Реконструкция тяговой подстанции Шарбыш
ВВЕДЕНИЕ
Электрификация железных дорог является важнейшей составной частью технологического процесса на железнодорожном транспорте. Благодаря ей обеспечивается рост показателей по объёму перевозок и производительности труда.
В современных условиях к устройствам электроснабжения предъявляются высокие требования в части обеспечения надёжности, безаварийности работы и снижение потерь при получении, переработки и распределения электрической энергии среди потребителей.
Актуальность данной работы определяется увеличивающейся, в последнее время, проблемой дефицита мощности из–за достижения пределов нагрузки понижающих трансформаторов, а также для повышения пропускной способностью при пропуске тяжеловесных поездов.
Поскольку растёт общий грузооборот по всей железной дороге, возникает необходимость в увеличении пропускной способности железных дорог.
Данный дипломный проект посвящен реконструкции ТП Шарбыш Иланской дистанции электроснабжения. ТП Шарбыш была построена в 1960 год
СОДЕРЖАНИЕ
Нормативные ссылки………………………………………………………...... 9
Обозначения и сокращения…………………………………………………… 10
Введение ………………………………………………………………………. 11
1 Схема главных электрических соединений и анализ остаточного ресурса установленного оборудования тяговой подстанции Шарбыш……. 13
1.1 Составление структурной схемы тяговой подстанции Шарбыш………. 13
1.2 Анализ остаточного ресурса установленного оборудования………........ 16
2 Расчет мощности тяговой подстанции Шарбыш……………………........ 18
2.1 Определение мощности для питания тяговой нагрузки………………... 19
2.2 Определение мощности нетяговых потребителей, питающихся от шин 27,5 кВ по фидерам ДПР………………………………………………... 23
2.3 Определение номинальной мощности устанавливаемых силовых транс-форматоров……………...………………………………....................24
3 Расчет токов короткого замыкания……………………………………….. 26
3.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения…………………..... 26
3.2 Расчет токов короткого замыкания в точке К-1……………………........ 30
3.3 Расчет токов короткого замыкания для минимального режима в точке К-2……………………………………33
3.4 Расчет токов короткого замыкания для максимального режима в точке К-2……….…………………………… 37
4 Выбор оборудования и токоведущих элементов подстанции…………... 41
4.1 Расчет максимальных рабочих токов……………………………............. 41
4.2 Выбор и проверка гибких шин……………………………………………. 43
4.3 Выбор и проверка изоляторов…………………………………………….. 48
4.4 Выбор и проверка разъединителей……………………………………...... 49
4.5 Выбор и проверка высоковольтных выключателей……………………... 50
5 Проверка соблюдения условий параллельной работы силовых трансформаторов ТП Шарбыш……………………………57
5.1 Проверка группы соединений обмоток трансформаторов……………... 57
5.2 Проверка соотношения мощностей трансформаторов……………......... 57
5.3 Проверка соотношения коэффициентов трансформации трансформато-ров………………………………58
5.4 Проверка соотношения напряжения короткого замыкания………......... 59
5.5 Проверка фазировки трансформаторов………………………………...... 60
6 Безопасность и экологичность проекта…………………………………… 62
6.1 Требования безопасности к электроустановкам, обеспечивающие элек-тробезопасность работниов……………………………62
6.2 Организационные мероприятия по охране труда при работах на тяговых подстаниях………………………………66
6.3 Технические мероприятия по охране труда при работах на тяговых под-станциях………………………………………………66
6.4 Переносные заземления…………………………………………………... 67
6.5 Экологичность проекта…………………………………………………… 70
7 Технико-экономическое обоснование реконструкции тяговой подстанции Шарбыш……………………………………72
7.1 Определение капитальных вложений на реконструкцию тяговой подстанции………………………………………73
7.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов до и после реконструкции подстанции…………………………………79
7.3 Расчет сроков окупаемости проекта……………………………………... 84
Заключение……………………………………………………………………. 86
Список используемых источников…………………………………………... 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Авдеенок, Н. И. Релейная защита : методические указания и задания для практических занятий для студентов очной и заочной форм обучения специальности 23.05.05 «Электроснабжение железных дорог» / Н. И. Авдеенок. – Красноярск : КрИЖТ ИрГУПС, 2014. – 55 с. - URL: http://irbis.krsk.irgups.ru/cgibin/irbis64r_opak81/cgiirbis_64.exe?LNG=&C21COM=2&I21DBN=IBIS&P21DBN=IBIS&Z21ID=1932191311310171317r538&Image_file_name=%5CFul%5C1290.pdf&IMAGE_FILE_DOWNLOAD=1 (дата обращения: 28.05.2022). – Режим доступа: для зарегистрир. пользователей. – Текст: электронный.
2.Боярская, Н. П. Широкополосные фильтры гармоник / Н. П. Боярская, В. П. Довгун [и др.]. – Текст : непосредственный.// Ползуновский вестник. – 2013. - №4-2. – С. 34-38.
3. Бей, Ю. М. Тяговые подстанции : учебник для вузов ж.д. транспорта / Ю. М. Бей М.: Транспорт, 1986 – 319 с. – Текст : непосредственный.
4.Герман, Л. А. Использование емкостной компенсации для повышения пропускной способности / Л. А. Герман [и др.]. – Текст : непосредственный. // Железнодорожный транспорт. – 2009. - №10 – С. 63-65.
5.Герман, Л. А. Параметры продольной емкостной компенсации тяговой подстанции переменного тока / Л. А. Герман, Б. М. Бородулин – Текст : непосредственный. // Вестник ВНИИЖТ. – 2010. - №1 – С. 22-25.
6.Герман, Л. А. Принципы выбора мощности и размещения установок емкостной компенсации для повышения напряжения в тяговой сети переменного тока / Л. А. Герман, Б. М. Бородулин – Текст : непосредственный // Вестник ВНИИЖТ. – 2012. - №3 – С.29-35.
7.Герман, Л. А. Продольная емкостная компенсация в системе тягового электроснабжения переменного тока / Л. А. Герман – Текст : непосредственный // Железные дороги мира. – 2007. - №11 – С. 53-58.
8. Герман, Л. А. Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог: учеб. пособие / Л. А. Герман – М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном тран
Существует несколько групп соединений обмоток трансформатора. Каждая группа отличается своим углом сдвига фаз первичного и вторичного напряжений. При включении двух трансформаторов с разными группами соединения обмоток на параллельную работу возникнут большие уравнительные токи в обмотках, которые в конечном итоге приведут к выходу из строя силовые трансформаторы.
Поэтому первым условием включения трансформаторов на параллельную работу является равенство их групп соединений обмоток.
На ТП Шарбыш оба трансформатора имеют одинаковую 11 группу соеди-нения обмоток, соответственно условие выполняется.
5.2 Проверка соотношения мощностей трансформаторов
При значительном отличии напряжения на вторичных обмотках трансформаторов приведет к возникновению уравнительных токов, которые в свою очередь приведут к падениям напряжения и нежелательным потерям.
На трансформаторах, где предусмотрена возможность регулировки коэффици-ента трансформации путем увели