Проектирование реконструкции тяговой подстанции 110/10/3,3 кВ «Черкасов Камень»

Система постоянного тока была первой системой электрификации железных дорог в России. При этой системе энергия трехфазного тока поступает от элек-трических сетей энергосистемы на тяговые подстанции напряжением 6, 10, 35, 110 или 220 кВ, трансформируется, выпрямляется полупроводниковыми преобразователями, и напряжение 3,3 кВ постоянного тока подается в тяговую сеть.
Тяговая подстанция – это электрическая подстанция, предназначенная для питания транспортных средств на электрической тяге через контактную сеть. От тяговой подстанции получают питание и другие нетяговые потребители.
Электрифицированные железные дороги относятся к потребителям первой категории. В соответствии со строительными нормами и правилами при выходе из строя одной из районных подстанций или линий электропередачи протяжен-ностью 150-200 км, питающих тяговые подстанции, допускается перерыв электроснабжения не более одной тяговой подстанции. Наиболее предпочтителен вариант питания каждой тяговой подстанции от независимых источников питания. Однако это связанно с большими капитальными затратами. Учитывая это, допускается питание тяговых подстанций по двум одноцепным линиям от одного источника питания или по двухцепным или одноцепным линиям, прокладываемым вдоль электрифицируемой железной дороги, если эти линии имеют двухстороннее питание.
Основой функционирования железнодорожного транспорта в переходный период являлось проведение мероприятий по совершенствованию структуры отрасли. Общие направления работы по структурным преобразованиям за-ключаются в укрупнении первичных производственных звеньев, объединений и упразднении отделений железных дорог, централизации управления перевозоч-ной и финансово-экономической деятельностью, концентрации финансовых ресурсов в министерстве в условиях дефицита, необходимости устранения двойных налогооблагаемых оборотов.
Целью структурной реформы в сфере транспорта является обеспечение экономического роста на макро- и микроуровне, создание условий для осуществ-ления инвестиций в инфраструктуру при одновременном уменьшении транспорт-ной составляющей в итоговой цене, производимой в стране. В качестве основных ограничений выступают: учет социальной значимости отрасли; государственное регулирование тарифов и необходимость обеспечения технологического, экологического и экономического равновесия. Развитие транспортных услуг нового уровня невозможно без внедрения высокоэффективных производственных и информационных технологий, современных устройств связи и телекоммуникаций, систем управления качеством и безопасностью движения поездов.
Целью всех проводимых в отрасли преобразований является повышение эффективности взаимодействия железнодорожного транспорта с государством, регионами, отраслями и пользователями услуг федерального железнодорожного транспорта, в конечном итоге повышение эффективности функционирования экономики страны.
Представленный дипломный проект разработан по теме «Проектирование реконструкции тяговой подстанции 110/10/3,3 «Черкасов Камень». Он состоит из шести частей: общей части, расчетной части, специальной части, разделов без-опасности и экологичности и управление качеством электроэнергии и экономической части. Расчетная часть содержит анализ существующей схемы подстанции, расчет и выбор оборудования, обоснование принятых схем электроустановки, расчет токов короткого замыкания. Специальная часть – расчет и выбор защит. Раздел охраны труда включает в себя проектируемые мероприятия по технике безопасности и противопожарной профилактике. В разделе управления каче-ством электроэнергии рассмотрены вопросы качества электроэнергии и способы улучшения его показателей. Экономическая часть включает в себя расчет капитальных затрат на реконструкцию подстанции и расчет расходов на ее эксплуатацию, а также технико-экономические показатели тяговой подстанции.

Аннотация 1
Введение 6
1 Общая часть 8
1.1 Описание схемы электрифицированного участка железной дороги 8
1.2 Описание тяговой подстанции ЭЧЭ-352 черкасов камень 10
2 Расчетная часть 13
2.1 Расчет потребления электроэнергии на тягу поездов 13
2.1.1 Определение числа грузовых поездов по заданному объему грузоперевозок 13
2.1.2 Определение расхода электроэнергии на тягу поездов 15
2.1.3 Выбор расстояния между тяговыми подстанциями 17
2.1.4 Расчет необходимой мощности преобразовательных агрегатов 18
2.2 Выбор типа и необходимого числа преобразовательных агрегатов 23
2.3 Выбор понижающих трансформаторов 25
2.3.1 Расчет мощности нетяговых потребителей и мощности собственных нужд. Выбор трансформатора собственных нужд 25
2.3.2 Расчет необходимой мощности понижающего трансформатора 26
2.4 Выбор схемы подстанции 28
2.4.1 Схема РУ-110 кВ 28
2.4.2 Схема РУ-10 кВ 30
2.4.3 Схема РУ-3,3 кВ 31
2.5 Расчет токов короткого замыкания 33
2.6 Выбор основного электрооборудования 47
2.6.1 Расчет максимальных рабочих токов подстанции 47
2.6.2 Выбор высоковольтных выключателей 49
2.6.3 Выбор трансформатора напряжения 110 кВ для установки на ОРУ-110 52
2.6.4 Выбор трансформаторов тока 54
3 Специальная часть 61
3.1 Релейная защита 61
3.2 Расчет защит преобразовательного агрегата от коротких замыканий и перегрузок 64
3.2.1 Максимальная токовая защита без выдержки времени 65
3.2.2 Максимальная токовая защита c выдержкой времени 66
3.2.3 Защита от длительной перегрузки 67
3.3 Учет электроэнергии 67
3.3.1 Автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов 67
3.3.2 Классификация систем учета и электросчетчиков 69
3.3.3 Организация учета электроэнергии на тяговой подстанции «Черкасов Камень» 71
4 Безопасность и экологичность проекта 77
4.1 Влияние блуждающих токов на подземные сооружения 77
4.2 Способы уменьшения блуждающих токов 78
4.3 Классификация мероприятий по защите сооружений и область их применения 79
4.4 Основные требования по ограничению утечки тяговых токов 84
4.5 Специальные меры по ограничению утечки тяговых токов 85
4.6 Обеспечение требований пожарной безопасности 87
4.6.1 Основные возможные причины пожаров и взрывов в электроустановках 87
4.6.2 Меры по предупреждению причин пожаров 88
4.6.3 Требования пожарной безопасности, предъявляемые к работникам тяговых подстанций 89
4.6.4 Меры по борьбе с распространением пожаров. Средства пожаротушения 91
4.7 Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации силовых трансформаторов 94
4.8 Профилактические меры по нормализации условий труда при работе с силовыми трансформаторами 95
5 Управление качеством электроэнергии 98
5.1 Местоположение источников искажения на тяговой подстанции «Черкасов Камень» 98
5.2 Влияние преобразовательных агрегатов на несинусоидальность кривой напряжения. Уровень вносимых ими помех 98
5.3 Меры, направленные на снижение несинусоидальности напряжения 99
5.4 Колебания напряжения. Влияние и меры, направленные на снижение колебаний напряжения 100
5.5 Современные отечественные средства измерения для оценки качества электроэнергии 102
5.5.1 ИВК Омск-М 102
5.5.2 ППКЭ-3-50 103
5.5.3 Ресурс-UF2 104
6 Экономическая часть 105
6.1 Экономическое обоснование реконструкции 105
6.2 Расчет капитальных вложений 108
6.3 Расчет эксплуатационных затрат 114
6.3.1 Расчет эксплуатационных затрат до реконструкции 114
6.3.2 Расчет эксплуатационных затрат после реконструкции 117
6.4 Расчет экономической эффективности реконструкции 120
6.5 Технико-экономические показатели тяговой подстанции 110/10/3,3 кВ 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
Список использованных источников 124

Доброго дня! Предлагается дипломная работа по электроснабжению "Проектирование реконструкции тяговой подстанции 110/10/3,3 кВ «Черкасов Камень»". Работа была выполнена и защищена на "отлично" в 2011 году в Сибирском Государственном Индустриальном Университете (г. Новокузнецк). Работа была выполнена самостоятельно и, в целом, ответственно. Вам остается только поменять название подстанции и сделать свой титул (к работе не прилагается по причине убогости). Объективный минус работы - экономическая часть взята "с потолка". Туда лучше не смотреть, бред полнейший. В тексте возможны очепятки. Схемы и чертежи прилагаются. В качестве бонуса - текст доклада.

1. Фигурнов Е. П. Расчет системы электроснабжения электрифицирован-ных железных дорог. Учебное пособие / Е. П. Фигурнов, А. С. Бочев, Ю. И. Жарков – Ростов-на-Дону; РИИЖТ, 1977. – 48 с.
2. Дворовчикова Т. В. Электроснабжение и контактная сеть электрифици-рованных железных дорог: Пособие по дипломному проектированию / Т. В. Дворовчикова, А. Н. Зимакова – М.: Транспорт, 1989 – 166 с.
3. Гринберг-Басин М. М. Тяговые подстанции: Пособие по дипломному проектированию / М. М. Гринберг-Басин – М.: Транспорт, 1986. – 168 с.
4. Почаевец В. С. Электрические подстанции / В. С. Почаевец – М.: Жел-дориздат, 2001 – 512 с.
5. Мамошин Р.Р. Электроснабжение электрифицируемых железных дорог / Р.Р. Мамошин, А.Н. Зимакова. – М.: Транспорт, 1980. – 296 с.
6. Тяговые подстанции / Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Ю. М. Бей [и др.] – М.: Транспорт, 1981. – 319 с.
7. Мамошин Р.Р. Тяговые подстанции / Р.Р. Мамошин, Ю.М. Бей. – М.: Транспорт, 1986.
8. Князев В. С. Расчёт токов короткого замыкания в системах электро-снабжения. Метод. указ. / Сост.: В.С. Князев, Г.С. Свирская: ГОУ ВПО «Сиб-ГИУ». – Новокузнецк, 2004. – 38 с.
9. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропере-дачи и сетей. / Под ред. Я.М. Большама, В.И. Круповича, М.Л. Самовера. Изд. 2-е, Перераб. и доп. – М.: Энергия, 1974. – 696 c.
10. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю. Г. Ба-рыбина – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.
11. Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высших учебых заведений / Б. И. Кудрин. – М.: Интермет Инжи-ниринг, 2006. – 672 с.
12. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
13. Справочник по электроснабжению железных дорог Т.-1. / Под ред. К.Г. Маквардта – М.: Транспорт, 1981. – 256 с.
14. Справочник по электроснабжению железных дорог Т.-2. / Под ред. К.Г. Маквардта – М.: Транспорт, 1981. – 392 с.
15. Маквардт К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных до-рог / К.Г. Маквардт – М.: Транспорт, 1981 – 525 с.
16. Энергетика. Оборудование. Документация [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. и прогр. – OIM/RU, 2011. – Режим доступа: http://forca.ru/.- Загл. с экрана.
17. Котельников А. В. Электрификация железных дорог: мировые тенден-ции и перспективы / А. В. Котельников. – М.: Интекст, 2002. – 104 с.
18. Двенадцатипульсовые полупроводниковые выпрямители тяговых под-станций / Б. С. Барковский [и др.]; под. ред. М. Г. Шалимова. – М.: Транспорт, 1990. – 127 с.
19. Фигурнов Е. П. Релейная защита: учебник для вузов ж.-д. транспорта / Е. П. Фигурнов – М.: 2002. – 720 с.
20. Дьяков А. Ф. Микропроцессорная релейная защита и автоматика элек-троэнергетических систем: Учебное пособие для студентов вузов / А. Ф. Дьяков, Н. И. Овчаренко. – М.: Издательство МЭИ, 2000. – 199 с.
21. Новости электротехники [Электронный ресурс]: отраслевое информаци-онно-справочное издание. – Электрон, дан, и прогр. – СПб. OIM/RU, 2011. – Ре-жим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/.- Загл. с экрана.
22. Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов / Е. А. Конюхова. – 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2004. – 320 с.