Электрический сеть напряжение железнодорожный

Введение

Электрический сеть напряжение железнодорожный

Железнодорожный транспорт все в большей мере базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возрастают требования к надежности устройств, обеспечивающих электроснабжение железнодорожных объектов и устройств. Самый важный показатель устройств электроснабжения - надежность подачи электроэнергии к потребителю. Всякое отключение устройств от питания - плановое (для ревизии и ремонта) и особенно неожиданное аварийное - наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе. Поэтому необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надежности систем электроснабжения.

Потребители получают электроэнергию от централизованного источника - энергосистемы. При этих условиях основой системы являются электрические сети. В связи с ростом количества потребителей электроэнергии, увеличивается и количество потребляемой энергии, поэтому возникает необходимость модернизации существующих устройств электроснабжения. подстанций она обеспечивала требуемые надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Задача обеспечения электроэнергией потребителей при проектировании систем железнодорожного электроснабжения должна решаться комплексно, с учетом развития в рассматриваемой зоне всех отраслей хозяйства. Проектирование железнодорожных электрических сетей необходимо проводить в соответствии как с общими директивными и нормативными документами (Правила устройства электроустановок, Правила технической эксплуатации и др.), так и со специально разработанными для железнодорожных сетей материалами.

Существует мощный энергетический комплекс, обеспечивающий железнодорожные потребители электроэнергией - система электрических сетей напряжением 0,4 - 110 кВ, однако рост нагрузок при появлении новых потребителей в зонах, уже охваченных централизованным электроснабжением, и при освоении новых железнодорожных районов, необходимость повышения надежности электроснабжения и качества электроэнергии, изменение планировки населенных пунктов и т.д. требуют дальнейшего развития электрических сетей. Оно включает как новое строительство, так и расширение, и реконструкцию сетей.

При этом, под новым строительством подразумевают сооружение новых линий электропередач и подстанций, под расширением - установку на одно-трансформаторных подстанциях второго трансформатора с соответствующим оборудованием, под реконструкцией - замену проводов линий электропередачи, перевод сетей с напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ, замену трансформаторов, установку средств компенсации реактивной мощности, секционирования, автоматизации, регулирования напряжения и т.п.

Таким образом, реконструкция действующих электрических сетей связана в первую очередь с изменением электрических параметров линий и подстанций при частичном или полном сохранении строительной части объектов, а также с установкой дополнительных аппаратов и оборудования. Реконструкция позволяет повысить пропускную способность действующих сетей, надежность электроснабжения и качества электроэнергии у потребителей.

 

Таблица. Исходные данные

Сторона 10 кВ
Ino, кА	Sном, кВА	№ отходящей ветви
8,3	1070	На ТП 17
7,5	890	На ТП 4
5,9	630	На ТП 10
5,3	590	На ТП 31
6,3	3180	РС

 

Таблица.

Сторона 0.4 кВ 1я секция шин
Ino, кА	Sном, кВА	№ отходящей ветви
10.7	25	1
10.7	15	2
10.7	35	3
10.7	35	4
10.7	25	5
10.7	55	6
10.7	45	7
10.7	45	8

 

Таблица.

Сторона 0.4 кВ 2я секция шин
Ino, кА	Sном, кВА	№ отходящей ветви
10.7	100	1
10.7	45	2
10.7	35	3
10.7	50	4
10.7	50	5
10,7	560	РС

 

 

Блокирующее устройство

 

Выключатели данной конструкции оснащены встроенным механизмом блокирования, который с одной стороны, исключает жесткую связь между приводом выключателя и внешними, подключенными к выключателю блокировочными устройствами КРУ или КСО, и, с другой стороны, обеспечивает безопасность оперирования выключателем.

Это достигается за счет встроенного блокировочного устройства, обеспечивающего механическую и электрическую блокировку выключателя. Механизм блокирования состоит из механического блокировочного устройства и микропереключателя, контакты которого включены в цепь катушек привода и управляются блокировочным валом. Блокировочное устройство имеет два фиксированных состояния: «Заблокировано» и «Разблокировано». В состоянии «Заблокировано» контакты микропереключателя блокиратора S14 разомкнуты (цепь катушек привода разомкнута), а блокировочный вал предотвращает перемещение якоря и постановку привода намагнитную защелку, то есть включение выключателя.

В состоянии «Разблокировано» контакты микропереключателя замкнуты (цепь катушек привода замкнута), а кулачок блокировочного вала находится в положении, допускающем замыкание магнитной системы привода.

В случае, если выключатель включен, и оператор воздействует на блокировочный вал, вращая его против часовой стрелки и переводя тем самым блокировочное устройство из положения «Разблокировано» в положение «Заблокировано», то происходит ручное отключение выключателя и его последующее электрическое и механическое блокирование.

В случае, когда выключатель отключен, выполняемый вручную поворот блокировочного вала не сопровождается отключением выключателя, а вызывает только электрическую и механическую блокировки. Если оператор воздействует на блокировочный вал, вращая его по часовой стрелке, блокировочное устройство переводится из положения «Заблокировано» в положение «Разблокировано»

Индикатор положения главных контактов

В выключателях данной серии с целью уменьшения инерционных нагрузок на синхронизирующий вал, устранена жесткая механическая связь между приводом и индикатором положения главных контактов. Дополнительно это обеспечивает простоту выбора места расположения индикатора на передней панели ВЭ, КРУ или КСО.

Принцип работы индикатора заключается в следующем. На синхронизирующем валу закреплены две цапфы (для управления индикатором можно выбрать любую). Бобышка троса, помещенного в неподвижную оболочку, заводится в прорезь этой цапфы и закрывается крышкой. При выполнении операции отключения цапфа воздействует на бобышку троса и вытягивает его на определенную, необходимую для срабатывания индикатора, длину. При этом в окошке индикатора появляется обозначение, отвечающее отключенному состоянию модуля. При включении выключателя происходит обратное движение троса, осуществляемое возвратной пружиной, и в окошке корпуса появляется обозначение, показывающее, что главные контакты выключателя замкнуты. Индикатор крепится в удобном месте на фасаде ВЭ, КРУ или КСО при помощи четырех винтов М4 или саморезов с наружным диаметром, соответствующим М4.

 

Выбор ОПН на стороне 10 кВ

 

Ограничители перенапряжения (ОПН): - Устанавливать ОПН с датчиком тока импульсов срабатывания и возможностью измерения токов утечки под рабочим напряжением в сетях напряжением 35-110 кВ. - Применять ОПН на основе оксидно-цинковых варисторов, с полимерной изоляцией, взрывобезопасного исполнения категории А. Запрещаются: Трубчатые и вентильные разрядники на всех уровнях напряжения.

В качестве защиты оборудования ПС и ее изоляции от атмосферных и коммутационных перенапряжений нормативные документы разрешают использовать лишь ОПН (ограничители перенапряжения

Для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных перенапряжений на стороне 10 кВ выбираем ограничители напряжения типа ОПНРТ-КР/TEL-10/12 УХЛ Uн = 10 кВ.

Выбранные типы ОПН необходимо проверить по взрывобезопасности к максимальным токам КЗ, то есть: Для стороны 10 кВ: IВЗ > 42,31 кА.

Данные сводим в таблицу 2.1.

 

Таблица

Тип ОПН	ОПН-КР/TEL-10/12/ УХЛ2
Номинальное напряжение	10 кВ
Наибольшее длительно допустимое напряжение	12 кВ
Номинальный разрядный ток	10 кА
Категория взрывобезопасности	А (IВЗ = 63 кА)
Остающееся напряжение при импульсе тока в 10 кА за 0,1 мкс	44 кВ

 

Техническое описание ВА

 

Выключатели автоматические серии ВА

Автоматический выключатель - это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течении определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания.

Назначение

Выключатели автоматические серии ВА 47 предназначены для сетей с частотой тока 50 Гц, с номинальным напряжением 230/400В и током до 125А. Используются для защиты низковольтных электрических цепей от перегрузки и короткого замыкания, а также для оперативного управления участком электрической цепи. Производятся в одно-, двух-, трех- и четырехполюсном исполнениях. Применяются в вводно-распределительных устройствах для жилых и общественных зданий.

Устройство 1. Корпус 2. Рукоятка управления 3. Контакты 4. Контактные зажимы 5. Катушка электромагнитного расцепителя 6. Биметаллическая пластина теплового расцепителя 7. Дугогасительная камера Принцип работы В конструкцию автоматического выключателя входит тепловой и электромагнитный расцепитель, предназначенные для отключения выключателя под действием тока, величина которого превышает величину номинального тока. Биметаллическая пластина теплового расцепителя действует на механизм выключения прибора путем изменения формы при протекании тока нагрузки. В электромагнитном расцепителе на механизм отключения выключателя воздействует электромагнит, который срабатывает при прохождении тока аварийной перегрузки. Основные преимущества: 1. Материал корпуса - самозатухающий 1. ухающий пластик. 2. Защелка с фиксацией облегчает монтаж на DIN-рейку 3. Обмотка катушки электромагнитного расцепителя выполнена из высококачественной меди. 4. Контакты выполнены из серебросодержащего материала, что повышает износоустойчивость, срок службы и уменьшает переходное сопротивление и потери. 5. Дугогасительная камера - из никелированной стали, строго определенных размеров, что обеспечивает стабильное гашение дуги. 6. Индикатор положения контактов позволяет получить точную информацию о положении контактов. 7. Снижение переходного сопротивления контакта и увеличение механической устойчивости соединения обеспечивается наличием наконечников на контактных зажимах, что предотвращает перегрев и плавку проводов. 8. Гарантия - 3 года. 9. Срок эксплуатации - 20 лет.

Для описания быстродействующего выключателя литература:

Интернет: www.belkontakt.com

. Выбор предохранителей на стороне 0,4 кВ первой секции шин

Для защиты трансформаторов на стороне 0,4 кВ первую секция шин используем предохранители.

Выбор предохранителей производится:

а) по напряжению установки Uуст  Uном;

б) по току Iнорм. < Iном., Imax < Iном;

в) по конструкции и роду установки;

г) по току отключения Ino < Iоткл..

а) По напряжению установкиуст Uном

В В

б) По роду токаном I ном пр

н=

=38,02 Iном =50А

=10.7 кА Iоткл=31,5 кА

 

Расчет остальных токов аналогичен. Данные приведём в таблицу 8.1

 

Таблица расчётов 4.1

№	Sном,кВА	Uном, В	Iраб, А
1 2 3 4 5 6 7 8	25 15 35 35 25 55 45 45	380 380 380 380 380 380 380 380	38,02 22,82 53,24 53,24 38,02 83,66 68,45 68,45

 

Выбираем предохранитель типа ПН2-0,4-50-31,5 УЗ

Следовательно, выбранный предохранитель соответствует условиям выбора.

Выбор остальных предохранителей на 0,4 кВ первой секции шин аналогичен.

 

Таблица.Предохранителей 4.2

Наимено-вание	Iном раб	Iпл вст	Тип предохранителя
1	38,02	50	ПН2-0,4-50-31,5 УЗ
2	22,82	31,5	ПН2-0,4-31,5-31,5 УЗ
3	53,24	63	ПН2-0,4-63-31,5 УЗ
4	53,24	63	ПН2-0,4-63-31,5 УЗ
5	38,02	52	ПН2-0,4-52-31,5 УЗ
6	83,66	100	ПН2-0,4-100-31,5 УЗ
7	68,45	80	ПН2-0,4-80-31,5 УЗ
8	68,45	80	ПН2-0,4-80-31,5 УЗ

 

Заключение

 

В данном дипломном проекте была рассмотрена тяговая подстанция №3 г.Гомеля.

Основным вопросом дипломного проекта является модернизация выключателей на стороне 10 и 0,4 кВ для защиты подстанции. Для этого необходимо произвести подробные расчёты параметров срабатывания выбранных выключателей, устанавливая более современную защиту трансформаторов и отходящих линий электропередачи. За счет модернизации подстанции повышается качество электроэнергии, надежность электроснабжения, защита тяговой подстанции от токов короткого замыкания.

В первом и третьем разделе диплома, были выбраны выключатели на стороне 10 кВ и 0,4 кВ вакуумные и автоматические соответственно.

Для выбора этих выключателей были произведены расчеты утяжеленных токов, ударного тока, импульс квадратичного тока короткого замыкания.

После было произведено сравнение полученных данных с номинальными данными выбранного выключателя.

Так же в разделе 1.1 и 3.2 были описаны технические характеристики выбранных выключателей.

Во втором разделе выбрали ограничитель перенапряжения которые предназначены для защиты электрооборудования в сетях с изолированной нейтралью класса напряжения 10 кВ переменного тока частоты 50 Гц от атмосферных и коммутационных перенапряжений для работы в ГРЩ, КРУ, ТП и т.д.

В Четвертом разделе выбирали предохранители взамен старых предохранителей по причине «моральное старение».

Для этого были произведены следующие расчеты: номинальный ток, рабочий утяжеленный ток. Были произведены сравнения выбранного предохранителя с расчётными данными: по напряжению установки, по току, по конструкции и роду установки, по току отключения(ток короткого замыкания).

В шестом разделе произведено описание камеры серии КС распределительных сетей 10 кВ. Камеры Кс предназначены для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц на номинальное напряжение 10 кВ.

Модернизация тяговой подстанции была произведена, были выбраны вакуумные выключатели, предохранители и быстродействующие выключатели. Повысилась степень защиты подстанции, уменьшилось время срабатывания выключателя, улучшилось степень защиты отходящих ветвей на соседние тяговые подстанции.

На основании вышесказанного можно сделать вывод: применение современных выключателей повысит качество электроэнергии и надежности электроснабжения

 

 

 

Литература

 

. А.А.Федоров «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию» (в двух томах, М.: Энергоатомиздат, 1987г.).

. Ю.Г Барыбин. «Справочник по проектированию электроснабжения.», (М.: Энергоатомиздат, 1990 г., -576 с.:ил.).

. ЧУП «Завод Энергооборудование «Каталог изделий 200/2009

. Руководство по эксплуатации вакуумные выключатели серии BB/Tel

. Интернет сайты www.leg.co.ua, www.belkontakt.com, www.nvacontact.com.

Введение

электрический сеть напряжение железнодорожный

Железнодорожный транспорт все в большей мере базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возрастают требования к надежности устройств, обеспечивающих электроснабжение железнодорожных объектов и устройств. Самый важный показатель устройств электроснабжения - надежность подачи электроэнергии к потребителю. Всякое отключение устройств от питания - плановое (для ревизии и ремонта) и особенно неожиданное аварийное - наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе. Поэтому необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надежности систем электроснабжения.

Потребители получают электроэнергию от централизованного источника - энергосистемы. При этих условиях основой системы являются электрические сети. В связи с ростом количества потребителей электроэнергии, увеличивается и количество потребляемой энергии, поэтому возникает необходимость модернизации существующих устройств электроснабжения. подстанций она обеспечивала требуемые надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Задача обеспечения электроэнергией потребителей при проектировании систем железнодорожного электроснабжения должна решаться комплексно, с учетом развития в рассматриваемой зоне всех отраслей хозяйства. Проектирование железнодорожных электрических сетей необходимо проводить в соответствии как с общими директивными и нормативными документами (Правила устройства электроустановок, Правила технической эксплуатации и др.), так и со специально разработанными для железнодорожных сетей материалами.

Существует мощный энергетический комплекс, обеспечивающий железнодорожные потребители электроэнергией - система электрических сетей напряжением 0,4 - 110 кВ, однако рост нагрузок при появлении новых потребителей в зонах, уже охваченных централизованным электроснабжением, и при освоении новых железнодорожных районов, необходимость повышения надежности электроснабжения и качества электроэнергии, изменение планировки населенных пунктов и т.д. требуют дальнейшего развития электрических сетей. Оно включает как новое строительство, так и расширение, и реконструкцию сетей.

При этом, под новым строительством подразумевают сооружение новых линий электропередач и подстанций, под расширением - установку на одно-трансформаторных подстанциях второго трансформатора с соответствующим оборудованием, под реконструкцией - замену проводов линий электропередачи, перевод сетей с напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ, замену трансформаторов, установку средств компенсации реактивной мощности, секционирования, автоматизации, регулирования напряжения и т.п.

Таким образом, реконструкция действующих электрических сетей связана в первую очередь с изменением электрических параметров линий и подстанций при частичном или полном сохранении строительной части объектов, а также с установкой дополнительных аппаратов и оборудования. Реконструкция позволяет повысить пропускную способность действующих сетей, надежность электроснабжения и качества электроэнергии у потребителей.

 

Таблица. Исходные данные

Сторона 10 кВ
Ino, кА	Sном, кВА	№ отходящей ветви
8,3	1070	На ТП 17
7,5	890	На ТП 4
5,9	630	На ТП 10
5,3	590	На ТП 31
6,3	3180	РС

 

Таблица.

Сторона 0.4 кВ 1я секция шин
Ino, кА	Sном, кВА	№ отходящей ветви
10.7	25	1
10.7	15	2
10.7	35	3
10.7	35	4
10.7	25	5
10.7	55	6
10.7	45	7
10.7	45	8

 

Таблица.

Сторона 0.4 кВ 2я секция шин
Ino, кА	Sном, кВА	№ отходящей ветви
10.7	100	1
10.7	45	2
10.7	35	3
10.7	50	4
10.7	50	5
10,7	560	РС