полный отчет антипланиат (1227787), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Мировой опыт применения различных системэлектрической тяги постоянного и переменного тока свидетельствует опреимущественном использовании системы переменного тока промышленнойчастоты 50 Гц. Подтверждает это и многолетний опыт эксплуатацииэлектрифицированных железных дорог России. Капитальные затраты наэлектрификацию железнодорожных линий при переменном токе на ниже 15–18 %, чем при постоянном. А число тяговых подстанций меньше в 2–3 раза.Тяговые подстанции существенно проще, в результате чего значительно нижерасходы на их техническое обслуживание. Легче контактная подвеска –экономия меди составляет более 2 т на 1 км. Полностью снимается проблемаизноса контактных проводов и их периодической замены, исключаетсяэлектрокоррозия опор контактной сети и подземных сооружений. Опыт ОАО«РЖД» показывает, что электрифицированные участки переменного тока имеютболее высокую энергетическую эффективность, меньшие на 5–6 % суммарныепотери энергии на тягу; на них практически не ограничивается весовая нормапоездов.
При равных объемах работы на участках переменного тока требуетсяна 15– 20 % меньше локомотивов и локомотивных бригад. В результатесебестоимость перевозок на участках переменного тока почти на 20 % меньше,чем при электротяге постоянного тока. Система переменною тока обеспечиваетбольшие преимущества в 1 этапном наращивании энергетических возможностейэлектрической тяги, а при необходимости и в их понижении, например, приспаде объемов перевозок. Существующие варианты системы снабженияпеременного тока напряжением 25 кВ и 2x25 кВ, многопроводные, с 3124усиливающими и экранирующими проводами, а 31 также и другие хорошовписываются в идеологию «категорирования» линий по объемам перевозок.
1Протяженность дорог переменного тока в нашей стране составляет около24,4 тыс. км, это составляет 59 % электрифицированных дорог. 50 На ЭПСпеременного тока 25 кВ устанавливаются понижающие трансформаторы срегулируемым напряжением. 35 Для решения проблем коммутации 35 тяговогоэлектродвигателя прибегают к преобразованию переменного тока в постоянный, 35пульсирующий, имеющий значительную постоянную составляющую. С этойцелью на ЭПС устанавливают выпрямитель. В 35 настоящее время на ЭПСустанавливают управляемые выпрямители – статические электрическиеаппараты, обладающие обратимостью действия – в режиме тяги, работающиекак выпрямитель, а при рекуперации как аппарат, преобразовывающий энергиюпостоянного тока, вырабатываемую ТЭД в генераторном режиме, в энергиюпеременного тока.
С 35 развитием полупроводниковой преобразовательнойтехники в последние годы за рубежом появились электровозы переменного тока25 кВ с преобразователями энергии переменного тока 25 кВ промышленнойчастоты в энергию переменного тока регулируемой частоты с напряжением,необходимым для непосредственного питания тяговых двигателей. При этомстановится возможным использование самого надежного на сегодняшний деньдвигателя – асинхронного. По этой системе электрической тягиэлектрифицируются участки в России, а 1 также за рубежом в Японии и Франции.Протяженность Дальневосточной железной дороги составляет 1720 км, котораяэлектрифицирована на переменном токе 25 кВ.
Схема электроснабженияэлектрифицированной железной дороги на переменном токе представлена на 1рисунке 1.2.Рисунок 1.2 – Принципиальная схема системы тягового электроснабжения переменного тока25 кВ: А, В, С – 35 фазы питающей ЛЭП; ВН – обмотка высокого напряжения; СН – обмотканизкого напряжения для питания районных потребителей; СН – обмотка среднегонапряжения для питания тяговой нагрузки; ЭПС – электроподвижной состав 125Схема соединения обмоток тяговых трансформаторов обычно «звездатреугольник» ( 1 рисунок 1.2).
Тяговые однофазные нагрузки получают от обмоткиСН трансформатора. Вывод «с» трансформатора подключен в рельсовую цепь, авыводы «а» и «в» к правому или к левому плечу контактной сети. Поэтомуконтактная сеть справа и слева от подстанции питаются от разных фаз. Воизбежание короткого замыкания между ними монтируется нейтральная вставка( 1 рисунок 1.2).Между контактной сетью и рельсами напряжение 25 кВ, а на 23 питающихшинах 50 напряжение составляет 27,5 кВ. Расстояние между подстанциями всреднем 40–60 км.
Структурная схема тяговой подстанции переменного тока25 кВ с первичным напряжением 110(220) кВ и РУ 10(35) кВ для питаниярайонных потребителей 1 показана на рис. 3.3.Рисунок 1.3 – Структурная схема системы тягового электроснабжения переменного тока25 кВ 1На 35 структурной схеме тяговой подстанции переменного тока показаныосновные функциональные узлы подстанции:- 50 РУ 110(220) кВ; понижающие трехобмоточные трансформаторы;- РУ 10 кВ; РУ 27,5 кВ.Для электроснабжения потребителей, расположенных вдоль железных дорог,применяется система ДПР (два провода-рельс), питающаяся от шин РУ 27,5 кВ.От РУ 10 кВ получают питание районные или нетяговые потребители.К 50 достоинствам системы электрической тяги следует отнести:- сокращение использования меди на сооружение контактной сети примернов 2–3 раза по сравнению с системой тяги постоянного тока, сечение в среднемсоставляет 120–130 мм2;- уменьшение потерь напряжения и энергии в устройствах тяговогоэлектроснабжения (доля потерь составляет до 5 % от номинального уровня); 126- отсутствие электрокоррозии на подземные коммуникации, что освобождаетот применения мер по их защите;- подстанция (ТП) по наличию силового электрооборудованию гораздопроще, чем на переменном токе;- расстояния между тяговыми подстанциями (ТП) в среднем составляет 40–60 км.Недостатки системы переменного тока 25 кВ промышленной частотызаключаются в том, что:- сильное электромагнитное влияние тяговой сети переменного тока на всенизковольтные линии и металлические коммуникации, расположенные вблизижелезных дорог;- низкий коэффициент мощности, определяемый большим реактивнымэлектропотреблением;- искажение форм кривых тока и напряжения обусловленное применениемпреобразователей на электроподвижном составе приводит к дополнительнымпотерям и вызывает помехи в линиях связи, расположенных вблизи железныхдорог;- несимметричное потребление энергии от отдельных фаз питающейсистемы;- низкая степень использования трансформаторов тяговых подстанций (всегона 68 % от их номинальных значений).Электроподвижной состав на переменном имеет более низкие показателинадежности, чем на постоянном токе, это связано с дополнительной установкойсилового оборудования (трансформатор, выпрямитель для двигателяпостоянного тока) внутри локомотива [13].
1Энергетический комплекс возглавляет «Трансэнерго» – филиал ОАО «РЖД»(ЭЭ), который управляет Дальневосточной дирекцией по энергообеспечению.Цель – осуществление функций по удовлетворению потребностей ОАО«Российские железные дороги» в электрической энергии, покупка, передача ираспределение электрической энергии другим филиалам ОАО «РЖД», 2527присоединенным к электрическим сетям ОАО «РЖД», осуществлениедеятельности по оказанию услуги по передаче электроэнергии потребителямэтой услуги в целях получения прибыли.Основные 25 задачами данного комплекса являются:- взаимодействие с организациями любых форм собственности дляобеспечения ОАО "РЖД" электрической энергией;- ведение централизованных расчетов с поставщиками электрическойэнергии за потребленную ОАО "РЖД" электрическую энергию, спотребителями за оказанные им услуги по передаче электрической энергии, атакже расчеты по иным видам деятельности;- организация разработки и реализации программы по модернизацииустройств коммерческого учета электрической энергии, экономномурасходованию электрической энергии на основе анализа работы устройствэлектроснабжения;- осуществление обследования электрических установок потребителей,проверка соблюдения ими режимов потребления электрической энергии;- осуществление контроля за использованием лимитов электрическойэнергии;- организация внедрения и эксплуатации автоматизированных системконтроля и учета электрической энергии;- взаимодействие с федеральными органами государственной власти иорганами государственной власти субъектов Российской Федерации повопросам ценообразования на электрическую энергию, а также на услуги попередаче электрической энергии;- взаимодействие со структурными подразделениями ОАО «РЖД» приреализации соглашений с субъектами Российской Федерации.
25Главные виды деятельности – покупка электрической энергии дляудовлетворения потребностей ОАО «РЖД» в электрической энергии; оказаниеуслуг по передаче электрической энергии потребителям этих услуг [14]. 25Работа железных дорог имеет 10 определенную специфику. Предприятия, 1028сооружения, устройства железнодорожного транспорта 10 расположены наогромной территории. 10 Тысяча железнодорожных станций, разъездов, депо, 10устройств связи и сигнализаций, дистанций пути, дистанций электроснабжения,вычислительных центров должны обеспечить бесперебойную и согласованнуюработу по выполнению планов перевозок грузов и пассажиров. В 10 работежелезной дороги перебои ведут к значительным экономическим, техническим итрудовым затратам.
Все комплексы на железной дороги взаимосвязаны междусобой. Во избежание инцидентов, нужно знать точки пересечения предприятийжелезнодорожных комплексов, уметь обнаруживать возможные ошибки вработе персонала и предприятий железной дороги и находить методы ихрешения [15].292 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ СИСТЕМНЫХБЛОКОВ СМЕЖНЫХ ИНФРАСТРУКТУР2.1 Взаимное влияния систем локомотивного хозяйства и системэнергоснабженияЭнергетический комплекс и локомотивный тесно взаимосвязаны междусобой. Благодаря системам электроснабжения на железной дороге, локомотив всвою очередь приходит в движение. Рассмотрим эту связь на примере: тяговаяподстанция – контактная сеть – электровоз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
