|
|
Источники и потребители электрической энергии. Источники и потребители электрической энергии железных дорог. Источники и потребители электрической энергии железных дорог
В систему электрифицированных железных дорог России (рис. 7.1) входят сооружения и устройства, составляющие ее внешнюю часть (тепловые, гидравлические и атомные электростанции, линии электропередачи) и тяговую часть (тяговые подстанции, контактная сеть, рельсовая цепь, питающая и отсасывающая линии).
Рис. 7.1. Общий вид электрифицированной железной дороги постоянного тока и питающих ее устройств: 1 — электростанция; 2— повышающий трансформатор; 3 — высоковольтный выключатель; 4 — линия электропередачи; 5 — тяговая подстанция; 6 — блок быстродействующих выключателей и разъединителей; 7— отсасывающая линия; 8 — питающая линия; 9— выпрямитель; 10 — тяговый трансформатор; 11 — высоковольтный выключатель; 12 — разрядник
Электростанции вырабатывают трехфазный ток напряжением 220—380 В, который затем повышают на подстанциях для передачи на большие расстояния. Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают на трансформаторных подстанциях до 220 кВ и подают в районные сети высокого напряжения, к которым подключены потребители электроэнергии, в том числе и тяговые подстанции электрифицированных железных дорог, питающие контактную сеть. Электрифицированные железные дороги России работают на постоянном или однофазном переменном токе. До 1955 г. электрификация железных дорог осуществлялась на постоянном токе, а с 1956 г. — на переменном.
Тяговые подстанции постоянного тока высокое напряжение трехфазного тока понижают до 3,3 кВ и преобразуют его в постоянный с помощью кремниевых выпрямителей. Все оборудование переменного тока размещают на открытых площадках, а выпрямители и вспомогательные агрегаты — в закрытых помещениях. Относительно низкое напряжение является основным недостатком системы постоянного тока. Для поддержания нужного уровня напряжения на токоприемниках локомотивов тяговые подстанции размещают на расстоянии 10—25 км. На линиях с большой грузонапряженностью и интенсивным пассажирским движением приходится не только уменьшать расстояние между подстанциями, но и увеличивать сечение контактной сети (подвешивают дополнительный контактный провод).
Тяговые подстанции переменного тока служат только для понижения напряжения переменного тока, получаемого от электросетей, до 27,5 кВ. На направлениях железных дорог, работающих на переменном токе, подстанции размещают в зависимости от грузонапряженности участка на расстоянии 40—60 км, а контактная сеть может быть примерно в 2 раза меньшего сечения, чем при постоянном токе. Дальнейший рост грузонапряженности железных дорог, повышение массы поездов создают определенные трудности в электроснабжении и при переменном токе напряжением 25 кВ. Наиболее эффективным способом усиления электрифицированных линий в таких условиях было бы повышение напряжения в контактной сети, но это связано с большими капитальными затратами на увеличение прочности изоляции, постройку принципиально новых электровозов и реконструкцию некоторых устройств электроснабжения. - Основными поставщиками электрической энергии (ЭЭ) для железнодорожного транспорта являются энергосистемы, входящие в российское акционерное общество «Единая энергетическая система России» (РАО «ЕЭС России»), электростанции независимых производителей электроэнергии (как правило, это электростанции крупных промышленных предприятий) и собственные электростанции открытого акционерного общества «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Электроснабжение железной дороги
Предприятия железнодорожного транспорта обеспечивают потребление электрической энергии на тягу поездов и на нетяговые нужды. К последним относится обеспечение эксплуатационной работы и подсобно-вспомогательной деятельности. Эксплуатация включает в себя потребление электрической энергии, связанное с перевозочным процессом и с прочими производственными нуждами. Подсобно-вспомогательная деятельность предполагает потребление электрической энергии на производство промышленной продукции, коммунально-бытовое и др. Предприятия, посторонние железнодорожному транспорту, могут быть самые разнообразные: промышленные, сельскохозяйственные, для оказания услуг населению и пр. Вся совокупность устройств, начиная от генератора электрической станции и кончая тяговой сетью, линиями электропередач, составляет систему электроснабжения железной дороги, обеспечивающую питание электрической энергией как электрической тяги, так и нетяговой нагрузки. Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железной дороги. При этом необходимо обеспечить мощность всех элементов системы такой, чтобы удовлетворялась потребность мощности каждого локомотива в любых условиях работы. Отсюда следует, что параметры системы электроснабжения должны быть выбраны так, чтобы обеспечивалась работа оборудования в допустимых для него пределах по нагрузке с учетом соответствующего резерва. При этом затраты должны быть Питание различных стационарных потребителей, а также прилегающих к железной дороге районов осуществляется от одной и той же системы электроснабжения. При этом питание железнодорожных потребителей связано с работой конкретного участка железной дороги и поэтому должно обеспечиваться высокой надежностью.
- Категории надежности электроснабжения в соответствии с ПУЭ
- Все электропотребители, можно разделить по некоторой условной важности. То есть, надежность электроснабжения, допустим жилых домов, будет явно, отличаться от насосной пожаротушения, где от наличия электричества зависят множество жизней.
- Классификация на категории содержится в Правилах Устройства Электроустановок или сокращённо ПУЭ.
- Всего существует три категории потребителей электроэнергии, которые разделяются на: очень важные, просто важные и все остальные.
Требования к категориям по надежности электроснабжения согласно ПУЭ - Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Объекты 1 категории городского хозяйства (согласно СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий) - Родильные дома, пункты скорой помощи, хирургические отделения, лечебно-диагностические центры, реанимационные и анестезиологические отделения.
- Особо крупные центральные подстанции, мощностью более 10 МВА. Пункты охраны (ПЦО). Головные диспетчерские городских электросетей, хозяйства ЖКХ и сетей наружного освещения.
- Музеи государственного значения.
- Электроприемники пожарной сигнализации, лифтов, системы охраны крупных гостиничных комплексов (более 1000 чел вместимостью), госучреждений с количеством работников более 2000 человек, банков, финансовых компаний, а также архивов и библиотек регионального значения, музеев и библиотек областного значения.
- Электроустановки и устройства сигнализации школ, учебных заведений всех уровней аккредитации с количеством посетителей более 1000 человек.
Объекты 1 категории городского хозяйства - Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) жилых зданий 17 и более этажей.
- Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) торговых центров (площадью более 2000 м2), предприятий общественного питания на 500 посадочных мест и более.
- Вычислительные центры, серверные, занятые в обслуживании электроприемников 1 категории.
- Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) терапевтических корпусов отделений для взрослых (400 мест) и детей (250 мест), поликлиник посещаемостью более 600 чел./день.
- Насосные станции в городах численностью более 50 тыс. человек, насосные артезианских скважин, канализационных установок без аварийного сброса.
- Тяговые ПС горэлектротранспорта.
- Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) зрелищных предприятий более 800 посадочных мест.
Особая группа 1 категории ЭП - Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа (ОГ) электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов пожаров.
Перечень ЭП ОГ 1 категории - Охранно-пожарные сигнализации;
- системы вентиляции и кондиционирования взрывоопасных и пожароопасных помещений;
- системы автоматического тушения пожаров;
- приборы связи, охранного видеонаблюдения и освещения; освещение охранных постов, комнат работы служб безопасности;
- диспетчерские по контролю инженерных сетей на производствах;
- центральные пункты управления эвакуацией и системы оповещения;
- оборудование теле,- и радиосистем; ответственные компьютерные сервера (избирательных комиссий и прочее).
Вторая и третья категория ЭП - Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;
- Электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий
Перечень ЭП по 2 категории - серверные, вычислительные центры, лаборатории (кроме перечисленных выше);
- торговые помещения и развлекательные комплексы площадью до 2000м2;
- насосные, очистные сооружения, канализационные установки населенных пунктов (более 500 чел.);
- предприятия общественного питания вместимостью до 500 чел.;
- СТО, депо гортранспорта;
- учебные заведения до 100 человек; детские сады и дома, учреждения с персоналом до 2000 человек; многоэтажные дома с количеством этажей более 8, с электроплитами; аптеки, медицинские кабинеты, больницы; гостиничные комплексы до 1000 мест; общежития с общим количеством жильцов более 50 чел.
Перечень ЭП по 2 категории - химчистки, прачечные особо больших объемов производства; ателье, парикмахерские, заведения бытового обслуживания с персоналом более 50 чел.;
- спортивные (зрелищные) предприятия крытые, вместимостью до 800 чел. и открытые более 20 рядов;
- питающие подстанции микрорайонов и мелких населенных пунктов;
- архивы и библиотеки областного уровня; диспетчерские пункты коммунальных предприятий;
- тоннельное освещение, осветительные установки дорог;
- музеи и выставочные центры местного уровня.
- Третья категория электроснабжения — это, пожалуй, всё то, что не вошло в первую и вторую категорию.
Таким образом, эта классификация на данные категории электроснабжения устанавливается на самом этапе проектирования и задаётся исходя из непосредственной важности, на основе требований к общей надёжности, что в итоге позволяет осуществить выбор комплектации всей электросистемы на этом объекте электропотребления. Стоит заметить то, что увеличение важности категории, напрямую влияет на саму стоимость его осуществления, поскольку это влечёт установку большего количества дополнительного оборудования и в итоге общего усложнение всей системы элетропотребителя. Так что получается, палка в двух концах. Но с другой стороны на тех объектах, где действительно очень важна надёжность, в силу особых обстоятельств, то такое усложнение и резервирование, играет ключевую роль, во избежание более худших последствий при возникновении перебоя с элетрообеспечением. - Таким образом, эта классификация на данные категории электроснабжения устанавливается на самом этапе проектирования и задаётся исходя из непосредственной важности, на основе требований к общей надёжности, что в итоге позволяет осуществить выбор комплектации всей электросистемы на этом объекте электропотребления. Стоит заметить то, что увеличение важности категории, напрямую влияет на саму стоимость его осуществления, поскольку это влечёт установку большего количества дополнительного оборудования и в итоге общего усложнение всей системы элетропотребителя. Так что получается, палка в двух концах. Но с другой стороны на тех объектах, где действительно очень важна надёжность, в силу особых обстоятельств, то такое усложнение и резервирование, играет ключевую роль, во избежание более худших последствий при возникновении перебоя с элетрообеспечением.
|
|
|
Скачать 1.29 Mb.