Модернизация тяговой подстанции постоянного тока
ВВЕДЕНИЕ
Электрическая тяга является основным потребителем электроэнергии на железнодорожном транспорте. Потребности железнодорожного сектора в электроэнергии в основном покрываются за счет подключения его установок к районным сетям энергосистемы.
Питание подвижного состава поездов осуществляется от энергетической сети посредством высоковольтных линий и распределительных подстанций, а также специализированных тяговых подстанций. Каждая тяговая подстанция представляет собой сложный электротехнический узел, оснащенный высокомощной современной силовой и управляющей аппаратурой (трансформаторы, автотрансформаторы, полупроводниковые устройства, конденсаторные батареи, коммутационные аппараты, защитные устройства), значительная часть которой функционирует в режиме дистанционного управления.
Тяговые подстанции отличаются более высокой плотностью размещения оборудования по сравнению с подстанциями аналогичной мощности и класса первичного напряжения в энергосистеме. Такая особенность обусл
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Расчет и выбор оборудования модернизируемой тяговой подстанции 11
1.1 Исходные данные 11
1.2 Составление структурной схемы 12
1.3 Расчет трансформаторной мощности тяговой подстанции 15
1.4 Выбор силовых трансформаторов 16
1.5 Расчет токов короткого замыкания методом относительных единиц 18
1.6 Расчёт максимальных рабочих токов 29
1.7 Выбор токоведущих частей 34
1.8 Выбор изоляторов 40
1.9 Выбор выключателей 42
1.10 Выбор разъединителей 45
1.11 Выбор предохранителей 46
1.12 Выбор измерительных трансформаторов 47
1.13 Выбор устройств защиты от перенапряжений 48
1.14 Описание схемы главных электрических соединений 49
2 Расчет экономической эффективности замены масляных выключателей на вакуумные 50
2.1 Техническое обоснование эффективности установки вакуумных выключателей 50
2.2 Экономическое обоснование установки вакуумных выключателей 51
3 Молниезащита подстанции 56
3.1 Актуальность 56
3.2 Мероприятия по защите от статического электричества 57
3.3 Расчет молниезащиты ПС 58
3.4 Экспертиза тяговой подстанции на соответствие требованиям безопасности и экологичности. 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
CПИCОК ИCПОЛЬЗОВAННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А -Расчет трансформаторной мощности. 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б- Расчет токов короткого замыкания. 71
ПРИЛОЖЕНИЕ В- Расчет молниезащиты ПС. 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Г-Схема СГЭС до модернизации. 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Д- Схема СГЭС после модернизации 87
CПИCОК ИCПОЛЬЗОВAННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Правила устройства электроустановок / Главгосэнерго надзор РФ. – 6-е изд., с измен, и доп. – СПб.: Деан, 2002. – 928 с.
2. Правила эксплуатации электроустановок потребителей / Главгосэнерго-надзор РФ. – 5-е изд., с измен, и доп. – СПб.: Деан, 2000. – 320 с.
3. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ-016-2001 РД153-34.0-03.150-00. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. – 181 с.
4. Бей Ю.М. Тяговые подстанции: Учеб. для вузов ж.-д. транспорта / Ю.М. Бей, P.P. Мамошин, В.Н. Пупынин, М.Г. Шалимов. – М.: Транспорт, 1986. – 319с.
5. Почаевец B.C. Электрические подстанции: Учеб. для техникумов и кол-леджей ж.-д. трансп. / B.C. Почаевец. – М.: Желдориздат, 2001. – 512 с.
6. Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учеб. Для техникумов ж.-д. транспорта / А.А. Прохорский. – М.: Транспорт, 1983. – 496 с.
7. Штин А.Н. Выбор оборудования распредустройств тяговых и трансфор-маторных подстанций электрифицированных железных дорог. Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования / А.Н. Штин, Т.А. Несенюк. – Екатеринбург: УрГУПС, 2003. —72 с.
8. Штин А.Н. Проектирование тяговых трансформаторных подстанций электрифицированных железных дорог. Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования / А.Н. Штин, Т.А. Несенюк. – Екатеринбург: УрГУПС, 2007. – 70с.
9. Штин А.Н. Расчет трехфаз
В рамках настоящего исследования будут проанализированы ключевые мероприятия, направленные на защиту подстанций от молниевых ударов и статического электричества.
Молния, являясь мощным электрическим разрядом, представляет собой серьезную угрозу для инфраструктуры. Ее воздействие может привести к воз-гораниям, поражению электрическим током и повреждениям строений. Элек-тронное и электрическое оборудование особенно уязвимо перед молниями, так как попадание молнии в провода вызывает перенапряжение, которое разрушает изоляцию а большие токи провоцирует перегрев и повреждение проводников.
Система молниезащиты представляет собой совокупность устройств и конструктивных решений, призванных защитить людей и объекты от грозовых ударов. Она является неотъемлемой составляющей любого сооружения, ведь без нее здание, люди и находящие