ЭЖД,. 2. Системы электроснабжения электрических железных дорог, предприятий железнодорожного транспорта и режимы их работы
 Скачать 4.43 Mb.
|
|
2.6.2. Схемы внешнего электроснабжения для питания тяговых подстанций и требования к ним для питания тяги поездов. Схема внешнего электроснабжения ЭЖД должна обеспечивать питание ТП от энергосистемы на условиях питания ЭП первой категории:
или по двум радиальным линиям от разных систем шин одной подстанции энергосистемы, имеющей не менее двух источников питания;
При двустороннем питании ТП по одноцепной ЛЭП число промежуточных ТП ( в том числе подстанций не питающих тягу), включаемых в рассечку ЛЭП между опорными ТП не должно быть более трёх ( рис. 2.2). Присоединение ТП к одноцепной ЛЭП на ответвлениях не допускается. О        порная Опорная Транзитная Транзитная Транзитная Рис.2.2 Схема питания тяговых подстанций по одноцепнным ЛЭП От двух цепной ЛЭП на общих опорах с двусторонним питанием между двумя опорными подстанциями устанавливают следующее число промежуточных подстанций, в том числе не питающие тягу, по схемам рис. 2.3:
От двух одноцепных ЛЭП с двусторонним питанием на участке между опорными подстанциями рекомендуется обеспечивать питание следующего числа промежуточных подстанций, в том числе не питающие тягу по схеме рис. 2.4:
На слабо загруженных участках ЖД допускается обеспечение надёжности питания ТП как ЭП второй категории:
Тип и число промежуточных ТП между опорными, подключение дополнительных ТП согласовывается с энергоснабжающей организацией. Воздушные ЛЭП в особо гололедных и лавиноопасных районах независимо от схем питания ТП должны выполняться на одноцепных опорах. Для симметрирования токов в системе внешнего электроснабжения присоединение всех ТП переменного тока к ЛЭП присоединяют с циклическим подключением наиболее загруженных фаз ТП к разным фазам ЛЭП. Разработано три типа подстанций по подключению фаз трансформатора к фазам ЛЭП.        110 кВ для ТП переменного тока Опорная Опорная Транзитная Транзитная Транзитная  110 кВ для ТП постоянного         тока Опорная Опорная Транзитная Транзитная Транзитная Транзитная 220 кв для ТП    переменного токаОпорная Опорная Транзитная Транзитная Транзитная Транзитная Транзитная Рис. 2.3 Схемы питания тяговых подстанций по двухцепным ВЛ на общих опорах.  1     10 кВдля ТП переменного тока Опорная Транзитная Транзитная Опорная На отпайках   110 кВ для ТП постоянного тока Опорная Опорная На отпайках Транзитная Транзитная Транзитная      220 кВпостоянного, переменного тока Опорная Опорная На отпайках Транзитная На отпайках Транзитная На отпайках Рис. 2.4 Схемы питания тяговых подстанций по двум одноцепным ВЛ. 2.6.3. Схема питания тяговой сети от сети внешнего электроснабжения. Система электроснабжения (СЭ) ЭЖД состоит из двух частей:
Тяговая сеть(ТС) состоит из контактной сети (КС), рельсового пути, питающих и отсасывающих линий. Устройство тяговой подстанции зависит от системы электрической тяги и напряжения подводимого к шинам тяговой подстанции. Принципиальная схема питания ЭЖД от электростанции приведена на рис. 2.5. Кроме питания тяги тяговая подстанция обеспечивает электроэнергией нетяговые железнодорожные потребители и районные потребители.  Схема питания электрической тяги переменного тока I – Внешнее электроснабжение; II – тяговое электроснабжение; III – , тяговая сеть, электроподвижной состав (ЭПС) – потребитель электроэнергии. 1 –электростанция; 2, 4, - линия электропередачи (ЛЭП) 110(220) кВ; 3 – районная электрическая подстанция; 5 – тяговая подстанция; 6 – питающая линия; 7 – цепь обратного тока (отсасывающая) линия; 8 – контактная сеть; 9 – тяговый рельс,10 – ЭПС; 11 – секционирующее устройство (нейтральная вставка) 2.7. Система тягового электроснабжения 1х25 кВ и режимы её работы 2.7.1 Схема питания тяговой сети трансформатором «звезда – треугольник». С  хема питания тяговой сети от трансформатора «звезда – треугольник» группа - 11 для ЭЖД является типовой и обеспечивает более равномерную нагрузку в питающей ЛЭП по сравнению с однофазными трансформаторами. Применение трёхфазных трёхобмоточных трансформаторов позволяет питать тяговые, районные нетранспортные потребители и нетяговые ЖД потребители. Схема питания приведена на рис.1. Первичная обмотка соединена в «звезду», а вторичная – в «треугольник» с 11 – ой группой соединения обмоток. Фаза «а» трансформатора соединена с левой секцией КС, фаз «в» – с правой секцией КС, фаза «с» – с тяговым рельсом. Между секциями КС устанавливается секционирующее устройство в виде НВ для раздела фаз. Секции КС слева и справа от ТП питаются различными фазами ЛЭП и их напряжения сдвинуты друг относительно друга на 1200 величиной 25 кВ. Напряжение между КС и ТР – 25 кВ. Векторная диаграмма напряжений первичной и вторичной обмоток ТТ приведены на рис 2. Совмещённая векторная диаграмма напряжений и токов – на рис 3, где İo = İII - İI . На рис. 4 приведена векторная диаграмма линейных напряжений для определения группы соединения обмоток трансформатора. Вторичное напряжение Uac совпадает с фазным первичным напряжением UA (секция слева), вторичное напряжение Ucb совпадает по фазе с фазным первичным напряжением UC (секция справа). Напряжения Uac (UA ) и Ucb ( UC ) – рабочие напряжения, напряжение Uba ( UB ) – не рабочее напряжение. По ходу вращения векторов рабочих напряжений Ucb ( UC ) опережающее напряжение UI и фаза «в» трансформатора (правая секция) – опережающая фаза, напряжение Uac ( UA ) отстающее напряжение UII и фаза «а» трансформатора (левая секция) – отстающая фаза. Нерабочее напряжение Uba (UB) – UIII . Ток левой секции (плеча) подстанции – III , ток правой секции (плеча) – II, ток отсоса – IO. За положительное направление токов IA , IB , IC в ЛЭП принято от питающего центра к потребителю. За положительное направление токов в плечах питания принято направление, совпадающее с положительным направлением напряжения фазы. Если принять коэффициент трансформации КТТ = 1, пренебречь током ХХ и потерями напряжения в обмотках, то можно построить векторную диаграмму с совпадающими фазными векторами напряжения первичной и вторичной обмотки: UA, Uac (UII) ; UC , Ucb (UI ); UB , Uab (UIII). Ток III отстаёт от своего напряжения UII на угол φII. Ток II отстаёт от своего напряжения UI на угол φI, так как ЭПС активно – индуктивная нагрузка. Распределение тока между фазами трансформатора в треугольнике определяется соотношением сопротивлений обмоток. Распределение токов по фазам трансформатора приведены на рис.5 и могут быть определены через токи плеч питания. Токи фаз (обмоток) трансформатора:  İA = 2/3 İII – 1/3İ1 = IобIIİB = - 1/3İI – 1/3 İII = IобIII İC = 2/3İI – 1/3İII = IобI Значение токов фаз можно получить из уравнения Кирхгофа: İА + İВ + İС = 0İII + İA - İ B = 0 İI + İB – İC = 0 İ  C + İo – İA = 0İo = -İI + İII = 0 Решив это уравнение, получим аналогичное расчётное выражение тока фаз трансформатора.  İС = -İo + İА = -İI + İII + İA |