Нетяговые потребители. Нетяговые потребители. Схемы электроснабжения нетяговых потребителей

• Название: Нетяговые потребители. Схемы электроснабжения нетяговых потребителей
• Анкор: Нетяговые потребители
• Дата: 22.04.2022
• Размер: 1.48 Mb.
• Имя файла: Нетяговые потребители.pptx
• Тип: Документы; #490675

Нетяговые потребители. Схемы электроснабжения нетяговых потребителей

Наименование страны Производство электроэнергии в год, в кВт/час

1 США 4 110 000 000 000

2 Китай 3 451 000 000 000

3 Европейский союз 3 080 000 000 000

4 Россия 1 040 000 000 000

5 Япония 957 000 000 000

6 Индия 723 800 000 000

7 Канада 620 700 000 000

8 Германия 593 400 000 000

9 Франция 535 700 000 000

10 Южная Корея 440 000 000 000

11 Бразилия 438 800 000 000

По удельному потреблению электроэнергии в год на душу населения России составляет около 6 тыс. кВт∙ч/год, значительно отстает от многих высокоразвитых стран. Лидерство в этой части в Европе принадлежит Норвегии (свыше 27 тыс. кВт∙ч/год) и Исландии (18,5 тыс. кВт∙ч/год. На Североамериканском континенте первое место по этому показателю принадлежит Канаде (свыше 17 тыс. кВт∙ч/год), за которой следует США (свыше 13 тыс. кВт∙ч/год). В Азии впереди России находится Кувейт, Катар, ОАЭ, Япония. В Австралии и Новой Зеландии удельное электропотребление составляет около 10 тыс. кВт∙ч/год.

Производство электроэнергии в странах мира по данным 2007-2009 годов

Выработка электроэнергии в России в год составляет около

1 трлн. кВт/ч

Структура выработки электроэнергии по видам генерации

Электростанции, работающие на органическом топливе

• Конденсационные электростанции КЭС (ГРЭС)
• Тепловые электростанции ТЭЦ

Источники электроэнергии - электростанции

АЭС

Гидроэлектростанции

ГЭС

Русловые ГЭС

Приплотинные ГЭС

Деривационные ГЭС

Гидроаккумулирующие ЭС

Приливные ЭС

ЭС на морских течениях

Волновые ЭС

Газовые ЭС

Жидкотопливные ЭС

Твердотопливные ЭС

Ветроэлектростанции (ВЭС)

Геотермальные ЭС

Солнечные ЭС

Экзотические

(малоприменяемые)

ГТУ

Примерное распределение потребления электроэнергии между отраслями

Система тягового энергоснабжения

Система внешнего энергоснабжения

110 кВ

ЛЭП 110 кВ

ГЭС

10 кВ

0,38 кВ

20 кВ

ТЭЦ

ЛЭП 500 кВ

500 кВ

110 кВ

10 кВ

10 кВ

10 кВ

Контактная сеть

ЭПС

Рельсы

Нейтральная вставка

Тяговые

подстанции

25 кВ

Фидера контактной сети

110 кВ

Организация движения поездов

Электростанции, вырабатывающие электроэнергию

Устройства, передающие электроэнергию

Подстанции, повышающие или понижающие напряжение

Нетяговые потребители

• К ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ПОТРЕБИТЕЛЯМ относят силовые и осветительные нагрузки промежуточных станций, разъездов, служебных и бытовых зданий, нагрузки локомотивных и вагонных депо, расположенных вдоль дороги в пределах до 30 км в сторону от нее
• Различные железнодорожные линейные и районные потребители называют НЕТЯГОВЫМИ.

• Электроэнергия, получаемая от электрических сетей и подстанций, районных энергосистем и тяговых подстанций, расходуется не только на электрическую тягу поездов, но потребляется также всеми службами железных дорог, связанными с эксплуатацией и обслуживанием подвижного состава, машин и механизмов, для питания электрооборудования депо, промышленных предприятий, линейных устройств автоблокировки, освещения станций и т. п. Эти потребители называются нетяговыми железнодорожными потребителями.

Районные и линейные потребители

• Районные потребители - Это нагрузки промышленных и с/х предприятий расположенных вдоль железной дороги
• Линейные потребители – промежуточная станция, линейно-путевое здание (получает питание от ВЛ ПЭ для постоянного тока, ДПР для переменного тока) Необходима установка КТП (комплектно трансформаторной подстанции)

Рис. 1.25. Схема питания нетяговых потребителей по линии ДПР

(два провода – рельс): 1 – тяговый трансформатор; 2 – понизительный

трансформатор потребителя; 3 – линия питания нетяговых потребителей; 4 – контактная сеть; 5 – рельсы

При электрификации на однофазном токе продольная линия электропередачи имеет напряжение 25 кВ (рис. 1.25). Она обслуживает электропотребителей, расположенных в полосе до 30 – 50 км от железной дороги. Осуществляется такая линия передачи на дорогах однофазного тока путем подвески двух дополнительных (к контактной подвеске) проводов на опорах контактной сети и с использованием рельсов как третьего провода трехфазной сети, такую линию принято называть линией ДПР (два провода – рельсы).

Линия ДПР получает питание с одной стороны консольно во избежание перетоков энергии по этой относительно маломощной линии или из-за того, что смежные подстанции на вторичной стороне имеют разные фазы.

Отбор мощности от таких линий передачи осуществляется обычно при помощи комплектных трансформаторных подстанций. При мощных потребителях напряжение этой линии может быть увеличено до 35 кВ.

Рис. 1.26. Схема питания нетяговых потребителей от трёхфазной ЛЭП

35 кВ: 1 – тяговый трансформатор; 2 – понизительный трансформатор

потребителя; 3 – линия питания нетяговых потребителей;

4 – контактная сеть; 5 – рельсы.

• Электродвигатели производственных механизмов встречаются во всех службах, но наиболее широко представлены в локомотивном и вагоном хозяйстве.
• Силовые общепромышленные установки: вентиляторы, насосы, подъемно- транспортное оборудование.
• Электросварочные установки используются во всех хозяйствах, но наиболее широко в локомотивном, вагонном и на пунктах тех. осмотра подвижного состава.
• Электропечи и электротермические установки используют для термической обработки деталей, сушки изоляции тяговых двигателей.
• Преобразовательные установки применяют для испытания электрических машин, в качестве зарядно-разрядных устройств, ввода электровоза в депо.
• Переносной электроинструмент используется для производства ремонтных работ в путевом хозяйстве, шпалоподбойки, шуруповерты.

• Все электроприемники согласно инструкции ЦЭ-4846 «Инструкция по категорийности электроприемников нетяговых потребителей железнодорожного транспорта» делят на три категории и особую группу.

На дорогах переменного тока электроснабжение нетяговых потребителей осуществляют по схеме ДПР (два провода — рельс) (рис. 5). Эти дополнительные провода Д1 и Д2 подвешивают на опорах контактной сети с полевой стороны и получают питание от распределительного устройства (РУ) 27,5 кВ тяговой подстанции. Третьей фазой являются ходовые рельсы Р. Линия ДПР нормально питается от обеих подстанций, но имеет раздел питания посередине. В случае необходимости всю линию ДПР можно питать от одной подстанции. При неодинаковом чередовании фаз на тяговых трансформаторах смежных подстанций для избежания изменения направления вращения трехфазных двигателей в случае подключения к другой подстанции предусматривается переключение двух фаз. Стоимость электроснабжения системы ДПР по сравнению с продольными трехфазными ВЛ 10 кВ меньше в 1,5—2 раза, а с ВЛ 35 кВ меньше в 2—2,3 раза. На дорогах переменного тока электроснабжение нетяговых потребителей осуществляют по схеме ДПР (два провода — рельс) (рис. 5). Эти дополнительные провода Д1 и Д2 подвешивают на опорах контактной сети с полевой стороны и получают питание от распределительного устройства (РУ) 27,5 кВ тяговой подстанции. Третьей фазой являются ходовые рельсы Р. Линия ДПР нормально питается от обеих подстанций, но имеет раздел питания посередине. В случае необходимости всю линию ДПР можно питать от одной подстанции. При неодинаковом чередовании фаз на тяговых трансформаторах смежных подстанций для избежания изменения направления вращения трехфазных двигателей в случае подключения к другой подстанции предусматривается переключение двух фаз. Стоимость электроснабжения системы ДПР по сравнению с продольными трехфазными ВЛ 10 кВ меньше в 1,5—2 раза, а с ВЛ 35 кВ меньше в 2—2,3 раза.
Рис. 1. Схема ДПР (а) и присоединение КТП к системе ДПР (б): К — контактный провод; Р — рельсы; Д1 и Д2 — дополнительные провода; НВ — нейтральная вставка: КП — контактный провод;

НТ — несущий трос
Энергию для собственных нужд тяговой подстанции (питание цепей управления, сигнализации, освещения, отопления, моторной нагрузки) получают от трансформатора собственных нужд (ТСН) 13 через шины собственных нужд 14 (на рис. 1, а нагрузки собственных нужд обозначены стрелками). От шин собственных нужд 14 через трансформатор 15 напряжение подаѐтся в линию 16, предназначенную для питания устройств СЦБ и связи. От этой линии через маломощные понижающие трансформаторы 18 и релейные шкафы СЦБ 19 питаются светофоры. В середине линии 16 установлен разъединитель 17. Это даѐт возможность питать линию от любой из двух подстанций I или II (при замкнутом разъединителе 17) или же каждую половину линии питать от своей подстанции (при разомкнутом разъединителе). Так как от работы устройств СЦБ непосредственно зависит выполнение графика движения поездов на участке, они должны иметь резервный источник питания. Устройства СЦБ получают резервное питание по линии 24 через понижающие однофазные трансформаторы 25 от линии ДПР 21. На рисунке 1, б изображѐн разрез по двухпутному участку дороги. Трѐхфазная комплектная трансформаторная подстанция (КТП) 34, состоящая из трансформатора 22 и сопутствующего оборудования, получает питание от линии ДПР 21 через провода 36. Один провод линии ДПР 21 через изоляторы 37 подвешивается к консоли 38 с полевой стороны опоры контактной сети 39, а другой – с полевой стороны опоры 45 второго пути. Третий вывод КТП присоединяется проводом 35 к рельсам 33. На изолированной консоли 41, закреплѐнной на опоре через изоляторы 40, подвешен несущий трос 42. Одиночный контактный провод 44, удерживаемый фиксатором 43, занимает заданное положение относительно оси пути. Электрически соединѐнные во многих точках несущий трос 42 и контактный провод 44 и составляют контактную сеть 26 (см. рис. 1, а). Светофор 46 получает напряжение от маломощного понижающего однофазного трансформатора 18 через кабель 24 и релейный шкаф СЦБ 19. Трансформатор 18 подключѐн к трѐхфазной линии передачи 10 кВ 16. Провода этой линии крепятся на штыревых изоляторах 48 опор 47, которые установлены параллельно железной дороге специально для линии СЦБ. Энергию для собственных нужд тяговой подстанции (питание цепей управления, сигнализации, освещения, отопления, моторной нагрузки) получают от трансформатора собственных нужд (ТСН) 13 через шины собственных нужд 14 (на рис. 1, а нагрузки собственных нужд обозначены стрелками). От шин собственных нужд 14 через трансформатор 15 напряжение подаѐтся в линию 16, предназначенную для питания устройств СЦБ и связи. От этой линии через маломощные понижающие трансформаторы 18 и релейные шкафы СЦБ 19 питаются светофоры. В середине линии 16 установлен разъединитель 17. Это даѐт возможность питать линию от любой из двух подстанций I или II (при замкнутом разъединителе 17) или же каждую половину линии питать от своей подстанции (при разомкнутом разъединителе). Так как от работы устройств СЦБ непосредственно зависит выполнение графика движения поездов на участке, они должны иметь резервный источник питания. Устройства СЦБ получают резервное питание по линии 24 через понижающие однофазные трансформаторы 25 от линии ДПР 21. На рисунке 1, б изображѐн разрез по двухпутному участку дороги. Трѐхфазная комплектная трансформаторная подстанция (КТП) 34, состоящая из трансформатора 22 и сопутствующего оборудования, получает питание от линии ДПР 21 через провода 36. Один провод линии ДПР 21 через изоляторы 37 подвешивается к консоли 38 с полевой стороны опоры контактной сети 39, а другой – с полевой стороны опоры 45 второго пути. Третий вывод КТП присоединяется проводом 35 к рельсам 33. На изолированной консоли 41, закреплѐнной на опоре через изоляторы 40, подвешен несущий трос 42. Одиночный контактный провод 44, удерживаемый фиксатором 43, занимает заданное положение относительно оси пути. Электрически соединѐнные во многих точках несущий трос 42 и контактный провод 44 и составляют контактную сеть 26 (см. рис. 1, а). Светофор 46 получает напряжение от маломощного понижающего однофазного трансформатора 18 через кабель 24 и релейный шкаф СЦБ 19. Трансформатор 18 подключѐн к трѐхфазной линии передачи 10 кВ 16. Провода этой линии крепятся на штыревых изоляторах 48 опор 47, которые установлены параллельно железной дороге специально для линии СЦБ.

Схемы электроснабжения на электрифицированных участках ж.д.

Схема размещения проводов ВЛ на опорах контактной сети

Две одноцепные линии 6-10 кВ на опорах КС

КТП

Это электротехническое устройство напряжением 6-10 кВ, мощностью 25-2500 кВА, служащее для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ:

• Устройства со стороны высшего напряжения (УВН)
• Трансформатора
• Распределительного устройства со стороны низшего напряжения (РУНН)
• Шинопроводов между узлами

Трехфазная КТП до 400 кВА

1 – КТП

2- провод ВЛ

Виды КТП

• Стационарные КТП:

Мощность: 1. однофазные от 2 до 50 кВА

2. трехфазные от 25 до 400 кВА

Передвижные КТП

Мощность: однофазные и трехфазные от 1 до 3 кВА

Предназначены для питания электроинструментов и путевых механизмов