Схемы питания и секционирования контактной сети переменного тока

Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта

Иркутский Государственный Университет Путей Сообщения

Контрольная работа №1

по ЭЖД

Схемы питания и секционирования контактной сети переменного тока

Выполнил: студент группы ЭНС-06-3

Брагин В.А.

г. Иркутск 2010

Вопрос №1. Требования к схемам питания и секционирования контактной сети

Для обеспечения надежной работы при повреждении сети и удобства обслуживания ее или э.п.с. контактную сеть секционируют, т.е. разделяют на участки (секции), которые могут быть электрически изолированы друг от друга. Сеть секционируют изолирующими сопряжениями анкерных участков и секционных изоляторов. Секции соединяют через секционные разъединители. Такое деление контактной сети позволяет при необходимости отключить любую секцию, не нарушая движения поездов на остальных участках. Деление контактной сети на секции, расположение тяговых подстанций, постов секционирования и питающих линий, размещение и присоединение секционных разъединителей показывают на схеме питания и секционирования электрифицированного участка. На этой схеме обозначают нормальное положение каждого разъединителя (включенное или отключенное) для принятой схемы питания участка.

Схема питания и секционирования, как правило, должна предусматривать параллельную работу смежных подстанций. Исключение составляют схемы на участках, которые расположены за концевыми подстанциями или являются ответвлениями небольшой протяженности от магистрали. Поэтому продольные разъединители на станциях, где отсутствует тяговая подстанция, нормально должны быть замкнуты. При расположении тяговой подстанции на станции контактную сеть главных путей присоединяют к ней отдельными питающими фидерами (линиями) или, иначе, сетевыми фидерами. В энергетике провода, по которым электрическая энергия передается на устройства распределения энергии (в конкретном случае контактная и рельсовая сети), обычно называют фидерами. Сначала эти провода называли фидерами, позже проводами или линиями, а для различия особенности их присоединения: к сети - питающими, а к рельсам - отсасывающими. Правильнее сохранить название «фидер» и добавить к нему главный признак в зависимости от того, к какой части тяговой сети он присоединен. Тогда наиболее логичными будут термины: сетевой фидер-тот, который присоединен к контактной сети, и рельсовый фидер тот, который присоединен к рельсовой сети.

Схема соединения зависит от числа путей на перегоне и станции. На двухпутных линиях постоянного тока на станциях с числом электрифицированных путей пять и более (кроме главных); питающие сетевые фидеры соединяют с подвесками каждого главного пути па перегонах через линейные разъединители Фл1, Фл2, Фл4, Фл5. Кроме того, одну линию подключают к контактным подвескам путей станции через разъединители Ф3, Ф31 и Ф32- Эта линия, нормально питающая все подвески станции, является в то же время резервной для перегонных фидеров на случай отключения одной из них. При такой схеме питание может быть осуществлено через станционную линию как всей станции, так и отдельно любой из ее секций. Применение этой схемы питания требует подвешивания питающих линий вдоль всей станции. Площадь сечения проводов каждой из них должна быть равна площади сечения контактных подвесок на главных путях перегонов (в медном эквиваленте). На главных путях станции подвески иcпользуют в этом случае только для питания э.п.с., находящегося на этих путях.

Для снижения стоимости контактной сети применяют схему питания станции и одного прилегающего к ней перегона без устройства обвода питающих линий но станции. Такую схему питания предусматривают при трех, четырех электрифицированных путях (кроме главных) и расположении тяговой подстанции в горловине станции, или при двух путях и любом размещении подстанции.

Сетевые фидеры присоединяют к контактной подвеске через секционные разъединители. При воздушных фидерах секционные разъединители устанавливают у подстанции. Это позволяет отключать питающую линию со стороны контактной сети и со стороны тяговой подстанции для ее осмотра и ремонта. Линейные разъединители, удаленные от подстанции, обозначают в таких случаях буквами Ф с соответствующим цифровым индексом. При длине фидера J, » 150 м эти разъединители устанавливают с ручными приводами Фл1, Фл2, При L > 750 м-с электрическими приездами Фл4, Фл5.

На двухпутных участках дорог однофазного переменного тока отдельные участки контактной сети питаются от разных фаз трехфазной сети, что уменьшает неравномерность ее нагрузки. В месте раздела питания для устранения замыкания полозом токоприемника проводов различных фаз устраивают изолирующее сопряжение с нейтральной вставкой. При несимметричном расположении подстанции нейтральную вставку располагают у того конца станции, у которого находится тяговая подстанция. При пяти и более электрифицированных путях на станции (кроме главных) применяют первую схему питания и секционирования, а при меньшем числе путей-вторую схему. Сетевые фидеры соединяют с контактной сетью через линейные разъединители Фх, Ф2, Ф4, Ф$, установленные вблизи места подключения. Поперечные разъединители с электрическим приводом П, П1, П2, позволяют резервировать каждый из двух фидеров, подключенных к одноименной фазе. Нормально отключенные разъединители А и Б с ручным приводом предназначены для подачи напряжения на нейтральную вставку в случае установки под ней э.п.с. Места расположения вставок выбирают с учетом профиля линии на основании тяговых расчетов.

Вопрос №2.Условные графически обозначения устройств контактной сети

Вопрос №3. Принципиальные схемы питания однопутного и двухпутного участка контактной сети и их технико-экономическая эффективность

Надёжность и экономичность работы контактной сети зависят от схемы её питания и секционирования. Секционирование позволяет отключить при повреждении КС или её ремонте небольшой участок. Секционирование осуществляется с помощью секционирующих устройств: изолирующие сопряжения анкерных участков (воздушные промежутки), нейтральные вставки (НВ), секционные изоляторы. Рельсовый путь не секционируется.

У мест расположения ТП КС секционируется. Каждая примыкающая секция КС питается через свой фидер, который присоединяется к шинам ТП через выключатель. На переменном токе секционирование станции с ТП с одной стороны выполняется с помощью НВ, так как контактная сеть станции и перегона имеют разные фазы. С другой стороны воздушным промежутком, так как контактная сеть станции и перегона имеют одинаковые фазы. Для питания КС станций и локомотивного депо используют отдельные ФКС.

Изолирующее сопряжение для отделения станции и перегона располагают между входным сигналом и первой стрелкой станции со стороны перегона, чтобы при снятии напряжения со станции поезд мог быть остановлен у входного сигнала

Все схемы питания разделяют на схемы одностороннего и двустороннего питания.

1.Одностороннее питание контактной сети:

1.1. Встречно-консольное питание (раздельная работа подстанций) рис 1,а провода контактной сети межподстанционной зоны (МПЗ) в середине участка между подстанциями разделяются, как правило, нейтральной вставкой на две секции на посту секционирования (ПСК). Питание каждой секции осуществляться от одной подстанции. Разделение секций нейтральной вставкой вызвано возможной значительной разницей напряжения, появлением дуги при замыкании токоприёмником двух секций КС и её пережога.

Рис.1,а. Встречно-консольное питание контактной сети (раздельная работа смежных ТП по КС).

1.2 Одностороннее питание контактной сети на всю длину МПЗ рис. 1,б.

При встречно-консольном питании поезд получает питание от одной ТП. Подстанция и секция КС загружаются током в течении меньшего времени, но с большей величиной тока.

Рис.1,б. Одностороннее питание контактной сети на всю длину МПЗ (консольное питание)

3.3.3 Двустороннее питание контактной сети:

1.Двустороннее питание контактной сети (параллельная работа тяговых подстанций (ТП) по контактной сети) рис.1,в обеспечивает питание поезда одновременно от двух ТП.

Рис. 1,в. Двустороннее питание контактной сети (параллельная работа смежных ТП по КС).

2.Схемы контактной сети двухпутных участков:

Схемы двустороннего питания КС двухпутного участка различают:

2.1.Раздельная схема КС первого и второго пути:

Рис. 3. Раздельная схема КС двухпутного участка.

2.2 Узловая схема КС:

В середине МПЗ включён пост секционирования (ПСК) для электрического соединения КС обеих путей, разделения на секции и защиты КС;

Рис.4 Узловая схема КС двухпутного участка.

2.3 Встречно-кольцевая схема контактной сети;

2.4. Встречно-консольная схема контактной сети;

2.5.Параллельная схема контактной сети:

Рис. 5. Параллельная схема КС двухпутного участка.

Между ПСК и ТП включёны дополнительно пост параллельного соединения (ППС), который электрически соединяет КС обеих путей.

2.6 Эффективность схем контактной сети

Схемы питания КС оцениваются по технико-экономическим показателям: потери активной мощности (электроэнергии), напряжение на электровозе, нагрев проводов КС, эффективность рекуперации, длина участка, отключаемая при КЗ.

1.Односторонние схемы контактной сети.

При схеме одностороннего питания КС до ПСК (раздельная работа смежных ТП) КС в середине участка между ТП делится на две секции нейтральной вставкой (НВ). При этом каждая секция питается от одной ТП через питающий провод (ФКС).

При схеме двустороннего питания КС (параллельная работа ТП по КС) поезда в МПЗ получают питание одновременно от двух смежных подстанций.

Часть схемы КС, которая получает питание от одной ТП, называется фидерной зоной (ФЗ), от двух ТП - межподстанционной зоной (МПЗ). Часть схемы, которая присоединена непосредственно к определённой подстанции называется подстанционной зоной.

Односторонняя схема контактной сети по сравнению с двусторонней имеет следующие недостатки:

- Неравномерная по времени загрузка ТП и КС;

- Большая величина токов в КС увеличивает потери активной мощности, снижает напряжение на токоприёмнике ЭПС;

- Меньшая надёжность электроснабжения при повреждении ТП.

- В месте секционирования КС возникает разница напряжений и поэтому требуется выполнять секционирование с НВ, что усложняет КС и работу машиниста ЭПС;

- Большая неравномерность распределения тока по времени при одностороннем питании создаёт увеличенные потери энергии и увеличенную потребную мощность тяговых трансформаторов подстанции.

Преимущества:

- При одностороннем питании ФЗ меньше и при КЗ отключается меньшая часть участка;

- При одностороннем питании отсутствуют уравнительные токи.

Страницы: 1, 2