Проектирование тяговой подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
Введение
Железные дороги - одна из важных составных частей материально - технической базы экономики страны. Они во многом определяют эффективность всех отраслей народного хозяйства, их дальнейшее развитие.
До 1955 года электрификация железных дорог велась на постоянном токе напряжением 1,65 и 3,3 кВ. С 1980 года - на ряде участков электрификация осуществляется на переменном токе 225 кВ.
Современные тяговые подстанции электрифицированных железных дорог представляются в виде важнейших устройств систем тягового электроснабжения. Их питание осуществляется от системы внешнего электроснабжения. Тяговые подстанции предназначены для комплексного электроснабжения электроподвижного состава (электрической тяги поездов), не тяговых железнодорожных потребителей включая потребителей устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), и не железнодорожных промышленных и сельскохозяйственных потребителей, условно называемых районными потребителями.
Каждая тяговая подстанция является ответственным электротехническим сооружение (электроустановкой), оснащенной мощной современной силовой (трансформаторы, автотрансформаторы, батареи конденсаторов), коммутационной (выключатели, разъединители, короткозамыкатели), и вспомогательной аппаратурой, большая часть которой работает в режиме автотелеуправления. Насыщенность тяговых подстанции разнообразной по назначению аппаратурой существенно выше, чем равных по мощности и классу первичного питающегося напряжения подстанции энергосистем.
К схемам и конструкциям тяговых подстанций предъявляют определенные технические требования. Так, установленная мощность их трансформаторов должна соответствовать спросу потребителей электроэнергии, коммутационная и вспомогательная аппаратура должна обеспечивать бесперебойное питание электроэнергией на требуемом уровне надежности. Очень важно также, что бы качество электрической энергии соответствовала установленным нормам.
Изучение современных проблем проектирования тяговой подстанции выполняется с учетом имеющегося опыта эксплуатации и достижений науки и техники в области электрификации железнодорожного транспорта. В проекте рассмотрены конкретные инженерные задачи, такие как выбор трансформаторов (силовых и измерительных), разработка однолинейной схемы тяговой схемы тяговой подстанции, расчет заземляющего устройства. Также внимание уделено экономическим расчетам тяговой подстанции.
Электрификация железных дорог сопровождается значительными капиталовложениями на сооружение контактной сети, тяговых подстанций, реконструкцию линии связи. Большое внимание отведено методикам расчета устройств электроснабжения и связи при использовании системы 225 кВ, так как эта система значительно сложнее системы 25 кВ и решение вопросов правильного выбора параметров всех обустройств требует от проектировщиков и эксплуатационников точного знания закономерностей изменения токов и напряжений в различных режимах работы.
В системе электроснабжения 225 кВ используется в основном то же оборудование, что и в системе 25 кВ. Вместе с тем она имеет ряд особенностей по конструкции, силовым схемам, защитам и некоторым видам оборудования. Приведены характеристики трансформаторов и автотрансформаторов, выпускаемых промышленностью для новой системы электроснабжения, рассмотрены специфические режимы работы защит, связанные с наличием питающего провода, автотрансформаторов и межподстанционных зон большой длины.
Анализ работы и испытаний линий, электрифицированных по системе 225 кВ, позволяет оценить правильность принятых проектных решений и дать рекомендации по совершенствованию ее эксплуатации.
1. Проектирование распределительных устройств тяговой подстанции
Распределительные устройства тяговой подстанции выполняются в соответствии с требованиями строительных, противопожарных, ведомственных норм и ПУЭ. К основным требованиям следует отнести высокую надежность работы оборудования, безопасность обслуживания, экономичность. В рассматриваемом проекте необходимо компоновать оборудование открытых распределительных устройств класса 110х10 и 2х25кВ.
Конструктивные элементы ОРУ изготовляются из железобетона. Минимальные расстояния от токоведущих частей до заземленных конструкций должны соответствовать требованиям ПУЭ. ОРУ компонуют из отдельных ячеек, в которых устанавливается оборудование присоединение (фидера).
Ограждение ОРУ устанавливается на расстоянии не менее 3 метров от границы контуров защитного заземления.
Компоновка оборудования проектируемой подстанции выполнена в соответствии с требованиями ПУЭ и рекомендациями типовых проектных разработок. [19, 18]
Характеристика проектируемой тяговой подстанции Бурятская.
Тип проектируемой подстанции - отпаечная, получает питание по линии 110 кВ от существующей опорной подстанции Карымская по двухцепной ВЛ, длина которой составляет 53,2 км [19]. 2.1 Параметры питающей энергосистемы приняты из компьютерной базы данных (Sк.мах = 1273МВА).
Таблица 1 - Параметры тяговой подстанции
SH МВАUBH кВUCH кВUHH кВUKBC%UKBH%UKCH%Кол-во341102*27,510179,665
Таблица 2 - Данные по цепям собственных нужд
Наименование потребителейKUKMМощность, кВтРабочее освещени