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

Текст из файла (страница 8)

Для оценки пропускной способности и планирования мероприятий по оптимизации работы и модернизации оборудования энергохозяйства руководствуются несколькими критериями, такими как - схема их пропуска (например, пакетами 12, 9, 12 тысяч тонн), количество составов на фидерной зоне, интервал движения и вес состава. При введении в оборот составов массой более 8 тысяч тонн резко увеличивается нагрузка на тяговые подстанции и контактную сеть. Снижается уровень напряжения в КС, происходит перегрев силового оборудования, неудовлетворительная работа автоматики, следовательно, растут потери энергии и ускоряется износ оборудования [3].

Для упрощения расчетов тяговой сети используем программный комплекс «КОРТЭС», данная программа принята на вооружение производственными подразделениями ОАО «РЖД», что в полной мере показывает ее состоятельность. Данный комплекс содействует быстрому решению задач выбора эффективных способов усиления энергосистем систем для пользования в системах питания 3, 25, 27,5 и 2×25 кВ соответственно. Выбирем для расчета систему 27,5 кВ принятую на исследуемом участке.

Применение различных способов усиления зависит от задаваемых параметров, закладываемых в проект. К способам усиления отнесем применение усиливающих и экранирующих проводов (УП) и (ЭП), используемых исключительно на переменном токе; применение ПС и ППС, увеличение общего сечения КС, замена выпрямителей с 12-пульсовыми схемами, включение в параллельную работу нескольких трансформаторов, а также использование вольтодобавочных устройств[7].

Стоит отметить что на Дальневосточной железной дороге из 30 ТП на 12 в работе принимают участия сразу два трансформатора, что влечет отсутствие резерва мощности ТП. Такие места ведут к тому, что у системы появляются слабые места, которые ограничивают пропуск составов большей массы и увеличивают межпоездной интервал. Для усиления Восточной полигона запланировано установка третьих трансформаторов в количестве 12 штук, установка вторых трансформаторов на подпитывающие станции в количестве 2 штук, строительство подпитывающих станций в количестве 2 штук, замена устаревших трансформаторов мощностью 25 МВА на более мощные в 40 МВА в количестве 3 штук, также установка УП марки А-185 длиной более 600 километров. Но ввод оборудования крайне трудоемок и часто системы подвержены нагрузкам, превышающим заложенные в проект уровни [9].

Повышение массы поездов до 12 тысяч тонн окажет сильное влияние на пропускную способность железной дороги и впоследствии с мощностями, потребляемыми при такой загрузке системы. Также стоит планировать следующие этапы роста грузооборота и учитывать данные наработки в проектировании.

Для получения действительной информации по межпоездному интервалу применим программный комплекс «КОРТЭС». С их помощью получим представление о масштабах требуемой модернизации, полученные данные приведем ниже.

При использовании мощностей, находящихся в эксплуатации в настоящее время на участке Надеженская – Находка при массах состава в 9 тысяч тонн, межпоездной интервал составит 15 минут, лимитируемыми ТП оказались: Смоляниново (по уровню напряжения в КС на путях четного напрвления), Анисимовка (по уровню напряжения в КС на путях четного и нечетного напрвления), Фридман (по уровню напряжения в КС на путях четного и нечетного напрвления и уровню нагрева КС). При пропуске составов в 12 тысяч тонн интервал составит 37 минут. В таком случае ТП Смоляниново, Анисимовка, Фридман, Партизанск не обеспечивают достойный уровень напряжения, а участок Анисимовка – Фридман сферх сказанного не проходит по нагреву КС. Делаем вывод что увеличение грузопотока в пределах вышеуказанных станций повлечет рост продолжительности межпоездного интервала, что несомненно негативно скажется на графике движения поездов [9]. Приведем итоги расчета в виде таблиц для исследуемых участков при массе состава в 9 тысяч тонн.

Таблица 4.1 – Основные характиристики пропускной способности участка Надежденская - Находка

Подобным образом рассчитаем участки Надежденская – Уссурийск и Надежденская – Смоляниново, кроме того повторим расчет для всех рассматриваемых участков для мамссы состава 12000 тонн. Расчеты приведены в таблицах Е.2 – Е.6 (Приложение Е).

Все ТП используют максимум своих возможностей, что включает в себя параллельную работу всех установленных на подстанции тяговых трансформаторов, включение всех имеющихся компенсирующих устройств, а так же постов секционирования и пунктов параллельного соединения. При том допускаются кратковременные перегрузки силового оборудования[6]. Все вышеописанное приводит к неспособности системы к резервированию и резерву мощностей. Такие меры крайние и не носят длительного характера, поэтому рассматривать данный вариант стоит лишь теоретически.

На рисунке 8.1 показан график, который описывает изменение межпоездного интервала в зависимости от масс пропускаемых составов при существующем оснащении СТЭ.

Рисунок 4.1 – График изменениямежпоездного интервала в зависимости от массы поезда

Далее моделируем различные мероприятия по усилению СТЭ на одном из исследуемых участков в программе «КОРТЭС» и выбираем наиболее действенный при пропуске составов 8, 9, 12 тысяч тонн.

4.1 Применение дополнительного трансформатора наТП Надежденская

Недостаточные мощности на ТП приводят к ряду негативных последствий, например к перегреву обмоток тягового трансформатора, а следовательно сокращению срока его службы. Так же это влечет за собой уменьшение перегрузочной способности данных агрегатов, а при высоких значениях перегрев может и выйти за рамки стандартов, регулирующих данный параметр [6]. Значит при установке дополнительных трансформаторов следует руководствоваться тем, чтобы сроки службы установленных и вводимых в эксплуатацию трансформаторов соответствовали стандарту.

Данное направление включает в себя два пути модернизации: увеличение масс составов без увеличения грузооборота и увеличение грузооборота без увеличения масс составов. Отметим что первый путь имеет намного большее негативное влияние на износ изоляции трансформаторов. Стоит учесть, что при оценке износа обмоток должны быть учтены режимы нагрузки и их длительность. К примеру, нагрузка после длительных «окон», которые применяют очень часто во время планового ремонта путей в весеннее и летнее время. Время окна при проектировании принимают равным 4 часам, при этом на двухпутных участках на пути, который не затронул ремонт, организуются двухстороннее движение, что на видимую пользу все равно ведет к сдвигу графику движения. После окончания «окна», в срочном порядке, все скопившиеся поезда отправляются с уменьшением интервала движения. Данный режим и используем, как наиболее тяжелый и впоследствии расчетный. Учет данного режима позволит разработать упрощенный двухступенчатый график нагрузки, нужный для определения номинала мощности ТП. Снижение температур в осенний и зимний периоды, отсутствие «окон», а вследствие уменьшения износа тягового трансформатора, ведут к допущению, что данный график применим ко всему году эксплуатации.

Установка третьего трансформатора на ТП очень дорогостояще, но на данной ТП не обеспечивается резерв, а стратегической задачей ОАО «РЖД» является увеличение перевозок, то данная мера оправдана.

Далее смоделируем данную ситуацию программным комплексом «КОРТЭС» для ТП Надеженская.

Таблица 4.2 – Отчет программы «КОРТЭС» расчета по графику движения

Уровень напряжения является удовлетворительным, если на пантографе

3-х минутный уровень напряжения не менее 21кВ [1].

Анализируем полученные данные:

- уровень напряжения на пантографе увеличился на 0,1 кВ и достиг 21,24 кВ;

- потери напряжения выросли на 0,5% и достигли 3,6% (30004кВч)

- нагрев проводов увеличился на 4 ˚С и стал равен 64˚С

Таким образом данный метод в данном случае себя не оправдывает. А высокая стоимость и сложность монтажа ведут к тому, что установка третьего трансформатора на ТП Надеженская не будет использован в ближайшее время.

4.2 Установка устройства продольной емкостной компенсации на подстанции Надеждинская

Компенсацию реактивной мощности подразделяют на продольную, поперечную и продольно – поперечную емкостную. Продольную применяют для увеличения уровня напряжения в тяговой сети переменного тока, такие устройства (УПРК) по конструкции представляет собой батарею конденсаторов, последовательно включаемая с нагрузкой в КС. Повышения уровня напряжения достигается за счет компенсации падения напряжения на емкостных сопротивлениях за счет падения индуктивных сопротивлений сети [7,9].УПРК часто устанавливаются на ТП, реже ПС или перегонах. Вследствие того, что данные устройства требуют больших затрат при малых уровнях компенсации данная система не применяется на сторонах высшего напряжения 110 или 220 кВ. На стороне напряжения применяемой для тяги 27,5 кВ, УПРК используют в одно- и двухфазном исполнении (неполнофазные) как на перегонах, так и на ТП. Трехфазные УПРК не получили широкого распространения из-за больших капитальных затрат [5,7].Данный случай также рассматриваем в программе «КОРТЭС». В соответствии с исходными данными устанавливаем на фазу С УПрК мощностью 14,4 МВАр.

Анализируем полученные данные представленные в таблице 4.8:

- уровень напряжения на пантографе увеличился на достиг значения в 21,97кВ;

- потери напряжения упали на 0,9% и достигли 2,7% (20653кВч);

- нагрев проводов уменьшился до значения 52˚С;

Расчет показал, что при применении УПрК на ТП Надеженская дает более весомый результат, по сравнению с установкой дополнительного трансформатора. Использование данного мероприятия более целесообразно и выгодно.

Таблица 4.3 – Отчет программы «КОРТЭС» расчета по графику движения

4.3 Применение системы электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом

Характеристики

Список файлов ВКР