ВКР Семериков (1235018)
Текст из файла
РЕФЕРАТ
| 102 с., | 16 рис., | 25 табл., | 22 источника |
СИСТЕМА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ, ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ, ТЯЖЕЛОВЕСНОЕ ДВИЖЕНИЕ, НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Объектом исследования является система тягового электроснабжения железных дорог переменного тока участка Карьерный – Бира Дальневосточной железной дороги.
Цель работы – анализ возможности применения рассмотренных мероприятий, направленных на повышение эффективности функционирования системы тягового электроснабжения путем организации обращения поездов повышенной массы равной 12476 тоннам.
Предметом исследования являются мероприятия направленные на усиления системы тягового электроснабжения участка Карьерный – Ядрин.
В работе выполнены тяговые расчеты по методике, изложенной в курсе электроснабжения железных дорог.
Оценка эффективности применения известных мероприятий усиления системы тягового электроснабжения (СТЭ) произведена моделированием в Комплексе расчетов тягового электроснабжения (КОРТЭС).
По результатам исследований определены наиболее эффективные мероприятия усиления СТЭ, которые обеспечивают пропуск поездов массой 12476 тонн с минимальным допустимым межпоездным интервалом.
ABSTRACT
The object of research is the system of AC traction power supply railway section Karyerny – Bira of Far Eastern Railway.
Purpose of work - analysis examined the possibility of applying measures aimed at improving the efficiency of the traction power supply system operation by providing treatment trains increased mass equal to 12476 tons.
The work performed traction calculation methods set out in the course of electricity railways.
Estimates of the efficacy of known interventions gain traction power supply system made in the modeling complex calculations of traction power supply.
According to the research identified the most effective measures gain traction power supply system, which provide passage of trains weighing 12,476 tons with the minimum acceptable interval between trains
Содержание
С.
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА КАРЬЕРНЫЙ – БИРА 11
1.1 Схема питания тяговой сети 11
1.2 Основное оборудование и схема подключение силовых трансформаторов тяговых подстанций 12
1.3 Анализ рассматриваемого участка при использовании программного комплекса КОРТЭС 13
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ С ПРОВЕРКОЙ НА НАГРУЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ 20
2.1 Определение расчетных размеров движения 20
2.2 Определение расхода электроэнергии по плечам подстанции 21
2.3 Расчет мощности силовых трансформаторов тяговой подстанции 24
2.4 Проверка на нагрузочную способность силовых трансформаторов тяговых подстанций 31
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ПРОВЕРКА ИХ ПО НАГРЕВУ 34
3.1 Определение экономического сечения проводов контактной сети 34
3.2 Проверка сечения проводов контактной сети по нагреву 38
4 ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПО ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ 41
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ 47
6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УСИЛЕНИЮ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ПРОПУСКЕ ТЯЖЕЛОВЕСТНЫХ ПОЕЗДОВ НА УЧАСТКЕ КАРЬЕРНЫЙ – БИРА 51
6.1 Применение экранирующего и усиливающего провода на участках Карьерный – Ядрин и Ядрин – Бира 53
6.2 Установка устройств емкостной компенсации на участках Карьерный – Ядрин и Ядрин – Бира 55
6.3 Ввод в работу второго трансформатора и установка третьего (резервного) на тяговых подстанциях Тарманчукан и Кимкан 58
6.4 Результаты моделирования методов усиления системы тягового электроснабжения на участках Карьерный – Ядрин и Ядрин – Бира 65
С.
7 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ УЧАСТКА КАРЬЕРНЫЙ – БИРА 67
7.1 Расчёт капитальных вложений на модернизацию контактной сети 67
7.2 Расчёт текущих расходов по эксплуатационному обслуживанию участка контактной сети 69
7.4 Расчёт срока окупаемости модернизации 75
8 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ БЕЗОПАСНОМ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ НА КОНТАКТНОЙ СЕТИ 76
8.1 Категории работ на контактной сети 76
8.2 Безопасность работ со снятием напряжения 79
8.3 Работы под напряжением 83
8.3.1 Правила проведения работ под напряжением 83
8.3.2 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ под напряжением 84
8.4 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ вблизи частей, находящихся под напряжением 85
9 ЭЛЕКТРОБЕЗОПОСНОСТЬ 88
9.1 Обязанности работников, ответственных за безопасность при выполнении работ 88
9.2 Опасные места 89
9.3 Расчет напряженности электрического поля участка Карьерный – Бира 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 100
ПРИЛОЖЕНИЕ А 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 106
ПРИЛОЖЕНИЕ В 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 112
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 114
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 116
ПРИЛОЖЕНИЕ И 117
ПРИЛОЖЕНИЕ К 118
ПРИЛОЖЕНИЕ Л 120
ВВЕДЕНИЕ
Приоритетной задачей развития является увеличение грузооборота на основных направлениях. Повышение грузооборота достигается за счет увеличения массы, длины и интенсивности движения поезда [2].
Согласно [2] на сети ОАО "РЖД" началось опытное вождение поездов массой 12600 тонн. В перспективе организация движения тяжеловесных поездов позволит сократить совокупные текущие расходы на продвижение поездов. В среднем экономия составит около 15,5 млрд руб.
Пропуск поездов повышенной массы и длины увеличивает нагрузку на систему тягового электроснабжения (СТЭ). Уже при пропуске поездов массой более 6 тыс. тонн многократно возрастает токовая нагрузка, потребляемая электровозами и тяговой сети, в связи с этим интенсивнее происходит перегрев оборудования, увеличиваются потери электроэнергии, происходит перегрузка силовых трансформаторов тяговых подстанций, уровень напряжения в контактной сети снижается и осложняются условия работы устройств защиты от токов короткого замыкания. Исходя из выше перечисленных факторов, пропуск поездов повышенной массы и длины требует усиления СТЭ [3].
Повышение масс поездов до 12600 тонн непосредственно связано с пропускной способностью электрифицированных железных дорог и как следствие с требуемыми мощностями. Иначе говоря, без ввода новых мощностей и создания резервирования дальнейший рост пропускной способности участков невозможен.
Для выполнения данной работы были проанализированы участки Дальневосточной железной дороги и выбран участок между тяговыми подстанциями Карьерный – Бира. Выбранный участок является частью Транссибирской магистрали, одного из самых грузонапряженых направлений Российских железных дорог. По Транссибирской магистрали перевозится более 50% внешнеторговых и транзитных грузов [4]. Кроме того, он отличается сложным профилем пути со значительным токам поездов.
Целью данной работы является анализ возможности применения рассмотренных мероприятий, направленных на повышение эффективности функционирования системы тягового электроснабжения путем организации обращения поездов повышенной массы равной 12476 тоннам.
В рамках выпускной квалификационной работы будут реализованы следующие задачи:
-
Осуществить анализ участка ДВостЖД Карьерный – Бира.
В ходе анализа данного участка будет определен расчетный участок, обладающий сложном продольным профилем пути и большим поездным током.
-
Произвести расчет по методике, изложенной в курсе электроснабжения железных дорог [1].
На примере расчетного участка будет произведен расчет по методике [1], позволяющий произвести анализ и оценку влияния пропуска тяжеловесных поездов массой 12476 тонн с межпоездным интервалом 10 мин на действующую СТЭ участка.
По результатам расчета [1] будут предложены мероприятия по усилению СТЭ с целью осуществления пропуска тяжеловесных поездов массой 12476 тонн по участку Карьерный – Бира с межпоездным интервалом равным 10 мин или близким к нему.
-
Осуществить оценку и анализ, а также определить эффективность рассмотренных мероприятий по усилению СТЭ участка Карьерный – Бира.
Анализ и оценка мероприятий по усилению СТЭ будут реализованы путем имитационного моделирования с помощь программного комплекса расчетов системы тягового электроснабжения «КОРТЭС».
-
Произвести экономический расчет, обосновывающий реконструкцию участка Карьерный – Бира.
Кроме того, будут рассмотрены мероприятия по охране труда при безопасном проведении работ на контактной сети, а также по электробезопасности на контактной сети.
-
ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА КАРЬЕРНЫЙ – БИРА
-
Схема питания тяговой сети
Участок железной дороги между тяговыми подстанциями Карьерный – Бира является частью Облученской дистанции электроснабжения (ЭЧ-1) Дальневосточной железной дороги (ДВостЖД). Протяженность данного участка 223,8 км.
Рисунок 1.1 – Схема питания тяговой сети участка Карьерный – Ядрин
Рисунок 1.2 – Схема питания тяговой сети участка Ядрин – Бира
На межподстанционной зоне участка Карьерный – Бира установлены пост секционирования (ПС) и пункт параллельного соединения (ППС). Данные по ПС и ППС представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Параметры тяговой сети участка Карьерный – Бира
| Участки | Наличие ПС | Наличие ППС | Тип КП | Тип рельса | Число путей |
| Карьерный – Ядрин | Рачи 8108,7 Казачий 8161,9 | Тарманчукан 8133,8 | ПБСМ-95+МФ-100 | Р65 | 2 |
| Ядрин – Бира | Обвальный 8204,7 Биракан 8246,1 Будукан 8287,8 | Ударный 8197,3 | ПБСМ-95+МФ-100 | Р65 | 2 |
-
Основное оборудование и схема подключение силовых трансформаторов тяговых подстанций
Электроснабжение, участка Карьерный – Бира осуществляется от шести тяговых подстанций.
Рисунок 1.3 – Схема подключения силовых трансформаторов на участке между подстанциями Карьерный – Бира
Питание тяговых подстанций Карьерный, Тарманчукан, Ядрин, Кимкан, Лондоко, Бира осуществляется от линии электропередач (ЛЭП) – 220 кВ. На данных тяговых подстанциях установлены по два силовых трансформатора ТДТНЖ – 40000/220/27,5/10-У1, на каждой тяговой подстанции один трансформатор в работе.
На участке Карьерный – Бира установлены устройства поперечной компенсации. Компенсирующие устройства данного типа установлены на тяговых подстанциях на стороне 27,5 кВ в плече питания на которое подается напряжение отстающей фазы.
Таблица 1.2 – Наличие компенсирующих устройств участка Карьерный – Бира
| Тип компенсирующего устройства | Место установки | Полезная мощность (кВАр) |
| Устройство поперечной компенсации | Карьерный | 3077 |
| Устройство поперечной компенсации | Тарманчукан | 2930 |
| Устройство поперечной компенсации | Ядрин | 2930 |
| Устройство поперечной компенсации | Лондоко | 2930 |
| Устройство поперечной компенсации | Бира | 2930 |
-
Анализ рассматриваемого участка при использовании программного комплекса КОРТЭС
При движении поезда потребляют из тяговой сети ток нагрузки, который в свою очередь зависит от профиля пути. Профиль пути также оказывает влияние на спорость поезда. Все эти факторы вызывают изменение нагрузок тяговых подстанций, а также и изменение уровня напряжения в тяговой сети.
На рисунках 1.2 – 1.5 представлен продольный профиль участков Карьерный – Ядрин, Ядрин – Бира и скорости движения для четного и нечетного направлений из модуля «Uchastk» программного обеспечения «КОРТЭС».
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
















