Введение
Железные дороги – она из важных составных частей материально–технической базы экономики страны.
Началом эксплуатации электрифицированных магистральных железных дорог России считается 29 августа 1929 года, когда от перрона Ярославского вокзала по маршруту Москва - Мытищи отправился в путь первый российский электропоезд.
До 1955 года электрификация железных дорог велась на постоянном токе напряжением 1,65 и 3,3 кВ, с 1995 г. – на переменном токе напряжением 27,5 кВ и постоянном 3,3 кВ.
Система постоянного тока получила широкое применение для электрической тяги в городском и промышленном электротранспорте, а также для железнодорожного транспорта на первом этапе его электрификации из-за значительных преимуществ двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением по тяговым и скоростным характеристикам. Современный уровень техники позволяет изготовлять тяговые двигатели на напряжение до 1650 В.
Каждая тяговая подстанция является ответственным электротехническим сооружением (электроустановкой), оснащенной мощной современной силовой (трансформаторы), коммутационной (выключатели, разъединители) и вспомогательной аппаратурой. Насыщенность тяговых подстанций разнообразной по назначению аппаратурой существенно выше, чем равных по мощности и классу первичного питающего напряжения подстанций энергосистем. Это объясняется многофункциональностью тяговых подстанций – от них получают питание не только электрические поезда, но также районные и нетяговые потребители железных дорог.
Цель работы: Анализ выбора оборудования трансформаторной подстанции станции Бурла и опыт эксплуатации вакуумных выключателей типа ВБЭМ-10-20/1000 УХЛ 2
Задачи:
1 Выбрать оборудования трансформаторной подстанции станции Бурала с разработкой однолинейной схемы и указанием на ней марок аппаратуры.
2 Выполнить исследование вакуумных выключателей переменного тока.
3 Определить общий годовой фонд заработной платы работников трансформаторной подстанции.
4 Рассмотреть технику безопасности при работах в электроустановках.
1 Теоретический раздел
Выбор однолинейной схемы
На рисунке 1.1 представлена структурная схема отпаечной трансформаторной подстанции с первичным напряжением 110 кВ и вторичным напряжением 10 кВ. В состав открытого распределительного устройства 110 кВ (ОРУ – 110 кВ) входят два главных двухобмоточных трансформатора, а в закрытого распределительного устройства (ЗРУ – 10 кВ) – два трансформатора собственных нужд с двумя обмотками и десятью фидерами питающие пять потребителей. При этом отпаечная подстанция получает питание по двум линиям (или цепям ЛЭП) напряжением 110 кВ, к которым она присоединена ответвлениями (отпайками).
Трансформатор собственных нужд предназначен для работы в электросетях напряжением 10 кВ в открытых электроустановках в условиях умеренного климата и служит для понижения высокого напряжения питающей электросети до установленного уровня потребления.
Потребителем электрической энергии называется предприятие, организация, учреждение, территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, у которых приемники электрической энергии присоединены к электрической сети и используют электрическую энергию.
К структурной схеме относятся два нижеперечисленных потребителя.
К потребителям первой категории относятся наружное освещение, водоснабжение, бытовая нагрузка. Перерыв электроснабжения электроприемников первой категории может повлечь за собой: опасность для жизни людей; значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования; массовый брак продукции; расстройство сложного технологического процесса; нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Ко второй категории относятся электроприемники локомотивное депо, вагонное депо, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества людей.
Рисунок 1.1 – Структурная схема отпаечной трансформаторной подстанции
На однолинейной схеме (лист Д1) представлено ОРУ - 110 и ЗРУ - 10кВ. Для преобразования напряжения со 110 кВ до 10 кВ предусмотрен силовой трансформатор типа ТМН-6300/110 УХЛ1. Первый ввод для подачи высокого напряжения, а второй для снятия низкого напряжения.
В ОРУ-110 кВ для включения и отключения силовых трансформаторов в их первичной обмотке представлены выключатели марки ВМТ-110Б -25/1250 УХЛ1, для создания видимого разрыва высоковольтной цепи 110кВ предусмотрены разъединители РГ.2-110/1000УХЛ1. В ремонтной перемычке установлено два разъединителя марки РГ.1-110/1000УХЛ1. Для снятия показаний тока, напряжения, потребленной электрической энергии в ОРУ-110 кВ, для защиты силового трансформатора установлены измерительные трансформаторы тока ТМЗМ - 110А и напряжения НКФ-110кВ.
В ЗРУ-10 кВ для включения и отключения силовых трансформаторов в их вторичной обмотке представлены выключатели марки ВБЭМ - 10 - 20/1000 – УХЛ2, для создания видимого разрыва данные выключатели предусмотрены выкатного типа. Два ввода запитывают две секции сборных шин, в которой установлен секционный выключатель выкатного типа марки ВБЭМ - 10 - 20/1000 – УХЛ2, ЗРУ-10 кВ питает пять потребителя: водоснабжение, вагонное депо, наружное освещение, локомотивное депо и освещение с бытовой нагрузкой . Для электроснабжения потребителей собственных нужд подстанции предусматриваются трансформаторы собственных нужд со вторичным напряжением, которые получают энергию от сборных шин ЗРУ - 10 кВ. Так как два ввода запитывают две секции сборных шин, то необходимо подключить два трансформатора собственных нужд ТМ - 160/10УХЛЗ.
Назначение трансформаторов тока заключается в преобразовании (пропорциональном уменьшении) измеряемого тока до значений, безопасных для его измерения. Другими словами, трансформаторы тока расширяют пределы измерения измерительных приборов – электросчётчиков.
Трансформаторы напряжения служат для преобразования высокого напряжения первичной сети в низкое стандартных значений , используемое для питания обмоток напряжения устройств релейной защиты, автоматики, электроизмерительных приборов. С помощью ТН одновременно решается задача по изоляции (отделению) низковольтной аппаратуры, питаемой вторичными обмотками ТН, от высокого напряжения первичной сети, обеспечивая безопасность её обслуживания.