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

Текст из файла (страница 6)

Таблица 2.18 – Нагрузка обмоток тяговых трансформаторов

На подстанции Спасск-Дальний и Сибирцево обмотка тяговых трансформаторов с наибольшим износом изоляции является AX, на подстанции Уссурийск обмотка – CZ. Для увеличения срока эксплуатации тяговых трансформаторов необходимо снижать интенсивности износа изоляции обмоток с наибольшим износом.

Определим распределение токов плеч питания подстанции по обмоткам трансформатора.

В соответствии с теорией электроснабжения железных дорог, распределение тока плеч питания по обмоткам тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск при исходной схеме подключения (1) соответствует выражениям:

. 12212\* MERGEFORMAT (.)

Векторная диаграмма токов и напряжения при исходной схеме подключения тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск изображена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.6 – Векторная диаграмма токов и напряжений подстанции Уссурийск

В соответствии с коэффициентами распределения расхода электрической энергии по плечам подстанций . Следовательно, износ изоляции обмоток тягового трансформатора соответствует соотношению .

Лимитирующей срок службы по изоляции обмоток трансформаторов тяговой подстанции Уссурийск является обмотка CZ.

Для увеличения срока службы необходимо снизить интенсивность износа изоляции обмоток в новой схеме подключения трансформаторов. Для этого следует подключить вводы обмотки cz (b и c) к контактной сети левого и правого плеча питания подстанции. Подключение тяговых трансформаторов произведем по методике, предложенной в работах [24-27].

1. УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ТЯГОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИЙ ВЫБОРОМ СХЕМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

1. Выбор схемы подключения тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск

1333Equation Chapter 3 Section 3Для увеличения срока службы необходимо снизить интенсивность износа в новой схеме подключения трансформаторов. Произведем подключение тяговых трансформаторов по предложенной в работе [26] методике.

Согласно данной методике составим таблицу присоединения вводов тяговых трансформаторов к распределительным устройствам подстанций (см. таблицу 3.1).

Таблица 3.19 – Таблица присоединения вводов тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск

Примечание: Р – рельс; Л и П – левое и правое плечи; варианты подключения: существующий/предлагаемый.

В соответствии с полученной таблицей присоединения вводов тяговых трансформаторов к распределительным устройствам построим схему их подключения (см. рисунок 3.1).

Рисунок 3.7 – Новая схема подключения тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск

Распределение тока плеч питания по обмоткам в новой схеме подключения (2) соответствует формулам:

. 14314\* MERGEFORMAT (.)

Векторная диаграмма токов и напряжения в новой схеме подключения тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск изображена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.8 – Векторная диаграмма токов и напряжений в предлагаемой схеме подключения

При подключении тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск по новой схеме износ изоляции обмоток будет соответствовать следующим соотношениям:

, 15315\* MERGEFORMAT (.)

, 16316\* MERGEFORMAT (.)

. 17317\* MERGEFORMAT (.)

В соответствии неравенствам (3.2–3.4) выполнена качественная оценка срока эксплуатации тяговых трансформаторов по износу изоляции обмоток при одной (1) и двух (2) схемах подключения (см. рисунок 3.3).

Рисунок 3.9 – Зависимости срока эксплуатации тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск от износа изоляции обмоток высшего напряжения: – максимальный срок эксплуатации при двух схемах подключения; –– максимальный срок эксплуатации при одной схемах подключения; – время подключения трансформатора по новой схеме.

1. Технико-экономическая эффективность новой схемы подключения трансформаторов подстанции Уссурийск

Увеличение срока эксплуатации тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск согласно работе [22] определим по формуле

, 18318\* MERGEFORMAT (.)

где [L] – предельно допустимый износ изоляции обмотки; – износ изоляции обмотки CZ; и – средняя интенсивность износа изоляции обмоток BY и CZ.

Средняя интенсивность износа изоляции обмоток BY и CZ ( и ) определена по формулам:

, 19319\* MERGEFORMAT (.)

. 20320\* MERGEFORMAT (.)

Следовательно, подключение тяговых трансформаторов на подстанции Уссурийск – по схеме «a» позволит увеличить срок их эксплуатации по износу изоляции обмоток.

Выполним экономическое обоснование эффективности новой схемы подключения тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск.

Согласно методике [28] для существующего (1) и предлагаемого (2) вариантов рассчитаем приведенные годовые затраты на эксплуатацию.

Приведенные годовые затраты определим по формулам:

, 21321\* MERGEFORMAT (.)

, 22322\* MERGEFORMAT (.)

где K₁ и K₂ – капитальные вложения, соответственно, для 1 и 2 варрантов тыс. руб.; Е₁=1/Т₁ и Е₂=1/Т₂ – коэффициенты эффективности капитальных вложений, соответственно, для 1 и 2 вариантов; Т₁ и Т₂ – период времени эксплуатации тягового трансформатора, соответственно, для 1 и 2 вариантов, лет; И₁ и И₂ – издержки в год, соответственно, для 1 и 2 вариантов, тыс. руб/год.

Годовые издержки для варианта 2 определяются по формуле

, 23323\* MERGEFORMAT (.)

где С – стоимость одного переключения, тыс. руб.; n – количество подключение за время эксплуатации тягового трансформатора, лет; Т – период времени эксплуатации тягового трансформатора, лет.

Годовую экономию приведенных затрат на эксплуатацию тяговых трансформаторов подстанции Уссурийск рассчитаем по формуле

. 24324\* MERGEFORMAT (.)

Цена одного нового силового трансформатора без учета его транспортировки и монтажа составляет 80 млн руб. Стоимость подключения одного трансформатора на 3 квартал 2015 года равняется 250 тыс. руб. В соответствии с этим, определено, что новые схемы дают годовую экономию приведенных затрат на эксплуатацию для одного тягового трансформатора в размере 340 тыс.руб./год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Согласно результатам испытаний, проводимым хозяйством электроснабжения ДВостЖД, тяговые трансформаторы подстанций Уссурийской дистанции находятся в работоспособном стоянии. Однако на подстанции Уссурийск срок эксплуатации трансформаторов превышает нормативный и составляет 28 лет.

При этом подстанция перерабатывает 114 814 кВт·ч электрической энергии на тягу поездов в год. Поэтому трансформаторы на подстанции Уссурийск находится в зоне риска по изоляции обмоток, применение для них мероприятий увеличения срока эксплуатации по износу изоляции обмоток является целесообразным.

На основании моделирования нагрузки тяговых трансформаторов подстанций по реальным графикам движения поездов в программном комплексе КОРТЭС определены коэффициенты распределения расхода электрической энергии по плечам питания. Установлено, что на тяговой подстанции Уссурийск расход активной электрической энергии левого плеча более правого.

На основе разработок ученых ДВГУПС выбрана схема подключения тяговых трансформаторов, которая позволяет увеличить срок эксплуатации трансформаторов по износу изоляции обмоток.

Подключение трансформаторов по новой схеме целесообразно выполнить при реконструкции подстанции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года [Текст] – утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 877-р.

2. Железнодорожное электроснабжение – неотъемлемая часть инфраструктурного комплекса [Текст] // Евразия вести. – 2015. № 09 – С. 2–3.

3. Трансформаторы силовые. Общие технические условия [Текст] : ГОСТ 11677-85. – введ. 01.07.1986 Москва : Гос. комитета СССР по стандартам : Изд-во стандартов, 1985. – 48 с.

4. Требования к техническому обслуживанию и ремонту тяговых подстанций, трансформаторных подстанций и линейных устройств тягового электроснабжения [Текст] : СТО РЖД 12.003-2011. – утв. и введ. в действие распоряжением ОАО "РЖД" от 22.11. 2011 г. N 2514р – дата введения – 01.01.2012.

5. Устройства электрификации и электроснабжение. Техническое обслуживание и ремонт. Общие требования. [Текст] : СТО РЖД 1.12.001-2007. – утв. распоряжением ОАО "РЖД" от 16.04.2008 № 806р; Изменение № 2, утв. распоряжением ОАО "РЖД" от 31.12.2009 г. № 2763р – дата введения – 01.01.2008.

6. Григорьев, Н. П. Ресурсосбережение тяговых трансформаторов подстанций схемой подключения к тяговой сети переменного тока 25 кВ [Текст] / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование – Иркутск. : ООО Типография Иркут, 2014. – № 3 – С. 190–194.

7. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки [Текст] : ГОСТ 14209-85. – введ. 01.07.1985 Гос. Ком. СССР по стандартам. – Стандартинформ 2009. – 37 с.

8. International standard. Loading guide for oil-immersed power transformers : IEC 60076-7 (Международная электротехническая комиссия) – Geneva, Switzerland, 2005. – 122 p.

9. Васин, В. П. Оценки выработанного ресурса изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов [Текст] / В. П. Васин, А. П. Долин // Элекро, 2009. – № 2. – С. 37–41.

10. Васин, В. П. Ресурс изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов [Текст] / В. П. Васин, А. П. Долин // Электро, 2008. – № 3. – С. 12–17.

11. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина – Москва : Энергоиздат, 2004. – 616 с.

12. Ванин, Б. В. О повреждениях силовых трансформаторов напряжением 110 – 500 кВ в эксплуатации [Текст] / Ванин Б. В., канд. техн. наук, Львов Ю. Н., Львов М. Ю., Неклепаев Б. Н., Антипов К. М ., Сурба А. С., Чичинский М. И // Электрические станции, 2001. – № 9. – С. 53–58.

13. Система электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ [Текст] : пат. 2550582 Рос. Федерация : МПК В60М 3/02, H02J 3/00 (2006.01) / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков, М. С. Клыков ; заявитель и патентообладатель ФГБОУВПО ДВГУПС – № 2013149577/11: заявл. 06.11.2013 ; опубл. 10.05.2015.

14. Управляющий программный модуль комплекса [Текст] : Руководство пользователя программы KtMain – Москва : ВНИИЖТ, 2003 – 12 с.

15. Расчёты режимов нагрузки и пропускной способности системы 27,5 кВ [Текст] : Руководство пользователя программы KA_PN – Москва : ВНИИЖТ, 2005 – 22 с.

16. Расчёты режимов нагрузки системы 27,5 кВ [Текст] : Руководство пользователя программы KA_CN – Москва : ВНИИЖТ, 2004 – 17 с.

17. Редактор графиков движения поездов [Текст] : Руководство пользователя программы KGrafDv – Москва : ВНИИЖТ, 2003 – 21 с.

18. Редактор параметров тяговой нагрузки [Текст] : Руководство пользователя программы EdTrel – Москва : ВНИИЖТ, 2002 – 17 с.

19. Редактор параметров участков [Текст] : Руководство пользователя программы Uchastk – Москва : ВНИИЖТ, 2002 – 18 с.

20. Редактор схем системы 27,5 кВ [Текст] : Руководство пользователя программы KAUbas – Москва : ВНИИЖТ, 2004 – 19 с.

21. Тяговые расчёты [Текст] : Руководство пользователя программы Trelk – Москва : ВНИИЖТ, 2009 – 23 с.

22. Григорьев, Н. П. Повышение срока службы изоляции обмоток силовых трансформаторов при реконструкции тяговых подстанций переменного тока 25 кВ / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков, А. П. Парфианович // Электротехника – Москва : Знак, 2016. – № 2 – С. 45–49.

23. Григорьев, Н. П. Повышение перегрузочной способности силовых трансформаторов при реконструкции тяговых подстанций переменного тока 25 кВ [Текст] / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков, С. Г. Ильин // Повышение эффективности транспортной системы региона: проблемы и перспективы: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием В 3 т. Т 3 ; под ред. С. М. Гончарука – Хабаровск.: Изд-во ДВГУПС, 2015. – С. 54–62.

24. Григорьев, Н. П. Схемы подключения силовых трансформаторов электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ [Текст] / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков // Труды Всерос. науч.-практ. конф. (г. Хабаровск, 25–27 сентября 2013 г.) – Хабаровск. : Изд-во ДВГУПС, 2013. – С. 172–179.

25. Григорьев, Н. П. Выбор схем подключения силовых трансформаторов тяговых подстанций электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ [Текст] / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков // Вестник ростовского государственного университета путей сообщения – Ростов-на-Дону : D&V, 2014. – № 4 – С. 90–97.

26. Способ подключения тяговых трансформаторов в системе переменного тока 25 кВ [Текст] : пат. 2540685 Рос. Федерация : МПК В60М 3/02, H02J 3/00 (2006.01) / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков ; заявитель и патентообладатель ФГБОУВО ДВГУПС – № 2013135890/11: заявл. 30.07.2013 ; опубл. 10.02.2015.

27. Григорьев, Н. П. Повышение ресурса обмоток тяговых трансформаторов подстанций переменного тока 25 кВ выбором схем питания тяговой сети [Текст] / Н. П. Григорьев, А. В. Воприков, А. П Парфианович // Наука и техника транспорта – Москва : ИИО ИМУ РОАТ МГУПС, 2015. – № 1 – С. 109–113.

28. Экономика железнодорожного транспорта [Текст] : учеб. для вузов ж.-д. транспорта / Н. П. Терёшина, В. Г. Галабурда, М. Ф. Трихунков и др.; Под ред. Н. П. Терёшиной, Б. М. Лапидуса, М. Ф. Трихункова. – Москва.: УМЦ ЖДТ, 2006. – 801 с.

Характеристики

Список файлов ВКР