Вдовенко В.Ю. ПЗ (1231895), страница 2
Текст из файла (страница 2)
ВВЕДЕНИЕ
Российские железные дороги являются одной из крупнейших транспортных артерий мира на сегодняшний день. Эксплуатационная длина их составляет 85,2 тысячи километров, уступая лишь США [1]. По протяженности электрифицированных линий Российские железные дороги занимают первое место в мире, эксплуатационная длина которых составляет 43,3 тысячи километров. Российская Федерация в настоящее время осуществляет более 20 процентов грузооборота и 10 процентов пассажирооборота всех железных дорог мира [2].
Железные дороги нашей страны органично объединены в единую транспортную систему Российской Федерации. Во взаимодействии с другими видами транспорта они удовлетворяют потребности населения, экономики и государства в перевозках.
Широкое внедрение электрической тяги переменного тока промышленный частоты с одновременной электрификацией прилегающих районов, в том числе и по системе переменного тока 25 кВ, привело к активному развитию линий продольного электроснабжения тяговых нетяговых потребителей железнодорожного транспорта.
Техническая политика, проводимая в ОАО «РЖД» в области электроснабжения, направлена на повышение надежности электроснабжения тяговых и нетяговых потребителей. Особенно это актуально при электроснабжении нетяговых потребителей, к которым относятся устройства железнодорожной автоматики и телемеханики, устройства СЦБ, обеспечивающие безопасность движения поездов [3].
Нетяговые потребители – это потребители электрической энергии всех служб железных дорог, кроме электрической тяги поездов, непосредственно связанные с эксплуатацией и обслуживанием, а так же нежелезнодорожные потребители, получающие питание от электрических сетей и подстанций, находящихся в ведении железной дороги[3].
В настоящей дипломной работе «Расчет линий продольного электроснабжения на участке Ружино – Свиягино Дальневосточной железной дороги» произведен электрический расчет линий СЦБ и ДПР по «СТО РЖД 07.020-2014».
Проанализировав электрический расчет для линий ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР, мы сделаем выводы по расчету потерь напряжения на участке Ружино – Свиягино, соответствуют ли данные линии условиям допустимых потерь напряжения, согласно [17]. Если одна из линий не проходит по допустимой потери напряжения, то для этой линии разработаем мероприятия по уменьшению потерь напряжения.
Для выбранного мероприятия уменьшения потерь напряжения в одной из линии произведем технико – экономический анализ и сделаем выводы по данному разделу.
В рамках настоящей дипломной работы разработаем программу «РаПоНап СТО – 20» для расчета потерь напряжения в линиях продольного электроснабжения.
Необходимость разработки данной программы вызвана введением ОАО РЖД стандарта на расчет линий продольного электроснабжения «СТО РЖД 07.020-2014 Линии электропередачи напряжением выше 1000 В, предназначенные для электроснабжения нетяговых потребителей электропередачи».
Так же в настоящей дипломной работе будут рассмотрены вопросы БЖД и электробезопасности, которые подразумевают под собой расчет защитного заземления и электромагнитное влияние контактной сети на обслуживающий персонал соответственно.
1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ЛИНИЙ ПРОДОЛЬНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ РУЖИНСКОЙ ЭЧ ДВЖД
-
Общая характеристика Ружинской ЭЧ ДВЖД
Дальний Восток это преимущественно горная территория, четверть которой занимают равнины. Ружинская дистанция электроснабжения находиться в границах участка Бикин Сибирцево, расположенного в Приморском крае на юге Дальнего Востока, на равнинной территории. Протяженность рассматриваемого участка составляет 278,4 километра.
Приморский край расположен в умеренной муссонной зоне. Осадки выпадают в основном летом в виде ливневых дождей, их приносят муссоны с Тихого океана. Зимой осадков выпадает мало, мощность снежного покрова невелика, поэтому грунты глубоко промерзают.
На Дальнем Востоке зима холодная, а лето влажное. Температура зимой колеблется в диапазоне от минус 15÷20 °С до минус 32÷34 °С, а летом в диапазоне от плюс 20÷25 °С до плюс 30÷35 °С [4].
Снимок участка Бикин Сибирцево представлен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 Вид со спутника участка
Бикин - Сибирцево
Анализируя рельеф участка, можно сделать вывод, что из-за преобладания равнинной территории отсутствуют крутые уклоны, участок прямой и пологий.
Дальневосточная дирекция инфраструктуры - филиала открытого акционерного общества «Российские железные дороги» создано в соответствии с Положением о Дальневосточной железной дороге – филиале ОАО «РЖД», утвержденного Президентом ОАО «Российские железные дороги» 24 сентября 2003 года.
В декабре 2002 года был введен в эксплуатацию последний неэлектрифицированный участок Бикин – Сибирцево Транссибирской магистрали. Ружинская дистанция электроснабжения Дальневосточной дирекции инфраструктуры филиала ОАО «РЖД» центральной дирекции инфраструктуры стала финальным этапом в этом грандиозном событии.
Ружинская дистанция электроснабжения (ЭЧ-6) осуществляет свою деятельность в сфере транспортных услуг, переработке электроэнергии, а так же осуществляет другие, не запрещённые законодательством РФ, виды деятельности. Служит для обеспечения полного устойчивого электроснабжения локомотивной тяги, устройств СЦБ, ДПР и других нетяговых потребителей железнодорожного транспорта.
Протяжённость Ружинской ЭЧ 765,68 километра развёрнутой длины контактной подвески.
Границы обслуживания дистанции от ст. Бурлит (включительно) до ст. Спасск – Дальний (исключительно) представлены на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 - Границы обслуживания Ружинской дистанции электроснабжения
В состав ЭЧ-6 входят:
-
4 района контактной сети: Губеровский (ЭЧК-20), Дальнереченский (ЭЧК-21), Ружинский (ЭЧК-22),, Свиягинский (ЭЧК-23) районы, обслуживающие устройства контактной сети;
-
3 тяговых подстанции, находящихся на станциях Губерово (ЭЧЭ-21), Ружино (ЭЧЭ-22) и Свиягино (ЭЧЭ-23);
-
2 подпитывающих подстанции, находящихся на станциях Ласточка (ЭЧЭ-21П) и Дальнереченск (ЭЧЭ-22П);
-
Один сетевой район (ЭЧС-8);
-
РРУ;
-
Одна дистанционная мастерская.
Основным источником питания тяговых подстанций является Приморская ГРЭС. Питание осуществляется по кольцевой схеме - ЛЭП 220 кВ.
Длина заходов на тяговые подстанции составляет: для тяговой подстанции Губерово двухцепная ВЛ-220 кВ – 9 километров, для тяговой подстанции Ружино двухцепная ВЛ–220 кВ – 2 километра, для тяговой подстанции Свиягино двухцепная ВЛ–220 кВ – 2 километра.
Межподстанционные зоны составляют: Бикин – Губерово - 73,8 километра, Губерово – Ружино – 83,7 километра, Ружино – Свиягино – 79,05 километров, Свиягино – Сибирцево – 94 километра.
Длина межподстанционных зон приведена по нейтральным вставкам. Посты секционирования (ПС) на данном участке расположены на станции Бурлит, станции Эбергард, станции Прохаско, блок пост 1634, станция Шмаковка, станция Сунгач. На участке Бурлит СпасскДальний отсутствуют пункты параллельного соединения (ППС).
На обслуживание районов контактной сети находится 281 воздушная стрелка, 14034 железобетонных и 64 металлических опор, линии ДПР, усиливающий, экранирующий и волноводные провода.
Тип контактной подвески для главного пути НТ–М-95, КП–МФ-100, а для второстепенного: НТ–ПБСМ -70, КП – ПМФ-85, на перегонах и главных путях с ЭУП – А- 185, для экранирующих проводов – КС -160, ДПР–2*АС-70.
Перейдем к характеристике линий продольного электроснабжения.
1.2 Анализ схемы питания фидеров ДПР и СЦБ на участке Ружино – Свиягино Ружинской ЭЧ
Объектом исследования дипломной работы является система электроснабжения нетяговых потребителей, в которую входят линии СЦБ, ПЭ и ДПР. В данном дипломном проекте будут рассмотрены линии ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР.
На обслуживание районов электроснабжения находятся 569,6 километра линий СЦБ в том числе: двухцепная линия 6 - 10 кВ, ДПР - 297 километров, одна одноцепная линия 6 - 10 кВ – 17 километров, одна одноцепная линия ДПР - 27, 5кВ - 255,6 километров, находящиеся на 6625 железобетонных опорах. Так же на балансе состоят металлические и деревянные с приставками опоры. Год постройки линии с 1972-1974 г.
На участке находиться 104 трансформаторных подстанций, в том числе: трехфазных -29штук, трехфазных КТП - 27 штук. Так же есть одна стационарная и одна передвижная электростанции мощностью 1,4 тыс. кВт и 1,1 тыс. кВт соответственно.7 пунктов питания, 2 ДГА.
Схема питания ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР на участке Ружино – Свиягино представлена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3. – Схема питания линий СЦБ и ДПР
на участке Ружино – Свиягино
Проанализировав схему питания ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР, изображенной на рисунке 1.3, можно сказать, что питание линии ВЛ СЦБ на участке линии Ружино – Свиягино осуществляется от двух тяговых подстанций Ружино и Свиягино встречно – консольно до станции Шмаковка, на котором организован пост секционирования.
Линия ВЛ ДПР питается от тяговой подстанции Свиягино до тяговой подстанции Ружино (питание консольное).
Аварийная схема питания фидеров ДПР и СЦБ, представленная на рисунке 1.4. иллюстрирует аварийное питание при аварийной ситуации на линии.
Рисунок 1.4. - Схема аварийного питания фидеров ДПР и СЦБ на тяговых подстанциях Ружинской ЭЧ
При анализе схемы на рисунке 1.4 можно сделать выводы, что при отключении одного из фидеров ДПР на одной из подстанций можно запитать его от ближайшей тяговой подстанции к месту отключения с любой из сторон.
Питание фидеров СЦБ 10 кВ осуществляется по другому принципу: от тяговой подстанции «Свиягино» фидер СЦБ отходит на тяговую подстанцию «Спасск» и тяговую подстанцию «Ружино». От тяговой подстанции «Ружино» фидер СЦБ отходит на подпитывающую подстанцию « Дальнереченск» потом на тяговую подстанцию «Губерово», на подпитывающую подстанцию «Ласточка» и на тяговую подстанцию «Бикин» соответственно.
Проанализировав основные характеристики дистанции, схемы питания линий продольного электроснабжения (ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР) можем перейти к следующему пункту дипломной работы.
2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЛИНИЙ ВЛ СЦБ И ВЛ ДПР ПО
«СТО РЖД 07.020–2014» НА УЧАСТКЕ РУЖИНО – СВИЯГИНО ДВЖД
Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей имеет ряд специфических особенностей и осуществляется на основании технико-экономических расчетов с учетом требуемой надежности электроснабжения потребителей [5].
Устройства СЦБ и ДПР, согласно ПУЭ [6], относятся к потребителям первой категории по надежности, которые должны обеспечиваться электрической энергией от двух независимых источников питания. Переключение с одного источника питания на другой, при исчезновении на нем напряжения, для потребителей первой категории должно производиться автоматически, при этом, время перерыва в электроснабжении не должно превышать 1,3 секунды.
Таким образом, для обеспечения требований по надежности электроснабжения устройств СЦБ схемы питания должны иметь две линии (основную и резервную). Основной линией для питания СЦБ является трехфазная трехпроводная высоковольтная линия 6 – 10 кВ, расположенная вдоль железнодорожного пути на самостоятельных опорах или на опорах контактной сети. Резервной линией для электроснабжения устройств СЦБ является система «два провода - рельс» (ДПР) [9].
Целью электрического расчета линий является:
- выбор напряжения;
- марки и сечения проводов и кабелей;
- определение потери напряжения;
- уровня напряжения в различных точках сети.
Исходными данными для электрических расчетов являются значения активных и реактивных нагрузок, и места их расположения.
Согласно [7] при расчетах разомкнутых электрических сетей до 35 кВ применяют следующие допущения, не оказывающие существенного влияния на точность расчетов:
-
трехфазная ВЛ СЦБ питает симметричную нагрузку, при этом достаточно рассмотреть только одну фазу линии, так как в остальных фазах токи и напряжения имеют те же значения, но со сдвигом на 1200;
-
емкостная и активная проводимость воздушных линий в схемах замещения не учитывается. Схемы замещения состоят из последовательно соединенных активных и индуктивных сопротивлений;
-
определяя токи нагрузки, предполагают, что напряжение в точке ее присоединения имеет номинальное значение. Это означает, что в расчетах таких сетей значение потребителя считают независящим от режима напряжения, и поэтому нет принципиальной разницы между расчетами сети с нагрузками, заданными в токах или мощностях;
-
распределение потоков активной и реактивной мощностей в сети определяют без учета потерь мощности в элементах сети;
-
потери мощности и напряжения, а также токи в отдельных элементах сети определяют не по истинным напряжениям в узлах, а по номинальному напряжению сети;
-
при определении мощности, передаваемой по участку распределительной сети, можно не учитывать потери в трансформаторах потребителей и в самой сети. Передаваемая мощность равна сумме нагрузок потребителей, питаемых по рассматриваемому участку;
-
Потерю напряжения считают равной продольной составляющей падения напряжения.
Перейдем к определению расчетных нагрузок на участке Ружино – Свиягино линии ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР. Данный расчет будем производить по методике ОАО РЖД «СТО РЖД 07.020–2014 Линии электропередачи напряжением выше 1000В, предназначенные для электроснабжения нетяговых потребителей электропередачи » [13].
2.1 Определение расчетных нагрузок и расчет потокораспределения токов и мощностей линий ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР на участке Ружино – Свиягино
Участок линии СЦБ Ружино - Свиягино выполнен трехпроводной воздушной линией СЦБ - 10 кВ, с проводом АС-35 и с двумя участками кабельных вставок от тяговых подстанций, выполненных кабелем АВВГ 3х70+1х35. Питание осуществляется от двух подстанций встречно - консольно, на ст. Шмаковка находится пост секционирования.
Участок линии ВЛ ДПР Ружино - Свиягино выполнен двухпроводной воздушной линией ВЛ ДПР 27,5 кВ, с проводом 2АС-70. Питание на данном участке осуществляется от ТП Свиягино.
Схема участка линии СЦБ Ружино - Свиягино представлена на рисунке 2.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
