Причины возникновения коротких замыканий

Причины возникновения коротких замыканий

Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.

Нарушения изоляции вызываются:

1. Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями),

2. Прямыми ударами молнии,

3. Старением изоляции,

4. Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов,

5. Неудовлетворительным уходом за оборудованием.

Часто причиной повреждений в электрической части электроустановок являются неквалифицированные действия обслуживающего персонала.

 

Преднамеренные короткие замыкания

При осуществлении упрощенных схем соединений понижающих подстанций используют специальные аппараты - короткозамыкатели, которые создают преднамеренные короткие замыкания с целью быстрых отключений возникших повреждений. Таким образом, наряду с короткими замыканиями случайного характера в системах электроснабжения имеют место также преднамеренные короткие замыкания, вызываемые действием короткозамыкателей.

Секционирование контактной сети ГЭТ. Назначение, чем достигается секционирование, преимущества и недостатки секционирования.

Контактная сеть ГЭТ секционируется по всей длине, т.е. разделяется на ряд изолированных участков посредством специальных устройств – секционных изоляторов, которые обеспечивают беспрепятственный проход токоприемника ЭПС.

Секционирование сети позволяет отключать в аварийных режимах и при проведении ремонтных работ только не большой участок контактной сети, не нарушая электроснабжения всего пути уменьшать зону повреждения при аварийных ситуациях, снижать потери напряжения и мощности. Рельсовая сеть не секционируется.

 

Электроснабжение двухпутного участка. Схемы, их преимущества и недостатки.

 

 

Рис. Схемы внутреннего электроснабжения двухпутного участка. а,б-одностороннее питание секций С. в-двустороннее питание секций КС. г-схема с постом секционирования.

На двухпутном участках контактной сети обоих путей может не иметь соединения между собой-схема раздельного питания (а,в).

Может иметь соединения в одной точке-схема с постом секционирования ПС (г).

Может иметь соединения в нескольких точках-схема параллельного соединения путей (б).

Межпутные электрические соединители размещаются:

-через 250-400м при двухпутной системе электроснабжения.

- через 140-160 на КС с усиливающими линиями.

При повреждении тяговой подстанции обесточивается участок длинной L/2 обоих направлений.

Такая схема нашла применение на магистральном транспорте для концевых участков пути или для небольших ответвлений от основных магистралей.

 

Для ГЭТ характерна схема консольного питания при параллельной работе контактной сети обоих путей.

В этом случае от одной питающей линии получают энергию две секции пути обоих направлений.

В схеме меньше защитной аппаратуры. Потери мощности при нахождении поезда в конце секции уменьшаются в 2 раза.

При выходе йз строя тяговой подстанции необходимо провести дополнительные работы на КС по закорачиванию нормально разомкнутого секционного изолятора, оставшейся в работе ТП будет питаться через имеющийся резерв по мощности.

Схема двустороннего питания участка сети при раздельной работе путей обоих направлений получила распространение на метрополитене.

При одностороннем питании поезд между подстанциями ток к нему поступает с двух сторон и контактная сеть загружается более равномерно.

Но уменьшение неравномерности нагрузки приводит к уменьшению потерь энергии в линии, нагрева проводов и трансформаторов при условии равенства напряжений на постанциях.

 

 

Простая поперечная подвеска

• Многие годы простая поперечная подвеска была единственной системой подвески контактных проводов ГЭТ.

• При этой системе провод закрепляется через 30—35 м для трамвайной и через 28 —30 м для троллейбусной линии на гибких поперечинах или кронштейнах.

• Такие длины пролетов обусловливают большие провесы проводов, что вызывает ограничение скорости до 35— 40 км/ч.

• Подвеска обладает малой эластичностью и имеет сезонную регулировку натяжения проводов.

Простая поперечная подвеска на цепной гибкой поперечине.

 

•   Этот вид подвески отличается от простой поперечной только конструкцией поддерживающей поперечины, на которой можно подвесить четыре и более провода.

•   Несущая поперечина через струны воспринимает все вертикальные нагрузки — вес проводов, арматуры и частично фиксирующей поперечины.

В настоящее время простая поперечная подвеска применяется в основном на вспомогательных и служебных путях.

На пассажирских линиях такой системой пользуются лишь на коротких участках с ограниченной скоростью движения.

Рисунок 1,а. - Простая поперечная подвеска на гибких поперечинах

 

2- фиксирующая поперечина;

3- струна.

Рисунок 1,6. - Простая поперечная подвеска на цепной гибкой поперечине.

Для несущей поперечины, являющейся наиболее ответственной частью подвески, предусматривается четырехкратный запас прочности, для остальных элементов -трехкратный.

Расположение всех контактных проводов в одном уровне достигается благодаря различной длине струн.

•   Фиксирующая поперечина служит для закрепления проводов в плане и воспринимает боковые нагрузки, возникающие при изменении направления проводов на кривых участках, от действия на них ветра и нажатия токоприемников.

•   Токосъем может быть улучшен за счет применения автоматической грузовой компенсации натяжения контактных проводов.

Простая или трамвайная – не допускает больших скоростей движения из-за большой стрелы провеса; для уменьшения стрелы провеса уменьшают длину пролета, устанавливают чаще опоры. Применяется на второстепенных путях и в искусственных сооружениях (в тоннелях, под арками мостов и т.д.).

Качество токосъема во многом определяется стрелой провеса провода, зависящей от результирующей нагрузки на провод, которая складывается из собственного веса провода (при гололеде вместе со льдом) и ветровой нагрузки, а также от длины пролета и натяжения провода. На качество токосъема большое влияние оказывает угол а (чем он меньше, тем хуже качество токосъема), значительно изменяется контактное нажатие, появляются ударные нагрузки в опорной зоне, происходит усиленный износ контактного провода и токосъемных вставок токоприемника. Несколько улучшить токосъем в опорной зоне можно, применив подвешивание провода в двух точках (рис. 8.10,6), что при определенных условиях обеспечивает надежный токосъем при скоростях движения до 80 км/ч. Заметно улучшить токосъем при простой подвеске можно, только существенно уменьшив длину пролетов с целью снижения стрелы провеса, что в большинстве случаев неэкономично, либо применив специальные провода со значительным натяжением.

 

20. Полигонная контактная подвеска наземного ГЭТ. Схемы, их преимущества и недостатки.

Полигонная подвеска — это такая подвеска, при которой на прямых участках по обе стороны от проводов подвешивают несущие тросы, располагаемые в наклонных плоскостях со спуском их к контактным проводам. Несущие тросы связаны несколькими поперечными струнами, которые служат гибкими поперечинами для подвески контактных проводов. Длина пролета между точками крепления несущих тросов по сравнению с простой подвеской может быть увеличена в 1,5—2 раза, а в особых случаях — и более. Расстояние между струнами на прямых участках 15—20 м. Подвеска пригодна для прямых и кривых участков пути, причем на кривом участке может быть несущий трос лишь с одной стороны.

По сравнению с простой подвеской полигонная обеспечивает

лучший токосъем благодаря уменьшению стрел провеса провода при одном и том же его натяжении вследствие более частого подвешивания. Для этой подвески требуется меньшее число опор.

Вместе с тем подвеска обладает рядом недостатков: повреждение несущего троса или струны одного пути вызывает нарушение движения обоих направлений, довольно сложный монтаж и регулировку системы в пролетах.

Полигонная подвеска не получила широкого распространений, но в виде отдельных включений встречается довольно часто на кривых участках пути трамвая, на больших площадях^ мостах, путепроводах для подвески проводов трамвая или троллейбуса, когда отсутствуют здания, а опоры можно установить только с увеличенным пролетом. Полигонную подвеску часто применяют в одном из упрощенных вариантов: в виде угольника или трапеции (рис. 7, д, е). Допустимая скорость движения до 45 км/ч.

Полигонная подвеска

На прямых участках полигонная подвеска состоит из двух несущих тросов (рис. 1.в). расположенных с обеих сторон линий в наклонных плоскостях по отношению к контактным проводам.

Длина пролета L между точками крепления тросов по сравнению с простой подвеской может быть увеличена в 1,5— 2 раза и в отдельных случаях достигает юо м.

Между продольными тросами натягивают струны, на которых как на гибких поперечинах крепят провода. Расстояние I между струнами 15- 20 м

 

 

Полигонная кривого участка.

 

Так например полигонная система используется для подвески провода на кривых участках контактной сети (рис. 1, г). С внешней стороны кривой располагается несущий трос полигона, к которому крепятся оттяжки.

Так же полигонная система подвески применяется при устройстве контактной сети на больших площадях, широких проездах, небольших мостах и т. п., когда отсутствуют здания, а установка опор невозможна.

• Часто применяют полигонную подвеску в одном из упрощенных вариантов: в виде трапеции (рис. 1,е) или угольника (рис. 1,д).

СИНИМ ЭТО ИЗ ЛЕКЦИЙ.

 

21) МАЯТНИКОВАЯ ПОДВЕСКА

 

 

                                                                            

Категории электроприемников. Требования к электроприемникам в зависимости от

Категории.

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

Электроприемники первой категории это электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Требования к электроприемникампервой категории

• Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Требования к электроприемникампервой (особой) категории

• Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Требования к электроприемникам второй категории

• Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

• Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Требования к электроприемникам третьей категории

• Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Электроэнергии.

Электропоезда, на тягу которых расходуется до 75-80% всей электроэнергии, получаемой

метрополитеном.

• Электродвигатели вагонов, работающие от постоянного тока напряжением 825 В,подаваемого через контактный рельс, потребляют во время старта состава ток до 5000 А.

Через 12—15 с этот ток падает до 2000—2500 А в зависимости от скорости, которую развивает поезд.

Потребители-эскалаторы:

2. Эскалаторы, работающие от переменного тока напряжением 380 В. Мощность электродвигателей главного привода эскалаторов в зависимости от высоты подъема колеблется в пределах от 20 до 160 кВт.

• Характер нагрузки эскалаторов непостоянен, он зависит от пассажиропотока, и, кроме того, от направления движения вверх или вниз.

Потребители-двигатели:

3. Санитарно-технические установки, в число которых входят мощные вентиляторы, насосы для откачки подземных грунтовых и хозяйственных вод, отопительные устройства, перекачки санузлов и другие устройства.

• Мощность электродвигателей, применяемых в санитарно-технических установках, доходит до 75 кВт, питаются они переменным током напряжением 380 и 220 В.

Потребители-устройства сигнализации (СЦБ) и связи

1. Устройства сигнализации (СЦБ) и связи получают для питания аппаратуры автоблокировки и электрической централизации переменный ток напряжением 380, 220 и 127 В (устройства связи — постоянный ток от аккумуляторных батарей).

• Устройства СЦБ и связи не являются крупными потребителями электроэнергии, но бесперебойность их электроснабжения должна быть весьма высокой, так как эти устройства обеспечивают безопасность и ритмичность движения поездов.

Потребитель-освещение

Осветительная сеть станций, тоннелей, наземных участков линий и служебных омещений, которая, как правило, питается переменным током напряжением 220 В.

· Нагрузка от осветительных устройств в течение суток меняется мало, так как при уменьшении освещенности станций в ночное время включают лампы рабочего и дополнительного освещения в тоннеле для осмотра и выполнения ремонтных работ.

 

Технические потребители

2. Специальная сеть на пассажирских станциях и в тоннелях для подключения электрифицированного инструмента и механизмов, таких, уборочные машины, сварочные агрегаты, передвижные компрессорные установки, электроингструмент и другое оборудование, необходима для ремонта и текущего содержания сооружений и устройств метрополитена.

• Данная сеть питается переменным током напряжением 220 и 380 В. Потребители электроэнергии, подключаемые к ней, имеют различную мощность (от 0,25 до 40 кВт).

Остальные потребители

• Депо, мастерские, лаборатории, выполняющие ремонт вагонов, эскалаторов и другого оборудования метрополитена, получают для своих потребителей (электросиловых установок и освещения) электроэнергию переменного тока напряжением 380 и 220 В и постоянного тока напряжением 825 В.

Собственные нужды

• Для собственных нужд подстанции (тяговых, совмещенных тягово-понизительных, понизительных) подается переменный ток напряжением 220 и 380 В.

Выводы

• Из приведенной характеристики потребителем электроэнергии метрополитена видно, что электроэнергия необходима для работы всего его оборудования.

• Без электроэнергии невозможно движение поездов, обеспечение безопасности движения, откачка грунтовых вод, освещение подземных сооружений и.т.д.

• Отсюда следует, насколько важным является вопрос обеспечения бесперебойного снабжения электроэнергией каждого потребителя. Это требование и осуществляется в системе электроснабжения метрополитена.

Одним из условий нормальной работы потребителей метропо­литена является стабильный уровень напряжения в электроснабжающей сети. Нормами допускаются отклонения напряжения в системе 6 – 10 кВ в пределах ± 5%.

Вся электроэнергия, потребляемая метрополитеном, учитывается счетчиками электроэнергии, установленными на линиях, связывающих метрополитен с городскими питающими центрами (Вводные линии).

• По этим счетчикам метрополитен производит расчет за использованную электроэнергию.

Электротяговая сеть 825 В.

Электроснабжение метрополитена осуществляется от энергетических систем города, от которых поступает переменный трехфазный ток напряжением 10 кВ. Однако в таком виде электроэнергия потребителями метрополитена не может быть использована, так как они работают от тока различного рода и более низкого напряжения. Поэтому получаемая метрополитеном энергия преобразуется. Для ее преобразования и передачи к месту потребителя служит система электроснабжения, в состав которой входят следующие основные элементы:

- подстанции- тяговые (Т), совмещенные- тягово-понизительные (СТП), понизительные (П), которые преобразуют получаемую от энергосистем электроэнергию;

- электротяговая сеть 825 В, состоящая из питающей и отсасывающей сетей постоянного тока, контактного и ходовых рельсов, по которой преобразованная электроэнергия подается на электропоезда;

- распределительные линии переменного тока напряжением 380, 220 и 127 В, служащие для передачи электроэнергии от понизительных подстанций к различным потребителям метрополитена;

- освещение станций, тоннелей, наземных участков и пристанционных сооружений.

 

Потребители метрополитена

- электропоезда, электродвигатели вагонов работают от постоянного тока напряжением 825 В;

- эскалаторы, работающие от переменного тока напряжением 380 В;

- санитарно-технические установки, куда входят мощные вентиляторы, отопительные устройства, перекачки санузлов и другие устройства. Питаются переменным током напряжением 380 и 220 В;

- устройства СЦБ (аппаратура автоблокировки и электрической централизации), работающие от переменного тока напряжением 380, 220 и 127 В;

- осветительная сеть станций, тоннелей, наземных участков линий и служебных помещений, работающая от переменного тока напряжением 220/127 В в подземных условиях и 220В в наземных;

- специальная сеть на пассажирских станциях и в тоннелях для подключения электрифицированного инструмента и механизмов. Эта сеть питается переменным током напряжением 380, 220 и 127В

Причины возникновения коротких замыканий

Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.

Нарушения изоляции вызываются:

1. Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями),

2. Прямыми ударами молнии,

3. Старением изоляции,

4. Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов,

5. Неудовлетворительным уходом за оборудованием.

Часто причиной повреждений в электрической части электроустановок являются неквалифицированные действия обслуживающего персонала.