Повышение работоспособности трехфазных линий электроснабжения нетяговых потребителей при их расположении на опорах контактной сети переменного тока

• Автор: Попов, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1 ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

1.1 Особенности построения схем электроснабжения нетяговых потребителей

1.2 Особенности конструкций и параметров ЛЭП

1.3 Показатели работоспобности ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей

2 РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ВОЗДУШНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 ООО В С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ПРИ ИХ РАСПОЛОЖЕНИИ В ЗОНЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЛИЯНИЯ СО СТОРОНЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

2.1 Схема замещения и параметры системы тяговая сеть переменного

тока смежная ЛЭП двухпутных участков железной дороги.

2.2 Методика расчета электрического влияния тяговой сети двухпутных участков железной дороги на провода ЛЭП.

2.3 Расчетные параметры электромагнитных связей ЛЭП с тяговой

сетью двухпутных участков железной дорога.

2.4 Алгоритм определения емкостей для схемы замещения системы тяговая сеть переменного тока смежная ЛЭП по результатам эксперимента
2.5 Резонансные явления в отключенных от источников электрической энергии ЛЭП при их расположении на опорах контактной сети переменного тока
2.6 Особенности работы силовых трехфазных трансформаторов при однофазной нагрузке.
2.7 Алгоритм определения мощности трансформатора для устройства снижения электромагнитного влияния.
2.8 Методика определения коэффициентов несимметрии и несинусоидалыюсти напряжений у нетяговых потребителей при их электроснабжении от ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети
переменного тока.
3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ
ВОЗДУШНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ В
С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ОПОРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДВУХПУТНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
3.1 Параметры математической модели системы тяговая сеть переменного тока смежная ЛЭП для двухпутных участков железной дороги с усиливающими проводами в контактной подвеске
3.2 Результаты математического моделирования электромагнитного
V 7 . .V
влияния тяговых сетей переменного тока двухпутных участков железной дороги с усиливающими проводами в контактной подвеске на воздушные
трехфазные линии напряжением выше В
4 ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ В, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ОПОРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
4.1 Устройство снижения электромагнитного влияния со стороны
тяговой сети переменного тока на ЛЭП.
4.2 Устройство определения расстояния до места однофазного замыкания ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.
4.3 Устройство определения расстояния до места обрыва провода ЛЭП,
расположенных на опорах контактной сети переменного тока.
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Результаты исследований напряжений в ЛЭП.
5.2 Результаты исследований качества электрической энергии в ЛЭП
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ОТЧЕТЫ ОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ В ЛЭП И КОЭФФИЦИЕНТОВ
НЕСИММЕТРИИ И НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. АКТ И ПРОТОКОЛ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВА СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЛИЯНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Предложены устройство снижения электромагнитного влияния ограничения напряжений нулевой последовательности и снижения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности, устройство определения расстояния до места однофазного замыкания ЛЭП и устройство определения расстояния до места обрыва провода ЛЭП. Вохтога Туфаново Северной ж. Исследования выполнены для различных режимов работы тяговой сети и ЛЭП без применения устройств по повышению работоспособности и с применением их. Установлено, что при применении таких устройств значения фазных напряжений, коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей соответствуют нормируемым значениям. Трехфазные линии электропередач напряжением выше В с изолированной нейтралью далее ЛЭП предназначены для электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей, в том числе технических средств устройств железнодорожной автоматики и телемеханики 1, 2. Номинальное напряжение ЛЭП составляет 6 кВ или кВ, значительно реже кВ. На участке вдоль железной дороги прокладываются две ЛЭП первая линия электропередачи автоблокировки предназначена для электроснабжения технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики и вторая
линия электропередачи продольного электроснабжения предназначена для электроснабжения остальных нетяговых потребителей на участке. Потребители первой категории получают электроснабжение от ЛЭП автоблокировки и ЛЭП продольного электроснабжения. Также от этих ЛЭП получают электроснабжение ряд потребителей второй категории линейные устройства тягового электроснабжения, контролируемые пункты телемеханики и др. ЛЭП осуществляется в непосредственной близости от тяговой сети переменного тока. Для снижения капитальных и эксплуатационных затрат при электрификации новых участков на переменном токе ЛЭП размещают на опорах контактной сети с полевой стороны. Необходимость в прокладке на опорах контактной сети ЛЭП также может быть вызвана необходимостью сохранения существующих подстанций и устройств электроснабжения при переводе участка с постоянного тока на переменный ток. Расположение ЛЭП на опорах контактной сети с полевой стороны и значительная длина сближения приводят к увеличению электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока на ЛЭП в сравнении с линиями, расположенными на самостоятельных опорах. В ЛЭП наблюдается появление напряжений, превышающих номинальное, как в рабочих режимах ЛЭП, так и при отсутствии нагрузки. При повышенных напряжениях происходит ускоренное старение изоляции проводов, трансформаторов и другого электрооборудования нетяговых потребителей, подключенных к ЛЭП. На электрифицированных участках переменного тока источниками питания ЛЭП являются тяговые подстанции. ЛЭП подключаются к шинам двух смежных подстанций. На участках переменного тока расстояния между тяговыми подстанциями не превышают 0 км. Для электроснабжения нетяговых потребителей также применяются линии продольного электроснабжения по системе два провода рельсы далее ДПР напряжением кВ, которые не рассматриваются в настоящей диссертационной работе. Нетяговые потребители, в том числе технические средства железнодорожной автоматики и телемеханики, как потребители первой категории получают питание от двух взаимно резервируемых источников через две взаимно резервируемые ЛЭП напряжением 6 кВ или кВ. Основное питание средства железнодорожной автоматики и телемеханики получают от ЛЭП автоблокировки, резервное питание от ЛЭП продольного электроснабжения. Как правило, в качестве независимого третьего источника питания используются дизельгенераторы с автоматизированной системой управления. Для ограничения токов однофазного замыкания на землю, оказывающих мешающее влияние на работу линий связи и рельсовые цепи автоблокировки, ЛЭП автоблокировки не имеют гальванической связи с другими ЛЭП напряжением выше В 2, 3. Типовыми схемами предусматривается электроснабжение ЛЭП автоблокировки напряжением 6 кВ или кВ через отдельный разделительный трансформатор 0, кВ или 0,4 кВ мощностью до 0 кВА, подключенный к шинам собственных нужд подстанций. ЛЭП получает электроснабжение параллельно от двух смежных подстанций.