему на железнодорожном транспорте.

.

2 ПРИМЕНЕНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РЕГИОНАХ РОССИИ

Рынок возобновляемых энергетических ресурсов в регионах Российской Федерации имеет огромный потенциал. Развивая возобновляемую энергетику, регионы могут получить значительные социальные и экономические выгоды: привлечь инвестиции в экономику, снизить в долгосрочной перспективе стоимость производства электроэнергии в энергодефицитных регионах, улучшить экологическое положение за счет переработки органических и иных отходов, снизить объем выбросов загрязняющих веществ.

На сегодняшний день проекты возобновляемых источников энергии стали усиленно развиваться в изолированных системах Дальнего Востока и Крайнего Севера. Для этого есть две основные предпосылки: постоянное падение цены технологий возобновляемых источников энергии и очень высокая себестоимость производства электроэнергии на местных дизельных станциях. Компании, работающие в изолированных системах, показывают деловой подход к возобновляемой энергетике: внедряя тот или иной альтернативный объект, они ориентированы на конкретный экономический эффект - снижение себестоимости выработки электроэнергии и экономию топлива.

В течение последних 20 лет необходимость в электроэнергии намного возросла, что требует развития существующих систем электроснабжения и введения новых генерирующих мощностей. Как бы то ни было, исчерпаемость традиционных источников энергии (уголь, нефть и др.) и отсутствие мест строительства крупных гидроэлектростанций приостанавливают это развитие. Поэтому большое внимание, в последние годы, уделено использованию возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер, биотопливо, геотермальные источники.

Россия имеет огромный запас ВИЭ. Тем не менее, их использование минимально, а в некоторых регионах страны практически отсутствует. Наряду с этим, две трети территории нашей страны - это удаленные районы Крайнего Севера, Дальнего Востока и Восточной Сибири, не имеющие централизованного электроснабжения. На этих территориях строительство крупных электростанций в некоторых случаев нецелесообразно либо неоправданно с экономической точки зрения.

Существующие электрические сети в России относятся к традиционным электрическим сетям, которые всегда строились как системы односторонней передачи и имеют вертикально интегрированную схему с централизованной генерацией и распределением по потребителям с ограниченным взаимодействием и регулированием. Она состоит, в большинстве случаев, из одной или нескольких мощных генерирующих станций, связанных с потребителями энергии. Применение автономных энергетических установок малой мощности, использующих как традиционные источники энергии (привозное топливо), так и нетрадиционные, возобновляемые источники, могут решить проблему отсутствия централизованного энергоснабжения. Энергообеспечение таких потребителей возможно при комбинированном использовании дизельных электростанций и низкопотенциальной энергии ветра, солнца.

2.1 Перспективы использования возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии — идеальная замена для дорогостоящего дизельного топлива: в затратах "зеленых" станций топливная составляющая стремится к нулю. Следовательно, частично замещая дизельную генерацию, можно не только возвращать вложенные средства, но и ограничивать рост тарифов на энергию.

Дальний Восток — перспективный регион для развития возобновляемой энергетики. "РАО ЭС Востока" видит хороший потенциал для солнечной генерации в Якутии и Приморье, ветряной — вдоль побережья морей Северного Ледовитого и Тихого океанов.

Исследованием потенциала возобновляемых источников энергии в регионе компания занималась совместно с IFC (Международной финансовой корпорацией). В результате сегодня дальневосточные энергетики обладают полным сводом информации по тому, в каких районах внедрение технологий солнечной, ветровой генерации и биоэнергетики может дать экономический эффект.

Республика Саха (Якутия). В качестве альтернативы на территории рес­пуб­лики развивается ветроэнергетика. На экспериментальном полигоне в п. Тикси Булунского улуса в 2005 году предполагалось строительство парка ветроэлектроустановок общей мощностью до 3000 кВт. До 2016 года аналогичные ветроэлектростанции должны появиться в с. Юрюнг-Хая Анабарскогоулуса и с. Юкагир Усть-Янского улуса мощностью 300 кВт и 100 кВт. В настоящее время по ветровым нагрузкам определены населенные пункты для строительства ВЭС общей мощностью 9250 кВт, эксплуатация ко­торых позволит замещать до 6800 тонн дизельного топлива в год.

Хабаровский край. Разработан инвестиционный проект сроком строи­тель­ства 11 лет (ввод первых агрегатов – на 7 году) – Тугурская ПЭС с возоб­новляе­мым, экологически чистым источником энергии (энергия приливов). Место расположения электростанции – Тугурский залив в южной части Охотского моря, район г. Николаевска-на-Амуре, 600 км до г. Хабаровска, 940 км до Японии.

Целью проекта является сокращение добычи, транс­портировки и сжигания топлива для тепловых электростанций на 7 млн. тонн условного заменяемого топлива, уменьшение загрязнения ат­мосферы Дальнего Востока на 17 млн. тонн выбросов в год, обеспечение де­шёвой и возобновляемой энергией морских приливов потребителей всего ре­гиона, в том числе Южной Кореи, Японии и Китая. Строительство планируется прово­диться прогрессивным наплавным способом (без перемычек), что позволяет перенести в условия промышленного центра (доки г. Находка или Японии) более 82% строительно-монтажных работ [7].

Приамурье относится к числу тер­риторий, где для использования ветрогенераторов нет достаточных климатиче­ских условий. Наиболее перспективными регионами для развития ветроэнергетики являются юго-запад России, побережье Северного Ледовитого океана и юго-восток Дальневосточного региона. Расположение актуальных ветроэнергетических проектов России представлено в приложении Д.

Вся территория Амурской области обладает значительным потенциалом для развития солнечной энергетики, так как солнечных часов в Приамурье даже больше, чем на Кубани и в Ставрополье. Несколько солнечных батарей уже действуют в регионе.

Сибирь является регионом с большой концентрацией энергомощностей. Возможности серьезно дополнить энергобаланс Сибири, источниками возобновляемой энергии, невелики. Есть солнечный потенциал Красноярского края, ветровой — Горного Алтая, но в целом, это не может играть значимой роли в энергобалансе Сибири. Альтернативная энергетика в сибирских регионах может быть востребована для локальных, малых потребителей. Прежде всего, в виде энергии солнца и ветра, низкопотенциальной тепловой энергии земли.

Несмотря на то, что Россия, безусловно, обеспечена собственными запа­сами традиционных топливно-энергетических ресурсов, развитие возобнов­ляемых источников энергии является крайне важным стратегическим на­правлением будущей энергетики.

Необходимость ускоренного развития возобновляемых источников энергии уже сегодня в России обусловлено как потребностями в обеспечении энерге­тической безопасности регионов страны находящихся вне систем централи­зованного энергоснабжения, где многие технологии использования возобновляемых источников энергии дос­тигли уровня конкурентоспособности, так и потребностями создания надеж­ного задела в инновационном развитии энергетики страны для будущих по­колений.

Если в автономной энергетике многие технологии использования возобновляемых источников энергии уже сегодня могут быть вполне конкурентоспособными, то в централизован­ной энергетике требуется реализация мер государственной экономической поддержки по аналогии с другими странами. В этой сфере крайне важно ус­корение принятия предусмотренных распоряжениями Правительства норма­тивных документов, стимулирующих развитие ВИЭ.

Ускоренное развитие возобновляемых источников энергии в России необходимо рассматривать как важ­ный фактор модернизации экономики, в том числе связанной с развитием иннова­ционных производств, разработкой новых инновационных техноло­гий, развитием малого и среднего бизнеса, созданием новых рабочих мест, улучшением социальных условий, улучшением экологии и т.п.

Государство должно быть заинтересованным в развитии возобновляемых источников энергии и активно со­действовать развитию этого нового направления в энергетике, прежде всего, путем создания стимулов для бизнеса. При этом участие государства в развитии возобновляемых источников энергии не должно стать благотворительностью за счет налогопла­тельщика, а государственным бизнесом. Каждый затраченный бюджетный рубль на поддержку ВИЭ должен стать окупаемым, он, как показывают оценки и опыт других стран, может и должен приносить прибыль в бюджет в результате развития бизнеса.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ СТАНЦИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ УСТРОЙСТВ СЦБ

3.1 Комплектация щитовой установки МРЦ панелями питания

Щитовая установка комплектуется типовыми панелями пи­тания в зависи­мости от количества централизованных стрелок, рода тяги и системы пита­ния МРЦ (маршрутно-релейная централизация).

Характеристики

Список файлов ВКР