Диплом в сборе (1229381), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Железнодорожный транспорт представляет собой сложную техническую систему. Его различные отрасли образуют подсистемы, одна из которых – электроснабжение дорог. Цели функционирования каждой подсистемы должны соответствовать назначению железнодорожного транспорта – обеспечению перевозок грузов и пассажиров.

Цель функционирования технической системы реализуется в коммерческой деятельности. Для хозяйства электроснабжения она заключается в преобразовании электрической энергии, получаемой от внешних энергосистем, к виду, удобному для использования тяговыми и нетяговыми железнодорожными потребителями, а также в распределении электроэнергии между ними. Поскольку электрическую энергию потребляют все службы железных дорог, для выбора оптимальной надежности устройств электроснабжения необходимо знать закономерности взаимодействия данной подсистемы с другими.

Одним из характерных признаков эффективности энергосистемы является ее динамическое развитие и расширение как за счет ввода в работу новых объектов так и за счет реконструкции существующих.

На сегодняшний день одной из главных задач энергетики является правильное и надежное электроснабжение всех потребителей качественной энергии. Надежность подачи электроэнергии – один из самых важных показателей электроснабжения. Всякое отключение электроэнергии плановое (для ревизии и ремонта) и особенно аварийное – приносит огромный ущерб потребителю и самой энергосистеме. Поэтому необходимо применять эффективное и экономически целесообразные меры по обеспечению надежности подачи электроэнергии.

В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы устойчивости опор в условиях Дальневосточной региона с преобладанием слабых грунтов, болотистой местности и вечномерзлых слоев почвы, на примере проектирования линии для электроснабжения железно­дорожных потребителей данного участка Хатыми – Огоньер.

Содержание и эффективное использование опорного хозяйства железных дорог в области вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов сопряжено со значительными трудностями, связанными с выпучиванием и изменением угла наклона опор воздушных лини электроснабжения.

Для снижения воздействия сил морозного пучения грунтов на опоры воздушных линий в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов обычно рекомендуется применять для нераздельных опор деревянные короба с дренирующим грунтом, геотекстиль с дренирующим грунтом и каменной наброской, противопучинную полиэтиленовую обмотку, анкерные плиты, а для раздельных опор - специальные фундаменты, в частности, свайные со сборными стаканными оголовками.

Все эти технические решения имеют весьма существенные ограничения и не решают проблемы обеспечения устойчивости опор в рассматриваемой местности.

Цель данной работы повысить надежность электроснабжения потребителей участка Хатыми – Огоньер, и принять наиболее выгодный вариант строительства линии обеспечивающей работу этой системы.

Актуальность данной работы заключается в не соответствии надежности электроснабжения железнодорожных потребителей железнодорожных разъездов Хатыми – Огоньер установленным требованиям. А выбранный способ строительства линии можно считать приоритетным при будущей реконструкции других «ветхих» воздушных линий 10 кВ.

1 Анализ существующей схемы электроснабжения железнодорожных потребителей на участке Хатыми – Огоньер

1.1 Электроснабжение железнодорожных нетяговых потребителей от линии продольного электроснабжения

Под линией электропередачи продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ) понимается трехфазная линия электропередачи напряжением свыше 1000 В, проложенная вдоль железной дороги и предназначенная для электроснабжения нетяговых потребителей железной дороги [1].

Под нетяговым потребителем в свою очередь – железнодорожный потребитель электрической энергии, не использующий для эксплуатации тяговое электрооборудование.

Линии электропередачи продольного электроснабжения предназначены для резервного электроснабжения устройств СЦБ и связи, а также для электроснабжения нетяговых потребителей железнодорожного транспорта в соответствии с установленной МПС России категорией [2].

Внешне линия автоблокировки отличается от линии продольного электроснабжения проводами, имеющими меньшее сечение, по сравнению с проводами продольной ЛЭП. К линии автоблокировки подключаются только устройства железнодорожной автоматики: посты централизации и модули АБТЦ на станциях (через трехфазные КТП), сигнальные точки, автоматика переездов (через однофазные трансформаторы). От линии продольного электроснабжения получают питание освещение станций, платформ и переездов, устройства обдува и обогрева стрелок, служебные и административные здания, небольшие пристанционные поселки. От этой же линии осуществляется резервное питание вышеперечисленных устройств железнодорожной автоматики.

Нормативными документами к линии продольного электроснабжения предъявляются следующие требования [2]:

– ВЛ ПЭ должны подключаться, как правило, к тем же пунктам, что и линии электропередач автоблокировки (ВЛ СЦБ), но без установки изолирующих трансформаторов. На тяговых подстанциях ВЛ ПЭ подключают непосредственно к шинам напряжением 6, 10 кВ;

– на всех пунктах питания выводы ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ должны быть раздельными для каждого плеча питания;

– пункты питания ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ должны быть, как правило, сфазированы и допускать параллельную работу на период включения линии под нагрузку, а также иметь одинаковое чередование фаз для каждого плеча питания;

– для электроснабжения устройств СЦБ и связи могут применяться одноцепные и двухцепные ВЛ СЦБ, ВЛ ПЭ. Двухцепные линии ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ должны быть разделены при реконструкции высоковольтных линий;

– при монтаже ВЛ ПЭ на всем их протяжении должна соблюдаться транспозиция проводов. Полный цикл транспозиции имеет длину 9 км, провода меняются местами через каждые 3 км. Кабельные вставки (линии) не учитываются. На линии длиной менее 3 км транспозиция проводов не производится;

– транспозиция проводов ВЛ ПЭ выполняется в укороченных на 25-30% пролетах относительно расчетных на промежуточных одностоечных опорах одноцепной линии и на промежуточных П-образных опорах двухцепной линии;

– на вновь сооружаемых и реконструируемых ВЛ ПЭ кабельные вставки укладывают в разные траншеи, расстояние между которыми должно быть не менее 3 м, а в стесненных условиях - не менее 1 м;

– на ВЛ ПЭ должны применяться типовые железобетонные опоры. До реконструкции допускается эксплуатация деревянных опор с железобетонными приставками;

– типы и конструкции опор и приставок, применяемых для ВЛ ПЭ, их изготовление и сборка должна производиться в соответствии с утвержденными чертежами типовых конструкций;

– провода ВЛ ПЭ напряжением 6-35 кВ должны применяться многопроволочными. До реконструкции допускается использовать одножильные провода;

– по условиям механической прочности на ВЛ ПЭ на перегонах и станциях, в населенной и ненаселенной местности может применяться провод сталеалюминиевый многопроволочный марки АС сечением 25, 35, 50 и 70 мм². Допускается применение многопроволочных сталемедных проводов и стальных проводов марки ПС (до реконструкции);

– на пересечениях ВЛ ПЭ с естественными препятствиями, если длина переходного пролета на 25% и более превышает длину усредненного пролета, для проводов ВЛ ПЭ напряжением 6, 10 и 35 кВ применяются многопроволочные провода. Соединение проводов в пересекающихся пролетах не допускается;

– при прохождении линии в населенной местности провода ВЛ ПЭ напряжением 6, 10, 35 кВ должны иметь "двойное крепление";

– в районах, где наблюдается вибрация проводов, должно применяться двойное рессорное крепление проводов ВЛ ПЭ напряжением 6, 10, 35 кВ;

– для устройства ответвлений от проводов ВЛ ПЭ напряжением 6, 10, 35 кВ к трансформаторам, муфтам и т.д. должны применятся зажимы или горячие спайки, исключающие необходимость разреза проводов;

– соединения силового оборудования между собой и с проводами ВЛ ПЭ (ответвление) напряжением 6, 10 кВ должны выполняться: от линейных стальных и сталеалюминиевых проводов - стальной оцинкованной проволокой диаметром 5 мм, которая прикрепляется к линейному проводу спаечной проволокой или стальным оцинкованным линейным зажимом;

– для защиты от атмосферных перенапряжений силовых трансформаторов и кабельных участков ВЛ ПЭ на силовых опорах, мачтовых подстанциях и концевых кабельных опорах устанавливаются ограничители перенапряжения. Допускается эксплуатировать ВЛ ПЭ с вентильными и трубчатыми разрядниками;

– железобетонные и металлические опоры ВЛ ПЭ должны быть заземлены;

– в качестве понижающих трансформаторов для питания перегонных и станционных устройств СЦБ и связи и других нагрузок, присоединяемых к ВЛ ПЭ, применяются однофазные и трехфазные трансформаторы соответствующего типа, мощности и напряжения согласно утвержденным нормам и техническим требованиям.

1.2 Анализ существующей схемы электроснабжения железнодорожных потребителей на участке Хатыми – Огоньер

Участок железной дороги Хатыми – Огоньер ОАО «Акционерная компания «Железные дороги Якутии» (АК «ЖДЯ») – малоинтенсивная однопутная железнодорожная линия на тепловозной тяге, оборудованная полуавтоматической блокировкой, с электрожезловой системой и ключевой зависимостью стрелок и сигналов для движения грузовых и пассажирских поездов (посты электрической централизации не предусмотрены).

Малоинтенсивные линии (участки) - железнодорожные пути общего пользования с невысокой грузонапряженностью и низкой эффективностью работы, критерии отнесения к которым утверждаются Правительством Российской Федерации [3].

При этом согласно [4] установлено следующее определение интенсивного движения поездов: размеры движения пассажирских и грузовых поездов (в сумме) по графику на двухпутных участках более 50 пар и однопутных – более 24 пар в сутки.

В настоящее время электроснабжение нетяговых потребителей железнодорожного транспорта на железнодорожных разъездах Хатыми и Огоньер осуществляется от комплектных трансформаторных подстанций (КТП) 10/0,4 кВ мощностью 250 и 400 кВА соответственно. В качестве резервного источника питания для устройств СЦБ используются дизель-генераторные агрегаты (ДГА) мощностью 60 кВА каждый. ДГА расположены в отдельностоящих модулях.

От комплектных трансформаторных подстанций осуществляется электроснабжение станционного здания, наружного освещения разъезда и здания пункта обогрева работников путевого хозяйства.

Комплектные трансформаторные подстанции в свою очередь получают электроснабжение по одноцепной воздушной линии напряжением 10 кВ, имеющей общий участок прохождения длинной 13200 м и общую точку подключения – трансформаторная подстанция ПС № 39 Южно-Якутских электрических сетей - филиала ОАО «ДРСК» (входит в состав ОАО «РАО Энергетические Системы Востока»).

Вышеуказанные воздушные линии 10 кВ выполнены сталеалюминевым проводом АС-50, смонтированным на деревянных опорах согласно типовому проекту (Типовые конструкции и детали зданий и сооружений. Серия 3.407-85. Унифицированные деревянные опоры воздушных линий электропередачи напряжением 0,4; 6-10 и 20 кВ. Альбом III. Деревянные опоры ВЛ 6-10 и 20 кВ).

Из-за ветхости воздушных линий фиксируются многочисленные случаи прекращения подачи напряжения на КТП 10/0,4 кВ на железнодорожных разъездах Хатыми и Огоньер, что приводит к запускам ДГА и расходу дизельного топлива.

В прошедшем 2015 году питание от ДГА обеспечивалось 42,4 часов по плановым отключениям и 76,6 часа по аварийным, всего израсходовано 846 литров дизельного топлива.

1.3 Определение категории надежности электроснабжения железнодорожных потребителей на участке Хатыми – Огоньер

Все электроприемники предприятий железнодорожного транспорта по степени обеспечения надежности электроснабжения разделяются на три категории [5]:

К первой категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, срыв графика движения поездов, значительный ущерб железнодорожному транспорту и народному хозяйству в целом.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, надежная работа которых необходима для обеспечения бесперебойного движения поездов, предотвращения угрозы жизни людей, пожаров и исключения большого ущерба народному хозяйству.

Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению движения поездов или производственного цикла крупных предприятий.

К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не относящиеся к первой и второй категории.

Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервируемых источников питания и перерыв их электроснабжения при отключении одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического перехода на второй источник или автоматического восстановления питания от первого. Источники питания считаются независимыми друг от друга в том случае, когда выход из строя одного из них не вызывает отключения другого.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего, независимого от двух первых, источника. В качестве третьего источника питания для особой группы электроприемников, а также в качестве второго источника для электроприемников первой группы могут быть использованы специальные агрегаты или аккумуляторные батареи.

Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания, но при нарушении электроснабжения от одного из источников допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения второго источника питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой. Допускается питание этой категории электроприемников по одному фидеру, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта линии этого фидера за время не более одних суток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумякабелями, каждый из которых выбирают по отдельно допустимой нагрузке линии. Допускается питание электроприемников второй категории от одного трансформатора при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены поврежденного трансформатора за время не более одних суток.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания, но перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не должна превышать одних суток.

Характеристики

Список файлов ВКР