ПЗ Сальников А. С. 23.05.05 2016г (1235039), страница 6
Текст из файла (страница 6)
дополнительного трансформатора
Так как планируется установка третьего трансформатора на ТП Хабаровск 2, произведем расчет в подпрограмме КОРТЭС «расчет рабочих режимов и пропускной способности системы 27,5 кВ» с целью определения наибольшей возможной массы пропуска поездов в четном направлении.
Методом подбора установили что данная мера усиления позволяет пропускать по участку пакет поездов 12100 – 7000 – 12100 тонн с минимальным межпоездным интервалом 10 минут при включении двух трансформаторов.
Таблица 6.1 – Минимальные напряжения на токоприёмниках локомотивов после установки третьего трансформатора
| Межподстанционная зона | Путь | UКС | Точка фиксации напряжения, км | |
| миним. | 3-мин | |||
| Хабаровск 2 - Кругликово | 1-й | 20,77 | 21,29 | 8562,23 |
| 2-й | 21,55 | 21,64 | 8548,88 | |
Наглядно напряжение на токоприемнике локомотива представлено на рисунке 6.2
Рисунок 6.2 – Напряжение на токоприемнике локомотива
Режим напряжения является удовлетворительным, если на токоприёмнике любого поезда наименьшее среднее напряжение за заданный период 3 минуты не ниже допустимого по ПУСТЭ-97 значения 21 кВ [7].
Значения напряжения не выходят за допустимые пределы.
Таблица 6.2 – Рассчитанные параметры МПЗ для лимитирующего участка Хабаровск 2 - Кругликово
| Параметры схемы | ТП | Фидер контактной сети | IэфКС, А | Максимальная температура нагрева,С | Коэффициент перегрузки тягового трансформатора(10 мин) | Температура масла трансформатора, С | ||||
| 1 мин | 3 мин | 20 мин | 1 мин | 3 мин | 20 мин | |||||
| ПБСМ-95+МФ-100; ТП Хабаровск 2 (SТР = 2х40 МВА и ТП Кругликово, SТР = 1х40 МВА | Хабаровск 2 | Ф5п | 353 | 326 | 289 | 45 | 45 | 44 | 0,95 | 68 |
| Ф4п | 677 | 604 | 484 | 58 | 57 | 64 | ||||
| Кругликово | Ф1-л | 455 | 366 | 327 | 47 | 46 | 46 | 1,13 | 85 | |
| Ф2-л | 837 | 630 | 411 | 59 | 57 | 52 | ||||
Из таблицы 6.2 видно, что температура нагрева, максимальные токи нагрузки и коэффициенты перегрузки трансформатора значительно увеличились после установки дополнительного трансформатора. Графики эффективного тока и коэффициента перегрузки трансформатора представлены на рисунках 6.3 и 6.4.
Рисунок 6.3 – Коэффициент перегрузки
тягового трансформатора
Рисунок 6.4 – Значения эффективного тока
при Т=20 мин
Таким образом установка третьего тягового трансформатора на ТП Хабаровск 2 оправдывает себя, не смотря на высокую стоимость и сложность установки трансформатора, тем более установка третьего трансформатора планируется в ближайшее время на ТП Хабаровск 2.
6.2 Усиление параметров СТЭ на участке Аван – Розенгартовка
6.2.1 Применение системы с ЭУП
К преимуществам системы с ЭУП относятся:
- снижение потерь электроэнергии. Внедрение такой системы на Северо-Кавказской ж.д. обеспечило экономию электроэнергии в 1988 году более 25000 кВтч в год на один километр каждого пути;
- снижение опасных индуктивных влияний на смежные сооружения примерно в два раза;
- снижение потенциала рельсов (повышение электробезопасности) примерено в два раза;
- снижение сопротивления тяговой сети примерно в два раза (стабилизация уровня напряжения даже при больших токах, возможность увеличения расстояний между подстанциями при новом строительстве).
Связь взаимоиндукции экранирующего провода (ЭП) с контактной подвеской, особенно с усиливающим проводом (УП), весьма велика, в ЭП наводится ток, обратный по направлению тяговому току. Результирующая напряженность электромагнитного поля в окружающем пространстве снижается, что обеспечивает уменьшение полного сопротивления тяговой сети, потерь напряжения и уровня влияния на смежные линии. Малое расстояние между ЭП и УП, а следовательно, высокая электромагнитная связь между ними обеспечивает ответвление в УП большой доли тягового тока, чем при подвески просто одного УП. Это позволяет применить контактную подвеску минимально возможного сечения с соответствующим сокращением расхода меди. Дополнительно обеспечивается снижение тока в рельсах и их потенциала, что улучшает условия электробезопасности и повышает устойчивость работы автоблокировки.
Электрификация новых участков по системе с ЭУП обеспечивает снижение числа тяговых подстанций, за счет увеличения длины межподстанционных зон до 75-80 км, а на слабозагруженных участках и участках с легким профилем пути до 100 км. Кроме того, при удлинении межподстанционных зон за счет снижения внутрисуточной неравномерности нагрузки удается снизить трансформаторную мощность. Дополнительно обеспечивается снижение объема строительства новых ЛЭП и районных подстанций.
Весьма эффективно использование ЭУП на высокоскоростных железнодорожных магистралях. Большой потребляемый ток мало изменяющийся во времени, требует применения контактной подвески с большим допустимым током и малым сопротивлением, что характерно именно для ЭУП.
Система с ЭУП хорошо проработана в техническом отношении. Имеется опыт ее монтажа без использования окон, накоплен опыт эксплуатации [11].
Однако наряду со многими преимуществами перед традиционной системой в системе с ЭУП есть и недостаток. В ней больше проводов, а следовательно, больше возможных аварийных режимов. Одним из аварийных режимов является обрыв экранирующего провода. При существующей системе планово-предупредительного ремонта на контактной сети существует возможность обрыва ЭП и выхода из строя заземлителей причем в нескольких местах. Это возможно из-за обрыва заземляющих спусков при работе бригад ремонта линий СЦБ, при проходе путевых машин и др. В результате такая неисправность может привести к полному обрыву ЭП, что повлечет за собой увеличение сопротивления системы, что неблагоприятно скажется на релейной защите [11].
В системе с ЭУП электроснабжение подвижного состава осуществляется под напряжением 25 кВ так же, как и в традиционной системе электроснабжения 25 кВ. Здесь наряду с контактной подвеской обычного типа, на опорах контактной сети со стороны поля подвешиваются два провода - усиливающий провод УП и экранирующий (обратный) провод ЭП.
Рисунок 6.5 – Расположение проводов системы с ЭУП
УП и ЭП крепятся к одному и тому же кронштейну, что и провод ДПР.
Усиливающий провод - электрически соединяется с контактной сетью. Обратный (экранирующий) провод - соединяется с рельсами.
Разработаны и применены в практике два варианта заземления ЭП. В первом экранирующий провод заземляется на нулевые точки дроссель-трансформаторов (ДТ) на расстоянии не менее 4 км (т.е. обычно через два изолированных стыка на третий), либо на дополнительно установленные путевые дроссели, однако в этом случае необходимо принять меры по уменьшению их шунтирующего действия на рельсовые цепи. Следует отметить, что ток в заземляющих спусках проходит в момент прохода поезда.
Рисунок 6.6 – Заземление экранирующего провода на
дроссель – трансформаторы
Во втором варианте ЭП заземлен на индивидуальные заземлители, представляющие собой два стержня длиной 3 метра, забитые вблизи опоры контактной сети. Такие заземлители монтируются на каждой опоре, т.е. размещаются на расстоянии около 200 метров друг от друга. При этом ЭП совсем не связан с рельсами. Кроме того появляется возможность использовать его взамен троса группового заземления. Поскольку при этом заземляющие спуски опор не присоединяются к рельсам, улучшаются условия работы автоблокировки, снижаются потенциалы рельсов при коротких замыканиях, что играет положительную роль для электробезопасности и оборудования СЦБ [11].
6.2.2 Устройство поперечной компенсации (КУ)
За 35 лет эксплуатации КУ накоплен большой опыт их эксплуатации, что позволило обеспечить их надежную работу. На сегодня, основное назначение КУ – это повышение качества электроэнергии [12].
Для регулирования напряжения КУ должны быть регулируемые, но еще нет технического решения регулирования емкости. КУ фиксированной емкости небольшой мощности (до 200А) целесообразно устанавливать в середине питающей зоны, на постах секционирования, при этом надо учитывать отсутствие, в настоящий момент, технического решения регулирования емкости, что может привести к повышению напряжения в режиме холостого хода в контактной сети выше номинала и, в конечном счете, отрицательно сказаться на надежности работы электрооборудования [12].
В настоящее время широкое применения нашли фильтр-компенсирующие устройства (ФКУ), производства НИИЭФА-Энерго. По опыту эксплуатации для надежной работы ФКУ должны быть доработаны производителем. Прежде всего должна быть установлена защита от перенапряжений как от мгновенных, путем установки ОПН-27,5, так и от временных путем установки реле напряжения и времени. Основные конденсаторы должны шунтироваться разрядными элементами, например трансформатором ЗНОМ-27,5, который одновременно является датчиком защиты от перенапряжений. Установка должна комплектоваться сборно-разборным навесом с ограждением, это позволит устанавливать оборудование на минимальной высоте, защитить от дождя, снежных заносов, солнечной радиации, травостоя и позволит быстро вводить устройство в работу при монтаже. На открытом воздухе такое устройство надежно работать не может.
6.2.3 Применение ЭУП и КУ на участке Аван - Розенгартовка
В данном пункте дипломного проектирования производится расчёт пропускной способности участка Аван - Розенгартовка, с помощью расчётного комплекса «КОРТЭС», программы KA_PN.
Проведем расчет и сравним результаты с полученными ранее в пункте 4.1.
Расчет ведем для существующих размеров движения, т. е. пропуск пакета поездов 6300-3600-6300 через 10 минут.
Таблица 6.3 – Минимальные напряжения на токоприёмниках локомотивов при разных способах усиления
| Мероприятия по усилению | Путь | UКС, кВ | Точка фиксации напряжения, км | ||
| миним. | 3-мин | ||||
| ЭУП | 1-й | 23,47 | 23,78 | 8690,51 | |
| 2-й | 23,59 | 23,89 | 8688,13 | ||
| Поперечная компенсация | 1-й | 22,82 | 23,25 | 8690,51 | |
| 2-й | 23,07 | 23,50 | 8688,13 | ||
| Комплексное усиление | 1-й | 23,86 | 24,16 | 8690,51 | |
| 2-й | 23,99 | 26,31 | 8688,13 | ||
















