Модернизация РУ-27,5 кВ тяговой подстанции Березовский Московской железной дороги

ВВЕДЕНИЕ 4
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ 8
2. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РУ 27,5 кВ 10
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 15
3.1. Расчет тока короткого замыкания 15
3.2 Выбор и проверка оборудования РУ 27,5 кВ 23
3.3 Релейная защита 28
4. ЗАМЕНА ОБОРУДОВАНИЯ В РАМКАХ МОДЕРНИЗАЦИИ 35
4.1. План график производства работ 35
4.2. Разработка технологии замены оборудования 37
4.2.1 Замена выключателя ввода 27,5 кВ 37
4.2.2 Замена трансформаторов тока 37
4.2.3 Замена трансформаторов напряжения 39
4.2.4 Замена разъединителей 39
5. УСТАНОВКА ПОПЕРЕЧНОЙ ЕМКОСТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ БЕРЕЗОВСКИЙ 40
5.1. Анализ силовых схем конденсаторных установок в тяговом электроснабжении 40
5.2. Выбор рациональной схемы установки продольной компенсации тяговой подстанции Березовский 45
6. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ЗАМЕНЕ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ БЕРЕЗОВСКИЙ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64

Весь текст будет доступен после покупки

Березовский —железнодорожная станция Брянского региона Московской железной дороги, находящаяся в поселке Березовский Калужской области.
Модернизация распределительного устройства (РУ) 27,5 кВ тяговой подстанции Березовский Московской железной дороги представляет собой значительный шаг вперед в обеспечении надежности и эффективности электроснабжения для железнодорожного транспорта в этом регионе. Тяговые подстанции играют критически важную роль в системе электрифицированных железных дорог, так как обеспечивают необходимую энергию для работы электропоездов, и их современное состояние напрямую влияет на безопасность и эффективность перевозок.
Проект модернизации включает в себя обновление различных компонентов распределительного устройства, что обеспечит более стабильную и качественную подачу электроэнергии. Важные аспекты этой модернизации заключаются не только в замене устаревшего оборудования, но и в внедрении современных технологий автоматизации и диспетчеризации. Такие новшества позволят повысить оперативность управления, улучшить диагностику и минимизировать время на ремонт и техническое обслуживание.
Ключевой целью модернизации РУ является повышение его пропускной способности для удовлетворения растущих потребностей в электроэнергии в условиях увеличения объемов перевозок. С увеличением числа электропоездов и ростом пассажиропотока в регионе, важно, чтобы предприятие могло обеспечить адекватные ресурсы для функционирования. Обновленное распределительное устройство будет способствовать улучшению показателей качества электроснабжения – это и снижение перерывов в подаче энергии, и стабильное напряжение, что критически важно для безопасной работы железнодорожного транспорта.
Кроме того, применение энергоэффективных технологий поможет сократить эксплуатационные расходы в долгосрочной перспективе. Очевидно, что использование инновационных решений и современных материалов в процессе модернизации также снизит уровень потерь энергии, что, в свою очередь, будет способствовать более рациональному использованию ресурсов и улучшению экологической ситуации.
Параллельно с техническими обновлениями важно предусмотреть мероприятия по обеспечению безопасности на этапе реализации проекта. Это предполагает как физическую защиту объектов, так и необходимость соблюдения экологических стандартов, что также имеет важное значение для работы всей железнодорожной сети.
В конечном итоге, модернизация РУ-27,5 кВ тяговой подстанции Березовский является не только техническим обновлением, но и стратегическим вкладом в развитие транспортной инфраструктуры России. С учетом растущих требований к скорости, комфорту и экологичности перевозок, дальнейшая оптимизация работы тяговых подстанций становится первостепенной задачей для достижения устойчивого развития железнодорожного транспорта в стране.
Основной задачей системы тягового электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железнодорожного транспорта. От этой системы питаются электроэнергией помимо электротяги, также все не тяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих районов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ


На подстанции существуют две системы шин 110 кВ, соединяемых шиносоединительным выключателем (ШСМВ). К шинам 110 кВ подключены так же два понижающих трансформатора (рис. 1.2.) типа ТДТНЖ-40000-110/27, 5/11 мощностью 40 тысяч кВА каждый. Тяговые трансформаторы находятся в эксплуатации 21 год. Один из них в настоящее время не проходит проверку на хроматографический анализ трансформаторного масла, так как превышено допустимое содержание примесей. Выводы о его замене или капитальном ремонте еще не сделаны, и трансформатор стоит в «горячем» резерве.
Рис. 1.1. Структурная схема подстанции Березовский (Тяговая).
Питание собственных нужд переменного тока подстанции осуществляется от двух трансформаторов собственных нужд (2005 года установки), мощностью 400 кВА, один из которых находится в постоянном автоматическом резерве, то есть на АВР.
Питание собственных нужд постоянного тока подстанции осуществляется от аккумуляторной батареи (1987 года установки), рабочим напряжением 110 В, состоящей из аккумуляторов типа СК-12. Зарядный агрегат – ВУ2м 1968 года установки.
Выводы обмоток 10 кВ идут на подстанцию Березовский (Районная), на территории которой расположено ЗРУ-10 кВ. Подробней состав оборудования этого ЗРУ здесь не рассматриваем, так как оно расположено на территории другой подстанции.
ОРУ 27,5 кВ состоит из двух секций, соединённых двумя последовательно расположенными секционными разъединителями (СР), для резервирования ячеек фидеров контактной сети (фкс) предусмотрена запасная шина и ячейка запасного выключателя. К каждой секции 27,5 кВ подключены трансформаторы: собственных нужд (ТСН), отопления (ТО), напряжения (ТН), тока (ТТ), ограничители перенапряжения (ОПН), подвесные и опорные изоляторы и шины. От шин 27,5 кВ отходят восемь фидеров контактной сети (фкс), три фидера ДПР. ОРУ-27,5 кВ соединено с понижающими трансформаторами вводными выключателями.
Вторичные обмотки трансформаторов тока – измерительная и обмотка для релейных защит соединены последовательно для повышения мощности подключаемых цепей, что нежелательно. Срок эксплуатации трансформаторов тока и напряжения превысил их нормативные сроки эксплуатации.
Исходя из вышесказанного, можно сделать некоторые выводы о техническом состоянии подстанции и мерах, необходимых для повышения технико-эксплуатационных, энергетических, экономических показателей, а именно:
а) необходимо выявить причину неисправности тягового трансформатора и сделать выводы о замене или ремонте трансформатора;
б) аккумуляторная батарея не соответствует современным требованиям [1], так как требует значительных затрат труда на проведение технического обслуживания (долив электролита, замеры плотности), которое требует проведения вентиляции помещения где расположены банки, к самому помещению предъявляются повышенные требования в части охраны труда и пожарной безопасности, следовательно требуется замена аккумуляторной батареи на более безопасную, малообслуживаемую батарею;
в) необходимо подробно рассмотреть оборудование ОРУ-27,5 кВ подстанции, принять решение о замене и выбрать новое оборудование, отвечающее современным требованиям.
В данном проекте мы рассмотрим оборудование ОРУ-27,5 кВ, определим необходимость замены его частей и выберем новое оборудование из ряда предлагаемых сегодня устройств.

Весь текст будет доступен после покупки

Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35–750 кВ. Типовые решения [Текст] : СТО 59012820–29.240.30.003–2009 : ввод. в действие с 01.01.10. – М. : Энергосетьпроект, 2009. – 143 с.
2. Крючков, И. П. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования [Текст] : учеб. пособие для вузов / И. П. Крючков, Б. Н. Неклепаев, В. А. Старшинов ; под. общ. ред. И. П. Крючкова. –2–е изд., стер. – М. : Академия, 2006. – 416 с.
3. Бей, Ю. М. Тяговые подстанции [Текст] : учеб. для вузов / Ю. М. Бей, Р. Р. Мамошин, В. Н. Пупынин ; под. общ. ред. Ю. М. Бея. ? М. : Транспорт, 1986. – 319 с.
3. Гайсаров, Р. В. Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов [Текст] : учеб. пособие для вузов / Р. В. Гайсаров, И. Т. Лисовская. – Ч. : ЮУрГУ, 2002. – 59 с.
4. Гатальских, Г. И. Тяговые подстанции [Текст] : учеб. пособие для вузов / Г. И. Гатальских, Ю. А. Самсонов. ? М. : Транспорт, 1987 ? 277 с.
5. Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия [Текст] : ГОСТ 839–2008. – Введ. 2009–01–01. – М. : Изд-во стандартов, 2008. – 20 с.
6. Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В [Текст] : ГОСТ 687–2004Е. – Введ. 2005–01–01. – М. : Изд-во стандартов, 2004. – 30 с.
7. Высоковольтные выключатели напряжением 10?220 кВ. Высоковольтное оборудование. Каталог продукции [Текст]. ? 2009 ? 12 с.
8. Справочник по элегазовым выключателям наружной установки [Текст]. ? М. : Академия, 2008. ? 57 с.
9. Разъединители серии РГ на напряжение 35 кВ и 110–220 кВ. Высоковольтная аппаратура. Каталог продукции [Текст]. – 2008. – 8 c.
10. Измерительные трансформаторы тока. Высоковольтная аппаратура. Каталог продукции [Текст]. ? 2007. ? 28 c.
11. Измерительные трансформаторы напряжения. Высоковольтная аппаратура. Каталог продукции [Текст]. ? 2008. ? 20 c.

Весь текст будет доступен после покупки