Схема питания тяговых подстанций

СОДЕРЖАИНЕ

ВВЕДЕНИЕ

I. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………….

1.Определение нагрузок на провода контактной подвески………………

1.1 Исходные данные……………………………………………………….

1.2 Нагрузки от собственного веса несущего троса и контактного провода……………………………………………………………………………..

1.3 Горизонтальные нагрузки на несущий трос от давления ветра……..

1.4 Горизонтальные нагрузки на контактный провод от давления ветра..

1.5 Результирующая (суммарная) нагрузка на несущий трос…………….

1.6 Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос…………...

1.7 Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактный провод…….

1.8 Полная вертикальная нагрузка на от веса гололеда на проводах контактной подвески……………………………………………………………….

1.9 Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос, покрытый гололедом…………………………………………………………………………...

1.10 Результирующая нагрузка на несущий трос………………………….

2.Определение максимально допустимых длин пролетов………………..

2.1 Длина пролета……………………………………………………………

2.2 Средняя длина струны…………………………………………………..

2.3 Удельная эквивалентная нагрузка, учитывающая взаимодействие несущего троса и контактного провода при ветровом их отклонении…………

2.4 Длина пролета с учетом удельной эквивалентной нагрузки………….

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………...

 

 

 

 

 

1. Схема питания и  секционирования……………………………………...

2. Монтажный план станции………………………………………………..

III.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………

IV.ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………..

Список литературы………………………………………………………….

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Согласно правилам устройства электроустановок в России все приемники по степени их значимости и ответственности разделяются на три категории и соответственно этому обеспечивается необходимая степень надежности схем питания.

Электрифицированные железные дороги, т. е. дороги с электрической тягой, относятся к первой категории, поскольку перерыв в их работе приносит значительный ущерб народному хозяйству. Для таких потребителей должно быть предусмотрено питание от двух независимых источников электроэнергии. Таковыми считаются отдельные районные подстанции, разные секции шин одной и той же подстанции районной или тяговой. В соответствии с этими схемами питания тяговых подстанций от энергосистемы на дорогах России во всех случаях должна быть такой, чтобы выход из работы одной из районных подстанций или линии передачи не мог бы явиться причиной выхода из строя более одной тяговой подстанции.

В общем случае схема питания тяговых подстанций зависит от конфигурации районной сети, резерва мощности электрических станций и подстанций, возможности их расширения и т.п. При этом во всех случаях для большей надежности стремятся иметь схему двустороннего питания тяговых подстанций или, если это связано со значительными затратами, питают подстанцию от одного источника двумя параллельными линиями передачи или одной двух цепной линией. Наиболее типичной является схема питания от продольной линии электропередачи.

При двустороннем питании тяговых подстанций от двух цепной линии передачи две цепи линии заводятся только на так называемые опорные тяговые подстанции. Остальные подстанции – промежуточные – получают питание через отпайку (отпаечные), либо выключаются в рассечку линии передачи поочередно к разным цепям линии (проходные).

Отпаечные и проходные подстанции чередуются между собой так, чтобы при любой аварии на линии передачи (даже повреждение двух цепей линии) отключалось не более одной подстанции.

Выход из строя одной цепи линии электропередачи на любом участке между проходными подстанциями не ведет к отключению ни одной подстанции. Так как все промежуточные подстанции могут получать питание от неповрежденных участков. Если же авария произойдет на обеих цепях линии одновременно, то отключится только одна отпаечная подстанция, присоединенная отпайками к поврежденным участкам обеих цепей линии.

При двустороннем питании тяговых подстанций от одноцепной линии линия передачи заводится на каждую подстанцию. Такие подстанции называются проходными.

Надежность работы контактной сети зависит от схемы питания и разделения (секционирования) контактной сети на отдельные части (секции), что позволяет отключить при повреждении контактной сети или ее ремонте только небольшой участок. Рельсовый путь не секционируется.

Схемы секционирования контактной сети определяется эксплуатационными условиями. Контактная сеть на секции может быть разделена с помощью секционирующих устройств: изолирующих сопряжении или секционных изоляторов и нейтральных вставок. Нейтральная вставка представляет собой последовательное соединение двух изолирующих сопряжений и нормально не имеет напряжения. При проходе поезда под секционирующим устройством токоприемник локомотива соединяет между собой на короткое время секции 1 и 2. При стыковании участков одной системы тока, но разных напряжений или если смежные секции питаются от различных фаз трехфазной системы, необходимо применить секционирующие устройства с нейтральной вставкой.

Составляя схемы питания контактной сети, в первую очередь выбирают схему параллельной или раздельной работы подстанций на контактную сеть, т. е. схему одностороннего или двустороннего питания сети. Затем определяют целесообразность поперечных соединений между проводами отдельных путей. Схемы питания при сравнении оценивают по технико-экономическим показателям. При этом принимают во внимание потери энергии, необходимые мощности подстанций и сечение проводов контактной сети, потери напряжения и длину участка, который приходится отключать при возникновении короткого замыкания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1. Определение нагрузок на провода контактной подвески

1.1. Исходные данные

Таблица 1

На главных путях станции и перегоне		На боковых путях
ПБСМ-95	БрФ-100	ПБСМ-70	НЛФ-100
d=12,5мм	Н=11,8 мм	d=11,0 мм	Н=12,8 мм
gт=0,783 даН/м	А=12,81 мм	gт=0,606 даН/м	А=13,9 мм
	gк=0,89 даН/м		gк=0,89 даН/м

 

где: d – диаметр несущего троса, м;

gт – нагрузка от собственного веса 1-го погонного метра контактного провода, мм;

Н – высота контактного провода, мм;

А – ширина контактного провода, мм;

Ветровой район III, гололедный район I, выемка h=7 м, насыпь h=5м.

 

1.2. В режиме min температуры несущий трос воспринимает только  

вертикальную нагрузку от собственного веса контактной подвески.

Вертикальная нагрузка от собственного веса проводов контактной подвески определяется по формуле:

g0= gт+n∙(gк+ gc), где

gс – нагрузка от собственного веса струи и зажимов распределенная по длине пролета, принимаемая равной 0,05 да Н/м для каждого провода:

n – число контактных проводов;

 

1.2.1.  gо = 0,783+1∙ (0,89+0,05)=1,723 даН/м – на главные пути станции и на перегоне.

1.2.2.  gо=0,606+1∙ (0,89+0,05)=1,546 даН/м – на боковых путях станций;

1.3. В режиме max ветра на несущий трос и контактный провод действуют как вертикальная (на несущий) max и горизонтальные нагрузки от давления ветра.

Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос в а Н/м определяется по формуле:

 

Сх – аэродинамический коэффициент любого сопротивления несущего троса ветру,( табл. №6 МУ) и равен 1,25;

Vн - нормативная скорость ветра наибольшей интенсивности, м/с;

Кv  - коэффициент, учитывающий высоту расположения проводов контактной сети над поверхностью земли;

d- диаметр несущего троса, мм;

1.3.1. Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос на главных путях станции:

 

1.3.2. Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос на боковых путях станций:

 

1.3.3. Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий на перегоне на выемки h=7м :

 

1.3.4. Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос на перегоне на насыпи h=5м :

 

 

1.4. Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод в да Н/м определяется по формуле:

 

Сх – аэродинамический коэффициент любого сопротивления ветру контактного провода: равный 1,25 – для контактного провода на главных путях станции, в выемках, н.у. на насыпях: равный 1,25 – для контактного провода на боковых путях станции.

 

1.4.1. Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод на главных путях станции: 

1.4.2. Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод на боковых путях станции:

 

1.4.3. Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод на перегоне на насыпи:

 

1.4.4. Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод на перегоне в выемке:

 

 

 

 

 

 

1.5. Результирующая нагрузка на несущий трос в режиме максимального ветра, да Н/м:

 

При определении результирующей нагрузки на несущий трос ветровая нагрузка на контактный провод не учитывается, т.к. она в основном воспринимается фиксаторами.

1.5.1. Результирующая нагрузка на главных путях станции:

 

1.5.2. Результирующая нагрузка на боковых путях станций:

 

1.5.3. Результирующая нагрузка на перегоне в выемке h=7м:

 

1.5.4. Результирующая нагрузка на перегоне на насыпи h=5м:

 

1.6. В режиме гололеда с ветром на несущий трос действуют вертикальные нагрузки от собственного веса проводов контактной подвески, от веса гололеда на проводах струн и горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос, покрытый гололедом.

Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос в даН/м:

 

nг – коэффициент перегрузки равный 1 – для выемки;

1 – для н.у. и станции; 1 – для насыпи:

bр – толщина стенки гололеда на несущем тросе, равная:

bр = bн ∙ Кr ∙ Кб , где

bн – нормативная толщина стенки гололеда, равная 15 мм для III района по гололеду;

Кr – поправочный коэффициент зависящий от диаметра провода, равный 1мм;

Kб – поправочный коэффициент , зависящий от рельефа местности равный 1,1 – для насыпи ; 1,1 – для участков защищенных от ветра: 0,6 – для выемки;

Толщина стенки гололеда на несущем тросе на главных путях станции:

bр =15∙1∙1,1= 16,5 мм

Толщина стенки гололеда на несущем тросе на боковых путях станции:

bр =15∙1∙1,1= 16,5 мм

Толщина стенки гололеда на несущем тросе на перегоне в выемке:

bр =15∙1∙0,6= 9 мм

Толщина стенки гололеда на несущем тросе на перегоне на насыпи:

bр =15∙1∙1,1= 16,5 мм

1.6.1. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос на главных путях станции:

gгт=1∙0,0009∙3,14∙16,5∙ (12,5+16,5)= 1,35 да Н/м

1.6.2. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос на боковых путях станций:

gгт =10,0009∙3,14∙16,5∙ (11+16,5)= 1,28 да Н/м

 

1.6.3. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос на перегоне в выемке:

gгт=10,0009∙3,14∙9∙ (12,5+9)= 0,54 да Н/м

1.6.4. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос на перегоне на насыпи:

gтг =10,0009∙3,14∙16,5∙ (12,5+16,5)= 1,35 да Н/м

1.7. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактном проводе в да Н/м:

gкг=0,0009∙nг∙∙∙ (dср+ )

dср – средний диаметр контактного провода

=

Н – высота контактного провода, мм;

А –ширина провода, мм.

Средний диаметр контактного провода БрФ-100

= =12,3 мм

Средний диаметр контактного провода НЛФ-100

= = 13,3 мм

 

1.7.1. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактный провод на главных путях станции:

 

1.7.2. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактный провод на боковых путях:

 

1.7.3. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактный провод на перегоне в выемке h=7м:

 

1.7.4. Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактный провод на перегоне на насыпи h=5м:

 

 

1.8. Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески в да Н/м:

gг=gтг+n∙ (gкг+gсг), где

n – число контактных проводов:

gcr – равномерно распределенная по всей длине пролета вертикальная нагрузка от веса гололеда на струнах и зажимах при одном контактном проводе, равная 0,06 даН/м;

 

1.8.1. Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески на главных путях станции:

gг=0,44+2∙(0,62+0,03)=1,78 даН/м

1.8.2. Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески на боковых путях станции:

gг=0,39+2∙ (0,59+0,03)=1,67 даН/м

1.8.3. Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески на перегоне на н.у.:

gг=0,44+2∙(0,62+0,03)=1,78 даН/м

1.8.4. Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески на перегоне в выемке h=6м:

gг=0,48+2∙(0,32+0,03)=1,22 даН/м