Совершенствование схемных решений распределеительных устройств питающего напряжения тяговых подстанций

• Автор: Шумаков, Константин Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ актуальности совершенствования схемных решений
распределительных устройств подстанций
1.1 Обзор особенностей существующих схемных решений
подстанций
1.2 Анализ методик расчета показателей надежности
1.3 Формулирование задач диссертационной работы
2 Разработка новых схемных решений распределительных
устройств питающего напряжения подстанций
2.1 Синтез схем распределительных устройств питающего
напряжения отпаечных (на ответвлениях) подстанций
2.2 Синтез схем распределительных устройств питающего
напряжения транзитных (проходных) подстанций
2.3 Синтез схем распределительных устройств питающего
напряжения опорных (узловых) подстанций
2.4 Выводы по разделу
3 Разработка математических моделей для определения
показателей надежности распределительных устройств подстанций
3.1 Разработка аналитической модели на основе метода включения-
исключения
3.2 Разработка вероятностной модели на основе метода Монте-Карло
3.3 Создание программного комплекса для расчета показателей
надежности схем распределительных устройств подстанций
3.4 Выводы по разделу

Оценка показателей надежности, анализ и сравнение схем распределительных устройств питающего напряжения подстанций
Оценка надежности схемных решений распределительных устройств питающего напряжения подстанции Основные допущения и исходные данные Оценка степени изменения надежности работы распределительных устройств питающего напряжения и удельной эффективности замены оборудования в типовых схемах тяговых и трансформаторных подстанций Расчет показателей надежности схемных решений распределительных устройств питающего напряжения Технико-экономическое сравнение схемных решений распределительных устройств подстанций
Методика технико-экономического сравнения схемных решений
распределительных устройств подстанций
Расчет и технико-экономическое сравнение схемных решений
распределительных устройств подстанций
Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЕ А Примеры расчета показателей надежности аналитической моделью методом включения-исключения ПРИЛОЖЕНИЕ Б Расчет затрат времени на обслуживание оборудования
ПРИЛОЖЕНИЕ В Патенты, акты и справки по диссертационной работе

Введение
Развитие экономики нашей Родины, обладающей огромными территориями, невозможно без совершенствования работы транспортных систем. Исторически сложилось так, что уже не одно столетие в России главную роль в перевозочном процессе играют железные дороги, которые являются «кровеносными артериями» страны. Так сегодня открытое акционерное общество «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») перевозит 42% всех грузов и 40% пассажиров [1]. Поэтому необходимым условием расцвета Российской Федерации в XXI веке является технический прогресс и оптимизация перевозочного прогресса на железнодорожном транспорте.
В связи с этим руководители ОАО «РЖД» неоднократно подчёркивали, что реализация «Стратегии развития железнодорожного транспорта на период до 2030 года», которая получила одобрение Президента и Правительства страны, невозможна без формирования инновационных направлений, основанных на последних достижениях научно-технического прогресса [2].
Одним из важнейших объектов железнодорожного транспорта являются тяговые и трансформаторные подстанции от надежности и бесперебойности работы которых зависит перевозочный процесс. Поэтому в Концепции обновления тяговых подстанций, трансформаторных подстанций и линейных устройств тягового электроснабжения, основополагающим принципом технической политики ОАО «РЖД» в области сооружения и реконструкции подстанций, является принцип необходимости достижения оптимального баланса между капитальными затратами на сооружение и реконструкцию электроэнергетических объектов, с одной стороны, и эксплуатационными расходами на их содержание, основу которых составляет показатели надежности функционирования этих объектов, с другой стороны.
Для решения этих задач необходим поиск новых резервов в совершенствовании работы, дальнейшего пути развития технических средств, технологий

Предложенная схема по сравнению с типовой схемой РУ питающего напряжения транзитных ТТП с ремонтной перемычкой со стороны питающей линии имеет на четыре разъединителя и один выключатель меньше (таблица 1). То есть схема без выключателя в перемычке по числу электротехнического оборудования совпадает с типовой схемой отпаечных ТТП, но позволяет осуществлять автоматическое секционирование ЛЭП и тем самым обеспечить надежный транзит. Это позволяет позиционировать схему без выключателя в перемычке как универсальную промежуточную ТТП.
Таблица 1 - Количество выключателей и разъединителей в различных
вариантах схем РУ питающего напряжения транзитных подстанций
Оборудование «с ремонтной перемычкой со стороны линии» (рисунок 1.3) «с ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов» (рисунок 1.4) «с выключателем в перемычке» (рисунок 2.7) «без выключателя в перемычке» (рисунок 2.8)
Выключатель, шт. 3
Разъединитель, шт. 10
Схемные решения РУ питающего напряжения транзитных ТТП, приведенные на рисунке 2.7 и рисунке 2.8, аналогично схемам отпаечным ТТП, могут быть реализованы на укрупненных или упрощенных ячейках ИСО. Примеры схем РУ питающего напряжения транзитных ТТП на упрощенных ИСО с отдельно стоящем элегазовым выключателем приведены на рисунках 2.9 -2.14.
На рисунке 2.9 - 2.11 показаны различные варианты реализаций схемных решений РУ питающего напряжения транзитных ТТП с выключателем в перемычке на ИСО различной степени интеграции.
На рисунке 2.9 приведена схема РУ питающего напряжения транзитных ТТП выполненная на двух ячейках ИСО типа 1(9+3 0У В перемычку установлен отдельно стоящий элегазовый выключатель. Здесь, так же как и на ОТП ТП, трансформаторы 7У1 и ТУ2 необходимы для учета электрической энергии, а