Контрольная работа: Схемы питания потребителей электроэнергии от тяговых подстанций систем тягового электроснабжения
Особенно низкое качество электроэнергии на тяговых шинах подстанции при слабых энергосистемах, на горных участках железной дороги. Организация пакетного тяжеловесного движения поездов весом 6300т приводит к значительному ухудшению качества электроэнергии на тяговых шинах подстанции, на электровозе в тяговой сети и на устройствах автоблокировки.
Электромагнитная несовместимость тягового потребителя и автоблокировки на ряде тяговых подстанций лимитирующих по напряжению межподстанционных зон привело к необходимости для питания автоблокировки 0,5 МВА применять отдельный тяговый трансформатор 40 МВА.
Питание тягового потребителя электровоза от одного тягового трансформатор 40 МВА создаёт следующие проблемы:
· не обеспечивается параллельная работа тяговых трансформаторов;
· тяговый трансформатор, питающий тягу поездов, работает в режиме перегрузок по кратности тока и критических температур изоляции обмоток;
· снижается уровень напряжения на электровозе ниже предельно допустимого значения 21 кВ при организации пакетного тяжеловесного движения поездов, появляются межподстанционные зоны лимитирующие пропускную способность участков железной дороги по устройствам электроснабжения.
Третий источник электроснабжения автоблокировки:
Автоблокировка является особым потребителем I категории и поэтому имеет третий источник электроснабжения - дизель-электрический агрегат тяговой подстанции.
Требования к высоковольтной линии СЦБ:
· Несимметрия токов по фазам ВЛ СЦБ не должна превышать 10%. Несимметрия токов характеризуется коэффициентом несимметрии тока по обратной последовательности К I 2 = I 2 / I 1 , где I 2 – ток обратной последовательности, I 1 – ток прямой последовательности;
· Для снижения токов короткого замыкания и исключения электрической связи с другими линиями ВЛ СЦБ питание на тяговой подстанции осуществляется от шин 220/380В собственных нужд подстанции через повышающий трансформатор 380В/10(6) кВ;
· Схемы питания ВЛ СЦБ от ТП должны предусматривать:
1.На электрической железной дороге постоянного тока 3 кВ – одностороннее питание от одной из смежных тяговых подстанций;
2.На электрической железной дороге переменного тока 25 кВ:
· Одностороннее питание на всю межподстанционную зону;
· Встречно-консольное питание от двух смежных тяговых подстанций с пунктом секционирования (ПС) по середине с нормально отключенным выключателем и устройством АВР; 3.На электрической железной дороге переменного тока по системе 2х25 кВ на МПЗ более 50 км предусматриваются дополнительные пункты питания (ПП) от районных электрических сетей, разделяющие межподстанционную зону на два плеча питания ВЛ СЦБ, каждое из которых должно иметь встречно-консольное питание с пунктом секционирования посередине. 4.Фидера ВЛ СЦБ на тяговых подстанциях, постах секционирования (ПС) и дополнительных пунктов питания (ПП) оборудуются устройствами однократного АПВ и АВР.
5. Отклонения напряжения у потребителей СЦБ допускается в пределах +5% до – 10% номинального значения, то есть в сторону уменьшения не более 10% (198В) и в сторону увеличения – не более 5% (231 В).
6. Время перехода с основной системы электроснабжения на резервную не должно превышать 1,3 с.
6. Схема внешнего электроснабжения электрических железных дорог
Понятие об электроэнергетической системе
ЭЖД получают электроэнергию от электроэнергетических систем (энергосистем).
Электроэнергетическая система – это совокупность взаимосвязанных элементов, предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения и потребления электроэнергии.
К элементам электроэнергетической системы относятся: генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую; трансформаторы, преобразующие величины напряжений и токов; линии электропередачи (ЛЭП), предназначенные для транспортировки электроэнергии на расстояние; вспомогательное оборудование, изменяющее свойства системы; устройства управления и регулирования.
Электроэнергия от генераторов электростанций через подстанции, ЛЭП различного напряжения и тяговые подстанции преобразуется по роду тока и напряжения и через тяговую сеть передаётся ЭПС. Вся совокупность устройств от генераторов электростанций до первичных шин составляет первичную (внешнюю) часть системы электроснабжения ЭЖД. От этой системы питаются электроэнергией тяговые потребители – электровозы, электропоезда; нетяговые железнодорожные потребители; районные нетранспортные потребители (промышленные и сельскохозяйственные потребители). Электрификация ЖД решает не только транспортную проблему, но и решает проблему электрификации страны.
На рис. 2.1. приведена схема системы внешнего электроснабжения ЭЖД.
Схемы внешнего электроснабжения для питания тяговых подстанций и требования к ним для питания тяги поездов
Схема внешнего электроснабжения электрических железных дорог должна обеспечивать электроснабжение тяговых подстанций от энергосистемы на условиях электропотребителя первой категории:
· выход из работы у подстанции секции шин или питающей линии энергосистемы не должны приводить к отключению тяговой подстанции;
· тяговые подстанции должны иметь двустороннее питание от двух подстанций энергосистем или по двум радиальным линиям от разных систем шин одной подстанции энергосистемы, имеющей не менее двух источников питания;
· при двух цепной тупиковой воздушной ЛЭП допускается питание не более одной тяговой подстанции.
При двустороннем питании тяговой подстанции по одноцепной ЛЭП число промежуточных тяговых подстанций ( в том числе подстанций не питающих тягу), включаемых в рассечку ЛЭП между опорными тяговыми подстанциями не должно быть более трёх ( рис. 2.2). Присоединение тяговых подстанций к одноцепной ЛЭП на ответвлениях не допускается.