Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ПРОИЗВОДСТВО


Версия для печати
Обсудить в форуме

Два варианта усиления системы электроснабжения тяги постоянного тока

Увеличивающийся объем перевозок по железным дорогам диктует необходимость наращивания их провозной способности. Для этого осуществляются мероприятия по увеличению скоростей движения и весовых норм поездов, создаются новые электровозы большей мощности, изыскиваются способы усиления электроснабжения тяги постоянного тока…

Преобразовательный трансформатор ТРНДП-1600/10 ЖУ1
Управляемый реактор РТДП-6300/35ЖУ
Два варианта усиления системы электроснабжения тяги постоянного тока
Нередко провозную способность действующих участков стальных магистралей, электрифицированных на постоянном токе 3,0 кВ, ограничивают устройства электроснабжения. Каковы основные варианты усиления, применяемые на практике? Это – строительство пунктов параллельного соединения, применение мощных двенадцатипульсовых преобразовательных агрегатов, увеличение сечения контактной подвески и введение устройств регулирования напряжения на тяговых подстанциях, состоящих из преобразовательных трансформаторов, управляемых реакторов и шкафов автоматического регулирования напряжения типа ШАУН.

На длинных межподстанционных зонах грузонаряженных участков увеличение сечения контактной сети не дает нужного эффекта. Даже введение автоматического регулирования (вплоть до максимального напряжения на тяговых подстанциях 3700 В) на зонах протяженностью более 25 километров не обеспечивает номинального (3000 В) напряжения на электровозах. В ряде случаев не спасает положения и внедрение системы регулирования напряжения.

Приходится идти на деление зон путем сооружения дополнительных двухагрегатных тяговых подстанций, что является нецелесообразным решением, т.к. мощности соседних тяговых подстанций недоиспользуются (коэффициент использования установленных мощностей составляет 30–40 %).

Принимая во внимание, что при пропуске тяжеловесных грузовых или скоростных пассажирских поездов напряжение в середине фидерной зоны (между тяговыми подстанциями) снижается менее минимально допустимого уровня, возможны следующие варианты передачи энергии от существующей тяговой подстанции в середину фидерной зоны по линии электропередачи на переменном или на постоянном токе.

Первый вариант усиления основан на передаче электрической энергии повышенного напряжения переменного тока на одноагрегатную тяговую подстанцию, где производится его преобразование в постоянный ток при напряжении 3 кВ.

Во втором варианте используется система передачи энергии постоянного тока с помощью фидера повышенного напряжения 6,6 кB.

В первом варианте одноагрегатная подстанция комплектная с минимальным объемом строительных работ.

Напряжение 10 (35) кВ подается в ЛЭП от распредустройства РУ-10 (ОРУ-35) соседней тяговой подстанции.

Подвеску проводов ЛЭП-35 кВ целесообразно выполнить на отдельной трассе с использованием опор контактной сети или одноцепных унифицированных железобетонных опор ВЛ-35 кВ.

Подвесить провода ЛЭП-10 кВ можно на опорах существующей контактной сети с применением конструкций линии продольного электроснабжения ПЭС-10.

Выбор питающего напряжения, конструктивного исполнения ЛЭП и мощности одноагрегатной подстанции зависит от конкретных требований и условий. Однако не будет ошибкой утверждать, что одноагрегатная подстанция с типовой мощностью преобразовательного трансформатора 6300 кВА может быть запитана по ЛЭП-10 или ЛЭП-35, а с мощностью 16 000 кВА – по ЛЭП-35 кВ.

Проектным институтом «Уралгипротранс» (при участии службы электрификации и электроснабжения Свердловской ж.д.) в 1990 году был разработан проект комплектной регулируемой телеуправляемой одноагрегатной тяговой подстанции.

Она спроектирована с полным комплектом устройств автоматического бесконтактного регулирования напряжения. Разработчиками использованы преобразовательный трансформатор ТРДП-16000/35ЖУ1, реактор РТДП-6300/35ЖУ1 и шкаф управления ШАУН-5. Возможно применение трансформаторов ТРДНПА-16000/35(10)ЖУ1 с масляной изоляцией или ТРСЗПА-6300/10 ЖУХЛ2 с изоляцией в сухом исполнении (их управляемые реакторы малой мощности рассчитаны на семипроцентный диапазон регулирования и встроены в бак трансформатора). Трансформаторы имеют три диапазона регулирования напряжения холостого хода с возможностью получения трех стабилизированных характеристик (на уровне 3600, 3500 и 3400 В).

Компоновка подстанции предусматривает максимальное уплотнение всех элементов. Оборудование размещается в камерах заводского изготовления, полностью комплектуется на заводе и завозится на площадку в виде готовых блоков.

Подключение агрегата к распределительному устройству 3,3 кВ предусмотрено через разъединители. В качестве распредустройства принят комплектный пост секционирования заводского изготовления с питанием контактной сети по четырехфидерной схеме для двухпутного участка и по двухфидерной схеме – для однопутного.

Второй вариант усиления системы электроснабжения 3,0 кВ представляет собой пункт преобразования повышенного напряжения ППН-6 кВ. На соседней тяговой подстанции дополнительно устанавливается специальный преобразовательный агрегат с выходным напряжением постоянного тока 6,6 кВ, передаваемым по проводам 2А-185 на фидерную зону к месту установки ППН-6. Провода 2А-185 подвешиваются к отдельно стоящим опорам контактной сети.

Преобразовательный агрегат со стороны переменного тока подключается к РУ-10 или ОРУ-35 кВ, а со стороны постоянного тока – к РУ-6,6 кВ через разъединители и быстродействующий автомат на 6,6 кВ с установкой индивидуальных фильтр-устройств и реактора в отсасывающей рельсовой цепи.

Возможна другая схема получения напряжения 6,6 кВ постоянного тока. На соседней тяговой подстанции к одному из преобразовательных агрегатов подключается последовательно другой такой же агрегат с организацией отдельного РУ– 6,6 кВ.

Приведем основные технико-энергетические параметры устройства усиления ППН-6:

– напряжение входное U1 постоянного тока (максимальное) 6,6 кВ;

– ток входной I1 постоянного тока 1000 А;

– мощность выходная номинальная Рdн 6000 кВт;

– ток выпрямленный номинальный Idн 1685 А;

– напряжение выходное стабилизированное Ud 3560 В;

– потери мощности Р 120 кВт.

Параметры устройства усиления ТРСЗПА-6300/10 таковы:

– напряжение входное U1 переменного тока (линейное) 10,5 кВ;

– ток входной I1 переменного тока 314 А;

– мощность выходная номинальная, Рdн 5600 кВт;

– ток выпрямленный номинальный Idн 1560 А;

– напряжение выходное стабилизированное Ud 3500 А, 3600 А, 3700 А;

– потери мощности Р 100 кВт.

Сравним потери мощности в оборудовании устройств усиления с блоком ППН-6 или с одноагрегатной тяговой подстанцией:

– напряжение на соседней тяговой подстанции для питания устройств усиления: ППН-6 6,6 А постоянного тока, а одноагрегатная тяговая подстанция с трансформатором ТРСЗПА-6300/10 10,5А;

– номинальный ток: ППН-6 1000 А, а ТРСЗПА-6300/10 – 314 А;

– потеря мощности в дополнительном силовом оборудовании соседней тяговой подстанции, используемое для усиления: ППН-6 125 кВт;

– мощность в начале линии: ППН-6 6600,0 кВт, а ТРСЗПА-6300/10 5482 кВт;

– потеря мощности в линии: ППН-6 1300 кВт, а ТРСЗПА-6300/10 429 кВт;

– мощность в конце линии: ППН-6 – 5300 кВт, а ТРСЗПА-6300/10 5053 кВт;

– потери мощности в ППН-6 – 120 кВт и одноагрегатной подстанции – 100 кВт;

– мощность усиления, передаваемая в контактную сеть ППН-6 – 5180 кВт, а ТРСЗПА-6300/10 – 4953 кВт;

– полные потери мощности ППН-6 – 1550 кВт, а ТРСЗПА-6300/10 – 529 кВт.

Очевиден вывод: мощность усиления системы электроснабжения 3,0 кВ с использованием ППН-6 или одноагрегатной тяговой подстанции практически одинаковы. Однако потеря мощности в системе усиления с блоком ППН-6 превышает потерю мощности в системе с одноагрегатной тяговой подстанцией в 2,9 раза и составляет, соответственно, 1550 кВт и 530 кВт.

Что следует из анализа материалов возможного усиления системы электроснабжения 3,0 кВ по рассмотренным двум вариантам?

Во-первых, при усилении системы с использованием пункта ППН-6 необходимо выполнить следующие работы:

– установить на соседней питающей тяговой подстанции дополнительный преобразовательный агрегат с первичным напряжением 10 (35) кВ, мощностью 6600 кВт и выходным напряжением 6,6 кВ постоянного тока или соединить последовательно выпрямительные блоки двух типовых преобразовательных агрегатов тяговой подстанции с организацией отдельного фильтр-устройства и отсоса с бетонным реактором на напряжение 6,6 кВ;

– построить по отдельной трассе с использованием, например, опор контактной сети линию питания с проводами 2А-185;

– установить в конце зоны усиления оборудование ППН-6 для преобразования напряжения 6,6 кВ в напряжение 3,56 кВ постоянного тока.

Во-вторых, при усилении системы с использованием одноагрегатной тяговой подстанцией необходимо:

– заменить в линии продольного электроснабжения ПЭС 10 провод АС-35 на АС-90;

– установить в конце зоны питания оборудование одноагрегатной тяговой подстанции с первичным напряжением 10,5 кВ с использованием существующего поста секционирования в качестве РУ – 3,3 кВ.

Сравнение вариантов усиления, произведенное службой электрификации и электроснабжения Свердловской ж.д. филиала ОАО «РЖД» и НПП «Электромаш», по потерям мощности, по количеству и по составу оборудования показывает, что усиление системы 3,3 кВ с применением одноагрегатной тяговой подстанции предпочтительно.

Преобразовательные агрегаты с автоматическим регулированием напряжения надежны в эксплуатации, отработаны и эксплуатируются на железных дорогах России с 1967 года.

© Евразия Вести IV 2008







IV 2008

Евразия Вести IV 2008

РЖД - ТЭК совместное решение сложных задач

Строительство и развитие инфраструктуры грузонапряженных, скоростных и высокоскоростных линий - один из приоритетов «РЖД»

«ЭЛТРАНС»: в атмосфере взаимообогащающего сотрудничества

Электрификация и стратегия обновления устройств электроснабжения железнодорожного транспорта

Системы тягового электроснабжения скоростных и высокоскоростных линий

Перспективы развития техники и технологий хозяйства электрификации и электроснабжения

С оптимизмом смотреть в будущее

Система центров планирования и контроля потребления электроэнергии ОАО «РЖД»

Научно-педагогическая школа «Электрификация и электроснабжение железнодорожного транспорта»

Рекомендации международного симпозиума «Элтранс-2007»

Новые технологии реконструкции объектов тягового энергоснабжения

Перспективы применения полимерной опорной изоляции в ОАО «РЖД»

На переднем крае электрификации

Успехи «Электровыпрямителя» на «железнодорожном» направлении

«ЗЭТО»: идти в ногу со временем

Вклад компании «Силовые машины» в создание энергосберегающих электропоездов

Компания готова участвовать в перспективных проектах «РЖД»

И управляют, и экономят

Электроника на транспорте

Диверсификация электроснабжения ОАО «РЖД»

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести