Тема 6.1 Общие сведения о тяговых подстанциях

Назначение, классификация, схемы питания тяговых подстанций.

Нормы присоединения тяговых подстанций к питающей сети

Методические указания

При ссылке в дальнейшем на литературу указывается ее номер согласно приведенному в конце брошюры библиографическому списку, например, [1].

Назначение, классификацию и схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций электрифицированных железных дорог можно изучить по учебнику [1], § 8.1 на страницах 361-364.

Тяговые подстанции электрифицированных железных дорог обеспечивают электроснабжением электрическую тягу поездов (самый мощный потребитель), устройства СЦБ, железнодорожные нетяговые потребители, собственные нужды подстанции, районные потребители (районных потребителей может не быть). После изучения материала необходимо знать классификацию тяговых подстанций, уметь начертить схему внешнего электроснабжения тяговых подстанций, на которой отразить опорные, транзитные, отпаечные и тупиковые подстанции, а также знать нормы присоединения тяговых подстанций к питающей сети. Под нормами присоединения подстанций понимается количество промежуточных подстанций (транзитных, отпаечных), расположенных между опорными.

Вопросы для самоконтроля

1. Какая электрическая подстанция называется тяговой?

2. Приведите классификацию тяговых подстанций

- по роду тока (системе электрической тяги);

- по способу управления;

- по способу обслуживания;

- по возможности перемещения.

3. Какими бывают тяговые подстанции в схеме внешнего

электроснабжения? (пояснить схемой питания)?

4. Электроснабжение тяговых подстанций осуществляется по двухцепной

ЛЭП напряжением 220 кВ. Сколько допускается расположить

промежуточных подстанций при электротяге на переменном токе?

5. Электроснабжение тяговых подстанций осуществляется по двухцепной

ЛЭП напряжением 220 кВ. Сколько допускается расположить

промежуточных подстанций при электротяге на постоянном токе?

6. Электроснабжение тяговых подстанций осуществляется по двухцепной

ЛЭП напряжением 110 кВ. Сколько допускается расположить

промежуточных подстанций при электротяге на переменном токе?

7. Электроснабжение тяговых подстанций осуществляется по

двухцепной ЛЭП напряжением 220 кВ. Сколько допускается

расположить промежуточных подстанций при электротяге на

постоянном токе?

Тема 6.2 Тяговые подстанции постоянного тока

Общие сведения о тяговых подстанциях постоянного тока. Схема питания тяги и нетяговых потребителей от тяговой подстанции постоянного тока. Однолинейная схема тяговой подстанции постоянного тока. Силовые полупроводниковые приборы. Технические характеристики, параметры и конструкция преобразовательных агрегатов, схемы выпрямления. Сглаживающие устройства. Схема РУ-3,3 кВ. Конструкция тяговых подстанций постоянного тока, расчет мощности. Устройства защиты от перенапряжений тяговой подстанции постоянного тока.

Методические указания

Основной теоретический материал о тяговых подстанциях постоянного тока приведен в главе 8 [1] на страницах 364-407. В результате изученного материала необходимо знать схему тягового электроснабжения на постоянном токе, схемы подключения нетяговых потребителей, особенности электроснабжения устройств СЦБ на тяговой подстанции постоянного тока. Схема питания потребителей приведена в учебнике [1] рисунок 8.5 на странице 365.

При рассмотрении вопросов, связанных с силовыми полупроводниковыми приборами и выпрямителями, следует повторить материал, изученный в дисциплине Электротехника и электроника, Раздел 2 Электронная техника. После изучения материала необходимо знать состав преобразовательных агрегатов, их конструкцию, марки и технические характеристики тяговых трансформаторов и выпрямителей.

Однолинейные схемы распределительных устройств изучаются в МДК01.01. Раздел1. Устройство электрических подстанций и составление их схем. Схема РУ-3,3 кВ представлена в учебнике [1] рисунок 8.17 на странице 393. Схему тяговой подстанции постоянного тока можно изучить по приложению 1 настоящего пособия.

Для задержания высших гармонических составляющих на тяговой подстанции между плюс и минус шинами подключено сглаживающее устройство. Его назначение, конструкцию, основное оборудование рассматривается в учебнике [1] на страницах 388-392. Значения емкостей колебательных контуров, расчет индуктивностей этих контуров приведены в литературе [4] на страницах 69-70.

Для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений на тяговых подстанциях постоянного тока применяются разрядники и ограничители перенапряжений. Их назначение, конструкцию, параметры, принцип действия рассматривается в учебнике [1] на страницах 239-245.

Современное оборудование распределительных тяговых подстанций постоянного тока, требования к его установке можно изучить, используя литературу [2], [6], [5] а также интернет - ресурсы. Оперативные переключения для подготовки рабочего места с целью выполнения ремонтных работ производятся в соответствии с техническими мероприятиями, которые представлены в литературе [7].

Цель проведения практических и лабораторных занятий - «Изучение конструкции быстродействующего выключателя постоянного тока АБ-2/4.», «Изучение конструкции быстродействующего выключателя постоянного тока АБ-28.», «Изучение конструкции быстродействующего выключателя постоянного тока АБ-43.», «Изучение конструкции быстродействующего выключателя постоянного тока АБ-49.», «Изучение конструкции быстродействующего выключателя постоянного тока АБ-206.», «Изучение конструкции РДШ», «Сборка схемы управления быстродействующего выключателя постоянного тока», «Исследование схемы управления быстродействующим выключателем постоянного тока ВАБ-28», «Исследование схемы управления быстродействующим выключателем постоянного тока ВАБ-43», «Исследование схемы управления быстродействующим выключателем постоянного тока ВАБ-49», «Изучение конструкции выпрямителя.», «Расчет выпрямителя.», «Расчет мощности тяговой подстанции постоянного тока.», «Изучение конструкции разрядников постоянного тока.», «Расчет сглаживающего устройства.» - является закрепление знаний и умений в области тяговых подстанций постоянного тока электрифицированных железных дорог путем практического изучения основного оборудования распределительных устройств, их схем, выполнения расчетов мощности подстанции и выбора силовых трансформаторов.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите оборудование, входящее в состав преобразовательного агрегата.

2. Как называются обмотки тягового трансформатора?

3. С какой схемой выпрямления преобразовательный агрегат

ТДП-12500/10Ж + ПВЭ5АУ1? Укажите схемы соединения обмоток

тягового трансформатора.

4. С какой схемой выпрямления преобразовательный агрегат

ТРДП-12500/10Ж + ТПЕД-3150-3,3? Укажите схемы соединения

обмоток тягового трансформатора.

5. С какой целью вторичная обмотка тягового трансформатора

ТРДП-12500/10Ж расщеплена на две части?

6. Назовите конструктивное отличие тягового трансформатора

ТРДП-12500/10Ж от тягового трансформатора ТРСЗП-12500/10Ж.

7. Укажите порядок оперативных переключений при вводе в работу (при

выводе из работы) преобразовательного агрегата.

8. Расшифруйте маркировку силового полупроводникового прибора

ДЛ161-200-8.

9. Какие из параметров силового полупроводникового прибора

определяют количество параллельных ветвей в выпрямителе и

последовательно соединенных полупроводниковых приборов в каждой

ветви выпрямителя?

10. Сколько и какие диоды работают в каждый момент времени в

выпрямителе с шестипульсовой схемой выпрямления?

11. Сколько и какие диоды работают в каждый момент времени в

выпрямителе с двенадцатипульсовой схемой выпрямления?

12. Какое по форме и номинальное по величине напряжение на выходе

выпрямителя?

13. Как называется присоединение (участок схемы) между выпрямителем

и плюс шиной?

14.Как называется присоединение между плюс шиной и контактной

подвеской?

15. Как называется присоединение между средней точкой дроссель-

трансформатора и минус шиной?

16. Как называется и почему так быстродействующий выключатель

постоянного тока, установленный на вводе в РУ-3,3 кВ?

17. Как называется быстродействующий выключатель

постоянного тока, установленный на фидере контактной сети?

18. Назначение ШСА.

19. Сколько выключателей допускается выводить в ремонт через ШСА?

20. С какой целью на фидерах контактной сети устанавливают два

последовательно соединенных быстродействующих выключателя

постоянного тока?

21. Почему на фидерах контактной сети выключатели постоянного тока

устанавливают последовательно, а не параллельно?

22. Дайте определение номинального тока отключения

быстродействующего выключателя постоянного тока.

23. Дайте определение тока уставки быстродействующего выключателя

постоянного тока.

24. Какими элементами фидерного быстродействующего выключателя

постоянного тока регулируется ток уставки? (ВАБ-43, ВАБ-49,

ВАБ-206).

25. Назовите способы гашения электрической дуги быстродействующим

выключателем постоянного тока.

26. Назовите назначение катушки и сердечника магнитного дутья

быстродействующего выключателя постоянного тока.

27. Сколько пар контактов имеют быстродействующие выключатели

постоянного тока? Их названия.

28. Назовите основные элементы блока быстродействующего привода

выключателя постоянного тока.

29. Назначение держащей катушки быстродействующего

выключателя постоянного тока. Какой по величине по ней протекает

ток и какое по роду и величине приложено напряжение? Что является

источником этого напряжения?

30. Назначение катушки включения быстродействующего

выключателя постоянного тока. Какой по величине по ней протекает

ток и какое по роду и величине приложено напряжение? Что является

источником этого напряжения?

31. Назначение якорька с механизмом свободного расцепления у

выключателей постоянного тока.

32. Назначение, конструкция, принцип работы РДШ.

33. Укажите алгоритм оперативных переключений при выводе в ремонт

одного из фидерных выключателей через ШСА без перерыва в

электроснабжении участка контактной сети.

34. Какой потенциал по знаку в контактной подвеске, рельсовой цепи?

35. Особенность подключения амперметров в РУ-3,3 кВ? Почему в

РУ-3,3 кВ амперметры не подключают к трансформаторам тока, как

это выполнено в РУ-10 кВ?

36. Особенность подключения вольтметров в РУ-3,3 кВ? Почему в

РУ-3,3 кВ вольтметры не подключают к трансформаторам

напряжения, как это выполнено в РУ-10 кВ?

37. Назначение ИКЗ на фидерах контактной сети.

38. Назначение ОПН, установленных на фидерах контактной сети.

39. Назначение разрядников, установленных в РУ-3,3 кВ в

непосредственной близости от выпрямителей.

40. В выпрямителе короткое замыкание. Какая защита придет в режим

тревоги и что отключит?

41. Укажите назначение запасной плюс шины в РУ-3,3 кВ.

42. На шинах РУ-3,3 кВ короткое замыкание. Какая защита придет в

режим тревоги, что отключит и в какой последовательности?

43. Назначение короткозамыкателя, установленного в обратном фидере.

44. По какому прибору определяется общий тяговый ток подстанции?

45. Значение какого тока показывают амперметры, установленные:

- на вводе в РУ-3,3 кВ;

- на питающем фидере контактной сети;

- в обратном фидере контактной сети.

46. Что является источниками высших гармоник частотой 100,200,300,

400, 500, 600, 900, 1200 Гц?

47. Какое влияние и на что оказывают гармоники частотой 100,200,300,

400, 500, 600, 900, 1200 Гц?

48. Назначение и состав сглаживающего устройства.

49. Назначение и состав фильтрустройства. На каком явлении основана

работа фильтрустройства?

50. В распределительном устройстве какого напряжения и через какой

коммутационный аппарат подключают фильтрустройство?

51. Из чего (каких мощностей) складывается полная мощность тяговой

подстанции постоянного тока?

52. К шинам какого напряжения на тяговой подстанции постоянного тока

подключают трансформаторы собственных нужд. Сколько ТСН

устанавливают на подстанции и почему именно таково их количество?