Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Электромагнитная совместимость и обеспечение электробезопасности обслуживания системы электроснабжения нетяговых потребителей при питании от воздушных линий напряжением свыше 1000 В, расположенных на опорах контактной сети переменного тока

Диссертация: Электромагнитная совместимость и обеспечение электробезопасности обслуживания системы электроснабжения нетяговых потребителей при питании от воздушных линий напряжением свыше 1000 В, расположенных на опорах контактной сети переменного тока
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Техническая политика, проводимая ОАО «РЖД» в области электроснабжения, направлена на повышение надежности электроснабжения тяговых и нетяговых потребителей. Особенно это актуально при электроснабжении нетяговых потребителей, к которым относятся и устройства железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающие безопасность движения поездов. Нарушение электроснабжения устройств железнодорожной… Читать ещё >

Электромагнитная совместимость и обеспечение электробезопасности обслуживания системы электроснабжения нетяговых потребителей при питании от воздушных линий напряжением свыше 1000 В, расположенных на опорах контактной сети переменного тока (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Мировой опыт внедрения самонесущих изолированных проводов для электроснабжения потребителей
    • 1. 1. Система электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог
    • 1. 2. Обзор результатов внедрения СИП высоковольтных линий для электроснабжения нетяговых потребителей
    • 1. 3. Пути совершенствования систем электроснабжения нетяговых потребителей магистральных железных дорог переменного тока
  • Глава 2. Электрическое влияние тяговых систем переменного тока на провода высоковольтных линий автоблокировки, проложенных по опорам контактной сети
    • 2. 1. Методика расчета электрического влияния контактной сети на СИПВЛЮкВ
    • 2. 2. Расчетные параметры электромагнитных связей ВЛ 10 кВ с контактной сетью при наличии усиливающих проводов
    • 2. 3. Оценка влияния параметров измерительного трансформатора на наведенное напряжение В Л 10 кВ
    • 2. 4. Оценка эффективности включения компенсации между ВЛЮкВ
    • 2. 5. Оценка эффективности резистивного фильтра тока нулевой последовательности
    • 2. 6. Анализ экспериментальных результатов влияния сетей переменного тока на ВЛ 10 кВ при расположении линий на опорах контактной сети
  • Глава 3. Магнитное влияние системы тягового электроснабжения на воздушные провода В Л 10 кВ
    • 3. 1. Опасное магнитное влияние тяговой сети 25 кВ с усиливающим проводом на В Л 10 кВ, проложенной по опорам контактной сети
    • 3. 2. Обоснование длины шага транспозиции проводов ВЛ 10 кВ, расположенных на опорах контактной сети переменного тока
    • 3. 3. Анализ грозовых перенапряжений в В Л 10 кВ при ее нахождении на опорах контактной сети переменного тока
      • 3. 3. 1. Оценка вероятности перекрытия СИП ВЛ 10 кВ грозовыми перенапряжениями рельсовый путь — земля
      • 3. 3. 2. Анализ работы изоляции В Л 10 кВ при разряде тока молнии в провода линии
      • 3. 3. 3. Анализ перенапряжений в СИП В Л ЮкВ при разряде токов молнии в землю
  • Глава 4. Схема электроснабжения нетяговых потребителей при расположении линий В Л 10 кВ на опорах контактной сети переменного тока
  • Глава 5. Технические решения по безопасному обслуживанию работ на ВЛ 10 кВ с СИП, проложенной по опорам контактной сети переменного то
  • Глава 6. Технико-экономическое обоснование по внедрению системы электроснабжения нетяговых потребителей, при расположении проводов
  • В Л 10 кВ на опорах контактной сети переменного тока

Российские железные дороги являются одной из крупнейших транспортных систем мира — эксплуатационная длина на сегодняшний день составляет 85,2 тыс. км. ОАО «РЖД» занимает первое место в мире по протяженности электрифицированных линий — 43,033 тыс. км и входит в тройку самых крупных транспортных компаний мира [95].

Широкое внедрение электрической тяги переменного тока промышленной частоты с одновременной электрификацией прилегающих районов привело к заметному развитию линий продольного электроснабжения тяговых подстанций и нетяговых потребителей железнодорожного транспорта [26].

Техническая политика, проводимая ОАО «РЖД» в области электроснабжения, направлена на повышение надежности электроснабжения тяговых и нетяговых потребителей. Особенно это актуально при электроснабжении нетяговых потребителей, к которым относятся и устройства железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающие безопасность движения поездов. Нарушение электроснабжения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики может привести к нарушению графика движения поездов.

В настоящее время для уменьшения капитальных и эксплуатационных затрат линии продольного электроснабжения прокладывают на опорах контактной сети переменного тока с полевой стороны, т. е. они оказываются в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока. Электромагнитная совместимость тяговых сетей переменного тока со смежными линиями рассмотрены в работах М. П. Бадёра, Б. И. Косарева, А. Б. Косарева, К. Г. Маркварда, A.B. Котельникова, М. И. Михайлова и других ученых.

При строительстве линий продольного электроснабжения для повышения надежности применяются современные материалы, устройства и технологии: самонесущие изолированные провода (СИП), сухие силовые трансформаторы, полимерные изоляторы и др., что изменяет параметры системы электроснабжения по сравнению с применяемыми ранее техническими решениями. Требуется дополнительное изучение происходящих в этой системе процессов с учетом электромагнитного влияния контактной сети переменного тока на линии электроснабжения и оценка этого влияния на работоспособность линии электропередач (ЛЭП).

В представленной работе представлены уточненные методики влияния тяговых сетей на смежные линии и рассмотрены технические решения.

Целью данной диссертационной работы является — разработка методов и технических решений по обеспечению электромагнитной совместимости системы электроснабжения нетяговых потребителей, питаемых от воздушных линий (ВЛ) 10 кВ с СИП, при их расположении в зонах электромагнитного влияния контактной сети переменного тока с усиливающими проводами.

Основные задачи:

— Разработка математической модели системы электроснабжения нетяговых потребителей при расположении питающей линии 10 кВ на опорах контактной сети напряжением 25 кВ с усиливающим проводом.

— Обоснование методики расчета напряжения нулевой последовательности ВЛ 10 кВ, учитывающей загрузку линий электропередач, вебер—амперную характеристику трансформаторной стали трансформатора напряжения и конфигурацию верхнего строения пути.

— Оценка перекрытия изоляции СИП 10 кВ при разрядах токов молнии в контактную сеть, В Л 10 кВ и в землю в непосредственной близости (не более 100 метров) от рельсов пути.

— Разработка и внедрение технических решений по ограничению перенапряжений в ВЛ 10 кВ, носящих феррорезонансный характер, с экспериментальной оценкой внедрения в В Л 10 кВ с СИП резистивно-емкостного фильтра для ограничения до допустимых значений напряжений нулевой последовательности.

— Обоснование концепции безопасного обслуживания В Л 10 кВ с СИП без снятия напряжения с контактной сети переменного тока.

— Верификация предложений в работе защит В Л 10 кВ с СИП от опасного электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана математическая модель системы электроснабжения нетяговых потребителей, при ее питании от высоковольтных линий электропередач напряжением свыше 1 ООО В с изолированной нейтралью, отличающаяся от известных учетом электромагнитного влияния напряжения контактной сети и токов в многопроводных тяговых сетях переменного тока, в том числе и в тяговых сетях с усиливающим проводом.

2. Предложена методика расчета электрического влияния системы тягового электроснабжения переменного тока на участках со сложной конфигурацией земляного полотна на слабозагруженных В Л 10 кВ.

Установлена возможность появления феррорезонансных перенапряжений в В Л 10 кВ при её отключении от питающего силового трансформатора.

3. Обоснована методика расчета параметров устройств ограничения перенапряжений в В Л 10 кВ, обусловленная электромагнитным влиянием контактI ной сети переменного тока.

Установлено, что наиболее перспективным решением ограничения электрического влияния контактной сети переменного тока с усиливающим проводом на В Л 10 кВ является внедрение резистивно — емкостного фильтра, установленного в шкафу резистивно-емкостной защиты от напряжения нулевой последовательности (ШРЕЗН).

Показано, что при включении резистивно — емкостного фильтра в цепь (нулевая точка первичной обмотки силового трансформатора ТС (ТМ) — 25/10 -заземлитель, вторичная обмотка силового трансформатора обязательно должна быть соединена в треугольник) напряжение нулевой последовательности фазных напряжений ВЛ 10 кВ не превышает допустимых значений.

Результат экспериментальных исследований по оценке эффективности внедрения резистивно-емкостного фильтра достаточно хорошо корреспондируется с данными исследований по расчету и моделированию напряжения нулевой последовательности. Расхождение в определении напряжения нулевой последовательности расчетных и экспериментальных данных не превышает 10%.

Система электроснабжения нетяговых потребителей с включенным рези-стивно-емкостным фильтром защищена патентом на полезную модель № 80 146, опубликованном 27.01.2009.

4. Предложен алгоритм анализа импульсных (грозовых) перенапряжений в ВЛ 10 кВ при разрядах токов молнии как непосредственно в СИП ВЛ, так и вблизи электрифицированного участка.

Установлено, что среднее число возникновения опасных разрядов молнии вызывающих перекрытие изоляции В Л 10 кВ с СИП напряжениями «рельсы-земля», не превышает 4 ударов в течение года.

Число же перекрытий изоляции СИП В Л 10 кВ при разряде токов молнии в землю существенно превышает число возможных отключений ЛЭП 10 кВ при прямом попадания токов молнии в воздушные провода ЛЭП.

5. Разработана концепция безопасного обслуживания системы тягового электроснабжения, питающейся от СИП ВЛ 10 кВ.

Учтено, что допустимое условие обеспечения электробезопасности напряжение носит вероятностный характер, а воздействующие напряжения распределены по логарифмическому нормальному закону.

Завешивание заземляющих штанг осуществляется на специально разработанный в диссертации зажим, исключающий попадание влаги в место прокола СИП.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А. Математика для электро- и радиоинженеров. -М.: Наука, 1964. -772с.
  2. Г. И. Теоретические основы электротехники. -М.: Энергия, 1978.424 с.
  3. М.П. Электромагнитная совместимость. -М.:УМК МПС РФ, 2002. -617с.
  4. A.C., Добровольские Т. П., Мирский В. Е. и др. Улучшение защитных свойств тяговой сети с ЭУП. -М.: Вестник ВНИИЖТ, -1988. № 2, с. 17−20.
  5. А.Т. Электронная техника и преобразователи. -М.: Транспорт, -1999, -464 с.
  6. К.Ф., Эванс Р. Д. Метод симметричных составляющих.М.: Энерго-издат, -1933. -182с.
  7. В.Б., В.А. Коляда, Цукернам Б. Г. Техническое обслуживание тональных рельсовых цепей: М.: ГОУ «Учебно — методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. — 93 с.
  8. .В. Курс теории вероятностей. -М.: 1967. -415с.
  9. ГОСТ 12.1.038−82. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов. -М.: Издательство стандартов, 1982. -23 с.
  10. В.А., Прудников А. П. Операционное исчисление. -М.: Высшая школа, 1975. -407 с.
  11. С.Х., Косарев Б. И., Мориц Э. Я. Устройства электроснабжения БАМ. -М.: Транспорт, 1989. -174 с.
  12. В.Р., Смирнов В. И. Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. -М.: Транспорт, 1983. -215 с.
  13. В.А., Журавель А. И., Шишков А. Д. Экономика железнодорожного транспорта: учеб. Для вузов ж.д. трансп. -М.: УМК МПС России, 1996. -328 с.
  14. А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. -М.: Энергия. 1968.-464 с.
  15. .Е. Защита тяговых сетей переменного тока при разземлении опор контактной сети. Хабаровск. ДВГУПС, 1999. 170 с.
  16. Г. Метод парных сравнений. -М.: Статистика, 1978. -144 с.
  17. Л.Г., Кутузов В. А. Экспертные оценки в управлении. -М.: Экономика, 1978. -133 с.
  18. Д.В. Повышение электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения с тиристорным электроподвижным составом. Автореферат дис. канд.техн.наук ВНИИЖТ, 1991. -22 с.
  19. Л. Статистической оценивание. -М.: Статистика, 1976. 300с.
  20. Э.В. Основы общей теории линейных электрических схем. -М.: Издательство АН СССР, 1951. -133 с.
  21. А.Л. Молниезащита, зоновая концепция. -М.: Новости электротехники, 2004 № 3(27), с. 12−14.
  22. Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах (ЦЭ-191). -М.: Транспорт, 1997. -68 с.
  23. Инструкция по безопасности для электромонтеров контактной сети (ЦЭ-104). -М.: ТЕХИНФОРМ, 2010, -246 с.
  24. Инструкция по устройству молниезащиты зданий. Сооружений и промышленных коммуникаций. -М.: Издательство МЭИ, 2004. -57 с.
  25. Р.Н. Тяговые сети переменного тока. -М.: Транспорт, 1987. -279с.
  26. Р.И., Волобринский С. Д., Ковалев И. А. Электрические сети и энергосистемы. -М.: Транспорт, 1988. -326 с.
  27. Д.А. Принцип действия, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание вводных устройств электропитания электрической централизации. -М.: Типография МИИТ, 2005. -95 с.
  28. A.A., Косарев А. Б. Система электроснабжения с экранирующим приводом и отсоединенными от рельсов опорами контактной сети. -М: Электричество, № 2, 1997. 12−25 с.
  29. А.Б. Основы теории электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения переменного тока. -М: Интекст, 2004. -272с.
  30. А.Б., Логинов СВ. Повышение надежности работы устройств автоблокировки за счет отказа от использования рельсовых путей для заземления опор контактной сети переменного тока. -М: Вестник ВНИИЖТ, 2009. № 2. с. 9−12.
  31. А.Б., Кузнецов Д. Г., Логинов СВ. Методика расчета резонансных перенапряжений в отключенных воздушных линиях при их расположении на опорах контактной сети переменного тока. -М.: ВИНИТИ. Транспорт. Наука, техника, управление, 2009. № 7, с. 25−28.
  32. А.Б., Симаков A.B., Вржесинский А. Е. Электрическое влияние тяговых сетей переменного тока системы электроснабжения 2×25 кВ на воздушные провода высоковольтных линий. -М.: ВИНИТИ. Транспорт. Наука, техника, управление, 2009. № 3. с. 20−26.
  33. А.Б., Симаков A.B., Вржесинский А. Е. Электромагнитная совместимость расположенных на опорах контактной сети проводов высоковольтных линий с системой тягового электроснабжения переменного тока. -М.: Вестник ВНИИЖТ, 2009. № 1. с. 3−9.
  34. А.Б., Вржесинский А. Е. Анализ грозовых перенапряжений в воздушных проводах BJ1 10 кВ при их расположении на опорах контактной сети переменного тока. -М: ВИНИТИ. Транспорт: Наука, техника, управление.^ 10. № 9. -С. 15−19.
  35. А.Б., Косарев Б. И. Основы электромагнитной безопасности систем электроснабжения транспорта. -М.: Интекст, 2008. 480 с.
  36. А.Б. Расчет импульсных напряжений по длине кабельной сети магистральных железных дорог. Энергосбережение и водоподготовка. -М.: № 2, 1998. 40−46с.
  37. А.Б. Анализ параметров электрического поля в земле от стекающих с фундаментов опор токов. -М.: Вестник ВНИИЖТ. № 3, 1999. 30−32с.
  38. А.Б. Система тягового электроснабжения переменного тока с уменьшенным электромагнитным влиянием на смежные линии и коммуникации. -М.: ВИНИТИ. Транспорт. Наука, техника, управление. № 2, 1999. 17−22 с.
  39. А.Б., Косарев Б. И. Гальваническое влияние тяговых сетей магистральных железных дорог. -М: ВИНИТИ. Транспорт. Наука, техника, управление. № 9, 1999. 11−15 с.
  40. А.Б., Косарев Б. И. Электромагнитная совместимость устройств электропитания систем железнодорожной автоматики с тяговыми сетями. М.: ВИНИТИ. Транспорт. Наука, техника, управление. № 7,2004. 31−34 с.
  41. А.Б., Симаков A.B. Импульсные перенапряжения в системе тягового электроснабжения в грозовой период. М: Вестник ВНИИЖТ. № 3, 2008. 13−18 с.
  42. .И. Электробезопасность в тяговых сетях переменного тока. -М: Транспорт. 1989. 227с.
  43. .И., Зельвянский Я. А. Оценка работы токовой защиты и условий электробезопасности при отсоединении от рельсов опор контактной сети переменного тока. М.: Электричество, № 3. 1974. 32−36 с.
  44. .И., Косолапое Г. Н. Условия электробезопасности обслуживания рельсового пути в тяговой сети 2×25 кВ. -М.: Электричество, № 6. 1978. 32−36 с.
  45. .И. Оценка эффективности применения устройств снижения напряжения «рельс-земля». -М.: Вестник ВНИИЖТ, № 1, 1979. 51−54 с.
  46. .И. Теория электрического расчета неоднородных и сложных тяговых сетей. -М: Труды МИИТ.1972. вып. 411. с.28−41.
  47. .И., Косолапов Г. Н., Кушнир А. И. Вероятностно -статистическая оценка эффективности заземления опор контактной сети переменного тока. -М: Электричество, № 8. 1986. 43−47 с.
  48. .И., Зельвянский Я. А., Сибаров Ю. Г. Электробезопасность в системе железных дорог. Под ред. Б. И. Косарева. -М: Транспорт. 1983. 199 с.
  49. .И., Монаков В. К. УЗО как эффективное средство предупреждения возгораний и пожаров в электроустановках. Шестая научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов», т.2. -М.: МИИТ, 2005. 50−53 с.
  50. .И., Журавлев A.A. Система два провода-земля электрифицированных участков переменного тока для питания нетяговых потребителей. -М.: ВИНИТИ. Транспорт. Наука, техника, управление. № 5, 2004. 29−32 с.
  51. .И., Симаков A.B., Хананов В. В. Грозовые перенапряжения в контактной сети железных дорог. -М.: ВИНИТИ РАН. Транспорт, Наука, техника, управление. 2007.N.1. — с 34−38.
  52. A.A. Исследование электромагнитных и тепловых процессов в устройствах электропитания систем железнодорожной автоматики при атмосферных перенапряжениях. Автореферат диссертации канд.техн. наук Санкт-Петербург: ПТУПС. 1998, -24 с.
  53. A.B., Косарев А. Б. Электромагнитное влияние тяговых сетей переменного тока на металлические конструкции. -М.: Электричество. № 9, 1992. 26−34 с.
  54. К.А. Основы электротехники. -М.: ОНТИ. НКТП, 1936. 887 с.
  55. И.П., Ларионов В. П., Прохоров E.H. Молния и молниезащита. -М.: Знак, 2003.330 с.
  56. В.А., Широченко H.H., Мамонов Д. И. Выбор схемы и параметров реактивной мощности для электроподвижного состава переменного тока. -М.: Вестник ВНИИЖТ, № 4, 1991. с. 23−25.
  57. К.Г. Электроснабжение электрических железных дорог. -М.: Транспорт. 1965. -464с.
  58. Е.В., Лисенков А. Н. Планирование эксперимента в условиях не-однородностей. -М.: Наука. 1973. -220 с.
  59. М.И. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи проводной связи и защитные мероприятия. -М.: Связьиздат, 1959. -583 с.
  60. М.И., Разумов Л. Д., Соколов С. А. Электромагнитные влияния на сооружения связи. -М.: Связь, 1979. -264 с.
  61. В.К. УЗО. Теория и практика. -М.: Энергосервис, 2007. -367 с.
  62. СВ., Наумов A.A., Наумов A.B. -М.: МИИТ. Безопасность движения поездов. Труды IX Научно-практической конференции. 2008.
  63. Л.Р., Калантаров П. Л. Теоретические основы электротехники. -Ленинград: Госэнергоиздат. Часть III. Теория электромагнитного поля, 1959. -232 с.
  64. Г. Н. Электрические машины. Т.1. Введение. Трансформаторы. -М.: Госэнергоиздат. 1956. -224 с.
  65. Правила устройства электроустановок. Издание УП.М.: Атомиздат. 2002.
  66. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. -М.: Транспорт, 1999. -77с.
  67. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ 868). Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. -М.: ТРАНСИЗДАТ, 2002. -184 с.
  68. Правила безопасности при эксплуатации контактной сети и устройств электроснабжения автоблокировки железных дорог ОАО «РЖД» (ЦЭ-103) -М.: ТЕХИНФОРМ, 2010 -157 с.
  69. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации (ЦЭ-462). -М.: ИНТЕКС, 1997. -80 с.
  70. М.П. Индуктивное влияние железных дорог на электрические сети и трубопроводы. -М.: Транспорт, 1966. -164 с.
  71. М.П., Могилевский Е. Л. Электроснабжение нетяговых потребителей железных дорог. -М.: Транспорт, 1985. -295 с.
  72. Д.В. Атмосферные перенапряжения на линиях связи. -М.: ГЭИ, 1959, -369 с.
  73. Д.В. Система схема технического моделирования. -М.: Солон, 1997, -280 с.
  74. В.Д. Техника высоких напряжений. -М.: Наука, 1976. -467 с.
  75. Руководящие указания по защите от перенапряжений устройств СЦБ. -М.: Транспорт, 1990. -64 с.
  76. Е.Я. Заземление в установках высокого напряжения. -М.: Энергия, 1978. -224 с.
  77. А.А., Кулинич Ю. М., Алексеев А.С Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе контактная сеть электровоз. -М: Электричество, № 2. 2002. 29−35 с.
  78. А.В. Разработка мер защиты кабелей железнодорожной связи от влияния тяговой сети переменного тока и грозовых перенапряжений. Дисс. канд. техн. наук. -М.: 1987. -178 с.
  79. В.И., Щутский В. И., Ягудаев Б. М. Методы и средства борьбы с замыканием на землю в высоковольтных системах горных предприятий. -М.: Наука, 1985 -136 с.
  80. И.В., Дмитриев В. И. Теория и расчет влияния электрифицированной железной дороги на подземные металлические сооружения. -М: Стройиздат, 1967. -270 с.
  81. Технологические карты на по техническому обслуживанию СИП (самонесущие изолированные провода). Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги». М.: ТРАНСИЗДАТ, 2009. -88 с.
  82. Е.П. Релейная защита. М.: ИМК Желдориздат, 2002. -720 с.
  83. В. Нелинейные электрические цепи. -М.: Энергия, 1967. -336 с.
  84. А. Электромагнитная совместимость. -М.: Энергоатомиздат, 1995. -480 с.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!