Контрольная работа: Схемы питания потребителей электроэнергии от тяговых подстанций систем тягового электроснабжения

Выполнил: студент группы ЭНС-06-3

Брагин В.А.

Проверил : Молин Н. И.

г. Иркутск 2010

Содержание

1. Схемы электроснабжения потребителей электроэнергии от тяговой подстанции системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ: схема питания всех потребителей, схема питания электрической тяги постоянного тока 3 кВ, преимущества и недостатки;

2. Схемы электроснабжения потребителей электроэнергии от тяговой подстанции системы тягового электроснабжения переменного тока 1х25 кВ: схема питания всех потребителей, схема питания электрической тяги переменного тока 25 кВ, преимущества и недостатки;

3. Схемы электроснабжения потребителей электроэнергии от тяговой подстанции системы тягового электроснабжения переменного тока 2х25 кВ: схема питания всех потребителей, схема питания электрической тяги переменного тока 25 кВ, преимущества и недостатки;

4. Схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей по системам электроснабжения ДПР-25 кВ и ПР-25 кВ: схема, преимущества и недостатки;

5. Схемы электроснабжения устройств автоблокировки: варианты схем, требования к схеме электроснабжения

6. Схема внешнего электроснабжения электрических железных дорог

1. Схемы электроснабжения потребителей электроэнергии от тяговой подстанции системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ: схема питания всех потребителей, схема питания электрической тяги постоянного тока 3 кВ, преимущества и недостатки

На тяговой подстанции постоянного тока 3 кВ трёхфазный ток поступает от трёхфазной электрической системы напряжением 110(220) кВ преобразуется трансформаторами, выпрямляется с помощью выпрямителей и напряжение постоянного тока 3 кВ подаётся в контактную сеть.

Рис. Принципиальная схема питания электрифицированного участка железной дороги постоянного тока напряжением 3 кВ

При первичном напряжении 110(220) кВ устанавливается промежуточный понижающий трансформатор 110(220)/10 кВ мощностью 10,16,25 МВА. К трёхфазным шинам 10 кВ подключен преобразовательный агрегат, который состоит из тягового трансформатора и выпрямителя. Выпрямитель обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный напряжением на шинах 3,3 кВ. Контактная сеть подключается к «плюс шине», а рельсы – к «минус шине».

При наличии на тяговой подстанции первичного напряжения 6, 10, 35 кВ происходит преобразование в постоянный ток непосредственно с помощью преобразовательного агрегата (тяговый трансформатор и выпрямитель).

На тяговой подстанции используются трёхфазные 6 – пульсные схемы выпрямления две обратных звезды (нулевая) и мостовые; 12 – пульсные мостовые схемы выпрямления.

Принципиальный признак системы тягового электроснабжения постоянного тока 3 кВ – электрическая связь тягового двигателя электровоза с контактной сетью (контактная система токосъема). Тяговые двигатели для электровозов постоянного тока предусмотрены на номинальное напряжение 1,5 кВ. Попарное последовательное соединение таких двигателей позволяет иметь в тяговой сети напряжение 3 кВ.

Преимущества системы тягового электроснабжения постоянного тока 3 кВ:

1. Характеристики сериесного тягового двигателя постоянного тока обеспечивает качественное управления электровозом по скорости движения;

2. При напряжении 3 кВ в контактной сети энергия к тяговым двигателям передаётся без изменения уровня напряжения на электровозе. Поэтому электровоз получается простым. Это основное преимущество системы постоянного тока 3 кВ;

3. Тяговая нагрузка постоянного тока для трёхфазной сети внешнего электроснабжения является симметричной нагрузкой и поэтому не влияет на несимметрию тока и напряжения в трёхфазной сети внешнего электроснабжения.

4. Трёхфазные 6, 12 – ти пульсные (фазные) выпрямители переменного тока тяговой подстанции обеспечивают значительно лучшее качество электроэнергии по несинусоидальности напряжения в трёхфазной сети внешнего электроснабжения.

Недостатки системы тягового электроснабжения постоянного тока 3 кВ:

1. Низкое напряжения 3 кВ в тяговой сети приводит к значительной величине токопотребления электровозом, создаются большие потери напряжения и низкое напряжение на электровозе;

2. Низкое напряжение ограничивает расстояние между тяговыми подстанциями до 15 км, а на участках с горным профилем до 8-10км. Усложняется проблема тяжеловесного движения поездов.

3. В тяговой сети постоянного тока значительное токопотребление определяет значительное сечение контактной сети, которое достигает 400 – 600 мм2 в медном эквиваленте на один путь. Это в 2-3 раза больше чем в системе переменного тока. На горных участках максимальное сечение подвески М120 + 2МФ100 + 3А185 (647 мм2). Это вызывает значительный перерасход дефицитных цветных металлов, возрастание механических нагрузок на опоры контактной сети;

4. Значительные потери активной электроэнергии создаются большими величинами потребляемых токов. Потери электроэнергии DР = I2R составляют 12 – 15%.

5. При питании ТП от 110(220) кВ требуется промежуточная трансформация 110(220)/10 кВ.

6. При электрической тяге постоянного тока имеет место интенсивная электрокоррозия подземных металлических сооружений, в том числе опор контактной сети;

7. Cложная схема регулирования скорости двигателей путём перегруппировки двигателей, включением реостатов, переключениями в цепях возбуждения. Включение пусковых реостатов увеличивает расход электроэнергии. Это особенно заметно на электропоездах пригородного сообщения.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--