Постоянного и переменного тока

ЧАСТЬ 2

Схемы главных электрических соединений и

Выбор оборудования

 

 

ОМСК 2005

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_______________

 

 

проектирование тяговых подстанций

постоянного и переменного тока

 

Часть 2

 

Схемы главных электрических соединений и

выбор оборудования

 

 

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению курсового проекта

по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции»

для студентов специальности 101800 – «Электроснабжение железных дорог»

 

Омск 2005

УДК 621.331:621.311 (075.8)

ББК 39.217.12.73

Ш18

 

 

Проектирование тяговых подстанций постоянного и переменного тока. Часть 2. Схемы главных электрических соединений и выбор оборудования: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции»/ М. Г. Шалимов, А. М. Сапельченко, Ю. В. Кондратьев, Т. В. Комякова, Р. Б. Скоков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2005. 42 с.

 

 

Даны рекомендации по выбору современных схем главных электрических соединений открытых и закрытых распределительных устройств тяговых подстанций, приведена методика выбора токоведущих частей, коммутационного оборудования, контрольно-измерительной аппаратуры, аккумуляторной батареи, зарядного и подзарядного преобразователей.

Методические указания предназначены для студентов очной и заочной форм обучения специальности 101800 – «Электроснабжение железных дорог», могут быть полезны при проведении занятий со слушателями Института повышения квалификации и переподготовки.

 

 

Библиогр.: 14 назв. Табл. 6. Рис. 9.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор Р. Р. Мамошин;

доктор техн. наук, профессор В. Т. Черемисин.

 

______________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2005

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Введение....................................................................................................................
2. Схемы внешнего электроснабжения и главных электрических соединений тяговых подстанций.......................................................................
2.1. Схемы внешнего электроснабжения...........................................................
2.2. Схемы главных электрических соединений тяговых подстанций...........
3. Выбор токоведущих элементов и коммутационных аппаратов.....................
3.1. Выбор токоведущих частей........................................................................
3.1.1. Расчет максимальных рабочих токов цепей тяговой подстанции напряжением 110 – 220 кВ.................................................................................
3.1.2. Расчет максимальных рабочих токов цепей тяговой подстанции напряжением 10; 27,5; 35 и 3,3 кВ.....................................................................
3.1.3. Выбор шин закрытого распределительного устройства.......................
3.1.4. Выбор шин открытого распределительного устройства.......................
3.2. Выбор выключателей...................................................................................
3.3. Выбор разъединителей................................................................................
4. Выбор средств защиты от перенапряжения.....................................................
5. Выбор контрольно-измерительной аппаратуры..............................................
5.1. Выбор трансформаторов тока.....................................................................
5.2. Выбор трансформаторов напряжения........................................................
6. Выбор источников оперативного тока..............................................................
6.1. Выбор аккумуляторной батареи.................................................................
6.2. Выбор подзарядного и зарядного агрегатов..............................................
Библиографический список...................................................................................

 

Введение

 

Каждая тяговая подстанция является отдельной электротехнической установкой, оснащенной современной силовой коммутационной, защитной и контрольно-измерительной аппаратурой с широким применением телеуправления.

Тяговые подстанции являются многофункциональными, так как они питают не только электроподвижной состав, но также районные и нетяговые потребители железных дорог.

В настоящее время оборудование тяговых подстанций непрерывно совершенствуется, предстоит переход к полностью телеуправляемым объектам («безлюдный» метод обслуживания). Грамотная эксплуатация оборудования тяговых подстанций и умение видеть пути его совершенствования возможны только при понимании принципов действия отдельных узлов и всего устройства тяговых подстанций.

Строительство, монтаж и реконструкция тяговых подстанций постоянного и переменного тока должны производиться на основе комплексного подхода с учетом современного уровня развития техники и основываться на технологии создания укрупненных функциональных блоков заводского изготовления; выполнении всех распределительных устройств (ОРУ и ЗРУ) в виде комплектных ячеек; управлении тяговыми подстанциями с помощью распределенной автоматизированной системы телемеханического и радиоуправления (АСТМУ); осуществлении учета электропотребления автоматизированной системой коммерческо-технического учета электроэнергии (АСКУЭ); повышении надежности работы тяговых подстанций совместно с упрощением технического обслуживания за счет применения внедрения современных типов оборудования. Ведущей организацией в Российской Федерации по разработке и изготовлению оборудования тяговых подстанций для электрифицированных железных дорог в блочно-модульном виде является «НИИЭФА-ЭНЕРГО».

При выполнении курсовой работы по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции» студент должен научиться выбирать для заданных условий эксплуатации схемы главных электрических соединений тяговых подстанций новое коммутационное и защитное оборудование и контрольно-измери-тельную аппаратуру.

 

2. Схемы внешнего электроснабжения и

главных электрических соединениЙ

тяговых подстанций

 

Под схемой главных электрических соединений тяговой подстанции понимается совокупность основного электротехнического оборудования (линий электропередач, понизительных трансформаторов, выпрямителей), сборных шин, коммутационной (выключателей, разъединителей и т. д.) и другой аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями.

Схема главных электрических соединений тяговой подстанции должна обеспечивать надежное электроснабжение электрической железной дороги и районных потребителей, простоту обслуживания электрооборудования с минимальными затратами материальных ресурсов и времени; допускать поэтапное расширение; предоставлять возможность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах тяговой подстанции без отключения соседних присоединений.

Выбор схемы главных электрических соединений тяговой подстанции производится следующим образом. В каждом конкретном случае на основании учета местных условий и общих требований выбирается несколько вариантов схемы главных электрических соединений, которые затем сравниваются между собой по основным показателям надежности и экономичности.

Задача выбора схемы главных электрических соединений является достаточно сложной, так как нет универсальных схем, пригодных для любых условий эксплуатации и удовлетворяющих многочисленным, часто противоречивым требованиям.

По способу выполнения схемы главных электрических соединений тяговых подстанций разделяются на трехлинейные, на которых показываются все фазы электроустановки и нулевой провод, и однолинейные, на которых в силу симметрии изображается только одна фаза. Графическое выполнение однолинейных схем значительно проще и нагляднее, вследствие чего они чаще используются.

Тяговые подстанции (ТП) – главные устройства системы тягового электроснабжения (СТЭ), их питание осуществляется от системы внешнего электроснабжения (СВЭ). Основным электроприемником преобразованной электроэнергии является электроподвижной состав (ЭПС) железных дорог. От ТП также получают питание железнодорожные нетяговые и районные потребители.

Тяговые подстанции принято классифицировать по роду тока, способу подключения к питающим линиям электропередач (ЛЭП), способу управления (телеуправляемые и нетелеуправляемые), способу обслуживания (с постоянным дежурным персоналом, с дежурством на дому, без дежурного персонала) и по конструктивному исполнению.