Рассмотрено на заседании   УТВЕРЖДАЮ Стр 1 из 3Следующая ⇒ Рассмотрено на заседании                                                     УТВЕРЖДАЮ Цикловой комиссии                                                            Зам. директора техникума № протокола                                                                        по учебной работе Дата                                                                                                      Воронина С.А. Председатель цикловой комиссии   Автор:                        Ройзен О.Г.   Рецензенты:     ВВЕДЕНИЕ          Программой дисциплины «Электроснабжение» предусматривается изучение схем, конструкции и принципа действия устройств системы электроснабжения железных дорог, влияния этих устройств на смежные сооружения, методы электрических и технико-экономических расчетов этих устройств. Содержание учебного материала базируется на новейших научно-технических достижениях в области электроснабжения потребителей, в том числе тяги поездов, и может быть полезно при подготовке ремонтного персонала районов электроснабжения и ремонтно-ревизионных участков, а также административно-технического персонала дистанций электроснабжения. Для успешного освоения данной дисциплины необходимы теоретические основы, ранее полученные студентами при изучении дисциплин «Математика», «Электротехника», «Электронная техника», «Электрические подстанции». В дальнейшем изучение методов обслуживания устройств электроснабжения будет продолжено в курсах "Контактная сеть" и "Монтаж, наладка, обслуживание и ремонт электроустановок". В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: об источниках электрической энергии, энергосистемах, знать: схемы и конструктивное выполнение электрических сетей, схемы электроснабжения потребителей, схемы электроснабжения устройств автоблокировки, источники электрического освещения, схемы питания и секционирования контактной сети, критерии качества электрической энергии, влияние устройств электроснабжения на линии связи, и уметь: выполнять расчеты электрических сетей, выполнять расчет электрического освещения, выполнять расчеты тяговой сети, выполнять расчет устройств компенсации реактивной энергии, выбирать по справочным материалам необходимое оборудование и аппаратуру для устройств электроснабжения.        Весь программный материал разделен на 2 задания. После изучения материала каждого задания необходимо выполнить контрольную работу, составленную в 50 вариантах. Номер варианта контрольных работ определяется двумя последними цифрами шифра студента. Номера вопросов и задач для каждого варианта указаны в таблице 1. После рабочей программы учебной дисциплины и кратких методических указаний по изучению материала приведен перечень вопросов, рекомендованных для подготовки к экзамену. Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических (расчетных) навыков программой предусмотрены практические занятия. Практические работы выполняются под руководством преподавателя в сроки, предусмотренные учебным графиком. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Введение        Исторический обзор развития электрификации железных дорог. Электрификация железнодорожного транспорта. Цель и содержание дисциплины и ее роль в подготовке специалиста, связь с другими специальными курсами. Получение, преобразование, распределение и использование электроэнергии. Технико-экономическое сравнение электрической и тепловозной тяги. Методические указания При ссылке в дальнейшем на литературу указывается ее номер согласно приведенному в конце брошюры перечню литературы. Например, [2]. Раздел 1. Электрические сети и системы Раздел 2. Электроснабжение потребителей Раздел 3. Тяговые сети Задание на контрольную работу № 1 Задачи №1-10. Определить место расположения главной понижающей подстанции (ГПП) на плане железнодорожного узла. Составить, начертить и обосновать схему электроснабжения нетяговых потребителей электроэнергии. Категория, установленная мощность Ру и коэффициент спроса кс основных потребителей электроэнергии приведены в таблице 2. Номер рисунка заданного плана станции, а также координаты расположения трансформаторных подстанций (ТП) на территории потребителей указаны в таблице 3. Координатные оси на плане железнодорожного узла: ось х – ось 1 пути, ось у – вертикальная ось плана пассажирского здания. Таблица 2 Наименование потребителя электроэнергии Категория потребителя Коэффициент спроса кс Номера задач 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Установленная мощность потребителей Ру , кВт Пассажирское здание I 0,6 100 150 200 120 130 160 180 110 140 170 Жилой поселок III 0,4 400 500 600 450 550 650 480 560 700 680 Школа I 0,8 120 150 170 185 200 190 140 160 155 130 Больница I 0,7 300 340 350 310 280 250 270 240 320 330 Насосная I 0,7 280 400 280 380 260 350 370 290 340 375 Котельная I 0,5 600 500 700 550 650 580 640 700 600 500 Депо I 0,8 700 680 720 650 600 620 580 575 550 670 Грузовой двор II 0,85 150 200 100 120 130 140 150 160 170 180 Пост ЭЦ I 0,95 100 90 80 110 120 130 140 75 85 95   Таблица 3 Номер задачи 1, 2, 3	4, 5, 6		7, 8, 9, 10
Номер рисунка плана станции	1		2		3
Наименование потребителей	Координаты расположения ТП, м
	x	y	x	y	x	y
Пассажирское здание	40	20	60	-40	40	30
Жилой поселок	-70	180	200	-180	-100	120
Школа	-320	250	-260	-135	-670	120
Больница	650	-140	1070	-240	920	210
Насосная	520	-50	440	-60	-250	30
Котельная	-460	70	770	-60	980	80
Депо	1270	70	-800	60	560	-75
Грузовой двор	-680	-80	850	40	1120	-50
Пост ЭЦ	-170	20	-190	-40	190	30

	Рисунок 1

 

 

Рисунок 2

 

Рисунок 3

 

 

Задачи № 11-20.

1. Рассчитать экономичное сечение S _эк проводов воздушной трехфазной линии с одной нагрузкой на ее конце. Для всех вариантов линия должна быть выполнена из голых проводов.

2. Подобрать действительное (стандартное) сечение проводов линии S _н и проверить его по условиям нагрева.

3. Для линии выбранного сечения подсчитать

а) потерю линейного напряжения ∆ U в кВ;

б) относительную потерю напряжения, т.е. отношение потери напряжения к номинальному напряжению в линии,

При подсчете ∆ U _л активной и емкостной поперечной проводимостью линии пренебречь.

4. Проверить выбранное сечение по допустимой потере напряжения.

Исходные данные приведены в таблице 4.

 

Таблица 4

Наименование	Номера задач
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Максимальная мощность нагрузки в конце линии Р2, кВт	2000	1600	3000	700	6000	4000	500	950	12500	2100
Коэффициент мощности нагрузки cosφ2	0,92	0,87	0,9	0,85	0,92	0,9	0,85	0,88	0,9	0,86
Номинальное напряжение линии U н , кВ	10	6	10	35	35	35	6	10	35	10
Длина линии l, км	8	5	6	30	25	20	10	10	30	4
Время использования максимальной нагрузки Тmax, ч в год	4500	1500	2500	8000	2800	2500	7500	2900	2900	3800
Допустимая относительная потеря напряжения ε доп, %	8	10	7	9	8	7	10	8	9	10
Материал проводов линии	медь					алюминий

 

Задачи № 21-30.

Рассчитать осветительную установку для общего равномерного освещения внутреннего помещения, имеющего размеры: длину А, ширину В, высоту Н. Потолок, стены и рабочие поверхности светлые. Окна расположены по длине помещения. Нормируемая наименьшая освещенность Е на поверхности рабочих столов (в 0,8 м от пола, т.е. h_p = 0.8 м). Определить количество и размещение светильников, световой поток светильника, мощность ламп в светильнике и мощность осветительной установки всего помещения.

Исходные данные указаны в таблице 5.

 

Таблица 5

Наименование	Номера задач
	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Размеры помещения:
длина А, м	16	11,6	17,5	16	12,8	20	16,5	14	15	22
ширина В, м	12	8,6	10,5	11,8	9,6	10	9,9	10,5	9	13
высота Н, м	4,0	3,8	3,4	3,5	3,5	4,0	3,3	3,53	6	3,4
Коэффициенты отражения:
потолка ρп, %	50	70	50	70	50	50	70	50	70	50
стен ρс, %	30	50	50	30	50	30	50	50	30	50
рабочей поверхности ρр, %	10	30	10	10	30	10	30	10	10	30
Тип светильника	с лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами					с люминесцентными лампами
Число ламп в светильнике	-	-	-	-	-	2	4	2	4	2
Тип лампы	КГ	КЛЛ	КЛЛ	КГ	КЛЛ	ЛХБ	ЛД	ЛБ	ЛД	ЛХБ
Высота от потолка до светильника hс, м	0,8	0,8	0,5	0,49	0,3	-	-	-	-	-
Коэффициент неравномер-ности освещения z	0,15					1,1
Коэффициент запаса кз	1,3					1,5
Нормируемая освещенность поверхности рабочих столов Е, лк	100	150	25	30	100	300	200	300	200	300

 

Вопросы № 31-40

31. Приведите сравнительную характеристику систем электрификации железных дорог, перечислите их преимущества и недостатки. Начертите и поясните схемы электроснабжения тяговых подстанций и питания тяговой сети от тяговых подстанций постоянного тока и переменного тока 25 кВ и 2х25 кВ.

 

32. Приведите классификацию электрических сетей; Опишите область применения и устройство воздушных и кабельных ЛЭП. Приведите примеры расположения проводов на опорах воздушных ЛЭП; дайте характеристику проводов и кабелей, применяемых для ЛЭП; приведите примеры обозначений марок проводов и кабелей и расшифруйте эти обозначения.

 

33.  Приведите характеристику нетяговых потребителей и схем их питания от тяговых и районных подстанций и линий продольного электроснабжения на участках, электрифицированных на постоянном и переменном токе и на неэлектрифицированных участках; опишите конструктивное выполнение линий; приведите схемы.

 

34. Объясните назначение устройств СЦБ, перечислите основные требования, предъявляемые к электроснабжению устройств автоблокировки; приведите и поясните принципиальные схемы питания и секционирования ВЛ СЦБ от тяговых и трансформаторных подстанций; приведите однолинейную схему и назовите основное оборудование РУ СЦБ.

 

35. Приведите и опишите схемы основного и резервного электроснабжения сигнальных точек автоблокировки на перегонах электрифицированных участков постоянного и переменного тока; опишите конструктивное выполнение линий и пунктов питания сигнальных точек.

 

36. Назовите основные световые величины; перечислите требования к освещению объектов железнодорожного транспорта; охарактеризуйте основные виды источников света, укажите наиболее перспективные из них.

 

37. Приведите классификацию осветительных приборов; назовите и поясните основные светотехнические характеристики осветительных приборов.

 

38. Приведите общие требования к качеству освещения; Приведите примеры нормируемой освещенности для открытых территорий ж.д. станций, пассажирских платформ, сортировочных горок; опишите осветительные установки железнодорожных станций и приведите поясняющие схемы.

 

39. Опишите причины возникновения блуждающих токов; приведите схему протекания тока в тяговой сети и схему модели протекания тока в тяговой сети с учетом земли на участках постоянного тока; приведите и объясните диаграммы распределения потенциалов и токов в рельсах, в земле и подземном сооружении для схемы с одной подстанцией и одной нагрузкой. Укажите наиболее опасные зоны для подземных сооружений.

 

40. Опишите электрокоррозионные повреждения металлических подземных сооружений блуждающими токами; Перечислите методы защиты подземных сооружений; подробно опишите и приведите схему электродренажных устройств и диаграммы распределения потенциалов при наличии электродренажа.

Для успешного выполнения задач 1-10 в контрольной работе необходимо предварительно изучить по учебнику [4] тему 2.1 «Электроснабжение нетяговых потребителей». Целью задач является определение места расположения главной понизительной подстанции (ГПП) на плане железнодорожного узла и построение схемы электроснабжения нетяговых потребителей с учетом их категории.

Задачи 1-10 рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Выписать исходные данные из таблиц 2 и 3 в рабочую таблицу 6.

Таблица 6

Наименование потребителя электроэнергии	Кате-гория потре-бителя	Коэф-фици- ент спроса, кс	Установ-ленная мощность Ру, кВт	Макси-мальная мощность потре-бителя Рмах, кВт	Координаты расположения ТП, м
					х	у

 

2. Рассчитать максимальную мощность каждого потребителя по формуле:

1. Результаты расчета занести в таблицу 6.

2. Рассчитать координаты центра электрических нагрузок (ЦЭН):

 

                             

3. Вычертить на листе миллиметровой бумаги ситуационный план железнодорожного узла в масштабе 1:10000 (1мм = 10м). Необходимая длина листа 300 мм.

Нанести координатные оси: ось х – ось I пути; ось у – ось плана пассажирского здания. При определении положения оси у следует учесть, что на рисунках 1 и 3 эта ось смещена относительно центра рисунка.

Нанести оси остальных путей, пользуясь заданными на исходных схемах (рисунки 1-3) горизонтальными и вертикальными размерами. При ширине междупутий 5 м допускается принять расстояние между осями путей на плане 1 мм.

По заданным координатам отметить на плане трансформаторные подстанции потребителей электроэнергии, а затем вычертить по указанным размерам здания и территории этих потребителей.

4. Отметить на плане точку центра электрических нагрузок и определить положение ГПП. ГПП должна располагаться как можно ближе к ЦЭН, на ее территория не должна находиться на путях или пересекаться со зданиями потребителей или территорией жилого поселка. При расположении ГПП следует учитывать возможность присоединения ее к внешней сети электроснабжения (ВЛ напряжением 110 или 220 кВ). Размеры территории ГПП принять 70х100 м. Присоединить ГПП к питающей воздушной линии.

5. На отдельном листе составить схему распределительной сети электроснабжения потребителей железнодорожного узла с учетом их категории и взаимного расположения. Питание потребителей может выполняться по радиальным и магистральным, в том числе кольцевым, схемам. Питание потребителей I категории должно осуществляться двумя линиями от двух независимых источников питания (например, от двух секций шин ГПП, которые, в свою очередь, получают питание от двух независимых источников). Две линии питания потребителей I категории могут быть радиальными или магистральными кольцевыми. По кольцевой схеме может получать питание только один потребитель I категории, находящийся в месте размыкания кольца. Прочие потребители в кольцевой схеме могут быть только III категории. Потребители II категории получают питание по двум линиям. Питание потребителей III категории может выполняться по одной магистральной линии.

6. После построения схему распределительной сети следует нанести на план железнодорожного узла. При вычерчивании схемы на ситуационном плане следует учитывать тип питающих линий. Воздушные сети вычерчиваются сплошной линией, а кабельные – пунктирной линией. Пересечения с электрифицированными путями выполняются только под прямым углом.

7. Составить обоснование схемы, указав, как осуществляется электроснабжение каждого из потребителей с учетом категории. Указать тип питающих линий. Пример схемы и плана железнодорожного узла приведен на рисунках 17 и 18 пособия [5].

Перед решением задач 11-20 необходимо предварительно изучить материал темы 1.2 «Электрические сети» и ознакомиться с методикой электрических расчетов сетей; с порядком выбора сечения проводов линий электропередачи по экономичной плотности тока, по допустимому току; с проверкой выбранного сечения по допустимой потере напряжения.

Для выполнения задач 11-20 следует начертить схему трехфазной линии с одной нагрузкой на конце (рисунок 4), схему замещения одного провода (фазы) этой линии без учета активной и емкостной проводимостей (рисунок 5), что допустимо для линий напряжением до 110 кВ, и рассмотреть векторную диаграмму тока и напряжений (рисунок 6).

Рисунок 6. Векторная диаграмма тока и напряжений

1. Величина максимального тока (единица измерения – А), протекающего в каждом проводе рассчитываемой линии, определяется из исходных данных:

,

где U₂ – номинальное напряжение потребителя, В; U₂ = U_н.

2. Экономичное сечение каждого провода линии, мм²:

,

где j_эк – экономичная плотность тока, А/мм².

Значения j_эк в зависимости от материала провода, вида его изоляции и продолжительности максимума нагрузки Т_max выбираются по таблице 6, помещенной на с.67 учебника [1].

3. Выбор номинального сечения проводов S_н производится по двум условиям:

1. Исходя из экономической выгоды

Значения S_н в мм² для медных и алюминиевых проводов даны в Приложениях 1, 2 учебника [1].

2. Необходимо, чтобы расчетный максимальный ток в проводе не превышал допустимый длительный ток по условиям нагрева для выбранного сечения:

.

Значения I_доп зависят от материала и сечения проводов. Проверить значение тока можно по Приложению 8 учебника [1].

4. Определение активного r ₀ и индуктивного х_L0удельных сопротивлений участка воздушной линии выполняется по Приложениям 1 и 2  учебника [1]. Индуктивное сопротивление для линий напряжением 6 - 10 кВ выбирается для расстояния 2000 м, а для линий напряжением 35 кВ – для расстояния 3000 м.

 

Активное сопротивление линии, Ом

R= r ₀ · l

 

Индуктивное сопротивление линии, Ом

Х _L= х _L0· l

 

5. Потеря фазного напряжения, В

 

∆U _ф = I · R · cosφ+ I · X _L ·  sinφ

 

6. Потеря линейного напряжения, В

∆ U _л = ∆ U _ф

7. Относительная потеря напряжения, %

 

8. Проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения состоит в сопоставлении полученной расчетной величины с ее допустимым значением, заданным в таблице 4:

ε_доп ≥ ε

Если расчетное значение ε больше допустимого, следует принять большее значение сечения проводов и повторить расчет потерь.

 

9. По расчетным данным следует выполнить построение векторной диаграммы напряжений и токов.

При построении диаграммы принять масштаб:

для U_н = 6 кВ – 0,5 кВ в 1 см;

для U_н = 10 кВ – 1 кВ в 1 см;

для U_н = 35 кВ – 3 кВ в 1 см;

для тока I – 30 А в 1 см.

Пример векторной диаграммы приведен на рисунке 6.

 

 

Расчет осветительной установки в задачах 21-30 производится методом расчета общего равномерного освещения внутреннего помещения (методом коэффициента использования светового потока).

Выполнению этих задач должно предшествовать изучение материала темы 2.3 "Электрическое освещение железнодорожных объектов".

Задачи рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Определить расстояние между светильниками:

L=1,2·h,

где h - высота светильника над рабочей поверхностью, м

h=H - h_c - h_p

расстояния h_c и h_p определяются из исходных данных.

Расстояние от крайних светильников до стен обычно принимают равным

L_к=(0,4…0,5)· L.

2. Начертить в масштабе план помещения по заданным размерам А и В и определить количество светильников, располагая их на расстоянии L друг от друга. Для люминесцентного освещения L является расстоянием между центрами светильников. Светильники следует располагать равномерно по всему помещению.

Пример размещения светильников с лампами накаливания или с компактными люминесцентными лампами приведен на рисунке 7, а).

Пример размещения светильников с люминесцентными лампами приведен на рисунке 7, б). Следует учесть, что светильники с 2 лампами имеют прямоугольную форму, а с 4 лампами – квадратную форму.

3. Определить индекс помещения

 

 

1. Выбрать коэффициент использования светового потока

Значение коэффициента использования η выбирается из справочных таблиц 7 и 8 в зависимости от типа и КПД светильника, индекса помещения и коэффициентов отражения потолка р_п, стен р_с, расчетной поверхности р_с.

Таблица 7

Коэффициенты использования светового потока для светильников с галогенными лампами накаливания и с компактными люминесцентными лампами

Тип светильника	С лампами накаливания							С компактными люминесцентными лампами
ρп, % ρс, % ρр, %	70 50 30	70 50 10	70 30 10	50 50 30	50 50 10	50 30 10	30 10 10	70 50 30	70 50 10	70 30 10	50 50 30	50 50 10	50 30 10	30 10 10
i	Коэффициенты использования, %
0,6	91	88	84	90	87	86	83	37	36	31	37	35	31	28
0,8	95	90	89	94	90	88	86	45	43	39	44	42	38	35
1,25	101	95	93	100	94	92	91	56	53	49	54	51	48	45
2	108	97	97	103	96	96	94	66	59	57	63	58	56	53
3	110	100	99	106	97	97	95	71	63	62	68	62	60	58
5	114	101	100	109	99	98	97	76	67	65	72	65	64	62

Таблица 8

Коэффициенты использования светового потока для светильников с люминесцентными лампами

Тип светильника	С 4 лампами							С 2 лампами
ρп, % ρс, % ρр, %	70 50 30	70 50 10	70 30 10	50 50 30	50 50 10	50 30 10	30 10 10	70 50 30	70 50 10	70 30 10	50 50 30	50 50 10	50 30 10	30 10 10
i	Коэффициенты использования, %
0,6	41	40	35	40	38	35	31	36	35	31	36	34	31	28
0,8	49	47	43	48	45	42	39	43	41	38	42	40	37	35
1,25	60	56	53	58	55	52	49	52	49	46	51	48	45	43
2	70	63	61	67	62	60	57	61	55	53	58	54	52	50
3	75	67	66	72	66	64	62	65	58	57	62	57	55	54
5	80	71	69	76	69	68	66	69	61	59	65	59	58	57

 

1. Рассчитать требуемый световой поток светильника Ф (лм) для создания на рабочей поверхности столов нормируемой освещенности Е по формуле:

 

где N – число светильников. 

Остальные данные для расчета выбираются по варианту из таблицы 5.

По справочной таблице 9 выбрать светильники и лампы с требуемым световым потоком. При выборе учесть заданный тип ламп и число ламп в светильниках с люминесцентными лампами.

Световой поток выбранного светильника, лм:

Ф=Ф_л · n,

где Ф_л – световой поток одной лампы для выбранного светильника;

  n – число ламп в светильнике.

Таблица 9

Артикул светильника	Тип ламп, количество, мощность, Вт	Размеры, мм	КПД, %	Мощность светильника, Вт	Световой поток одной лампы, Лм
150 В29	КГ 1х50	205х205х123	90	50	1300
250 В30	КГ 2х50	390х205х123	90	100	1300
350 В31	КГ 3х50	520х205х123	90	150	1300
450 В32	КГ 4х50	362х362х123	90	200	1300
113 D45	КЛЛ 1х13	310х195х95	65	19	600
213 D46	КЛЛ 2х13	310х195х95	65	38	600
118 Е60	КЛЛ 1х18	310х195х95	65	26	900
218 В27	КЛЛ 2х18	310х195х95	65	52	900
126 D47	КЛЛ 1х26	335х235х150	65	34	1200
226 В28	КЛЛ 2х26	335х235х150	65	68	1200
414 А01	ЛД/ЛБ 4х14	595х595х57	70	62	1300/1350
236 А52	ЛД/ЛБ 2х36	1280х170х95	68	84	2850
218 А29	ЛД/ЛБ 2х18	635х360х66	59	50	1300/1450
228 А59	ЛД/ЛБ 2х28	1175х137х79	60	60	2750/2900
418 А08	ЛД/ЛБ 4х18	595х595х72	63	84	1300/1450
254 А46	ЛД/ЛБ 2х54	1280х170х95	80	116	4750/5000

 

6. Определить установленную мощность осветительной установки, Вт:

 

Р = N · Р_св,

 

где Р_св – мощность одного светильника, Вт.

При ответе на вопросы 31-40 необходимо обратить внимание на то, что вопросы, поставленные в контрольной работе, не предполагают бездумного переписывания целых параграфов из учебника.

 

Задание на контрольную работу № 2

 

Задачи №1-10.

Начертите структурную схему электронной защиты питающей линии контактной сети 27,5 кВ. Поясните виды защит.

Вычислите сопротивление уставок срабатывания реле первой и второй ступени дистанционной защиты.

Исходные данные указаны в таблице 6.

Таблица 10

Исходные данные	Номера задач
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Расстояние между подстанцией и постом секционирования l , км	23	26	27	28	24	26	29	31	25	30
Тип контактной подвески	ПБСМ-70+МФ-100	ПБСМ-70+МФ-100	ПБСМ-95+МФ-100	ПБСМ-95+МФ-100	ПБСМ-70+МФ-100	ПБСМ-95+МФ-100	М-95+ МФ-100	М-95+ МФ-100	ПБСМ-70+МФ-100	М-95+ МФ-100
Тип рельса	Р50	Р65	Р50	Р65	Р50	Р65	Р50	Р65	Р50	Р65
Наибольший рабочий ток питающей линии Iраб max, А	390	360	510	480	420	560	700	580	340	500
Коэффициент трансформации измерительного трансформатора КI	80	80	120	120	120	120	160	120	80	120

 

 

Вопросы № 11-20

11. Поясните назначение поста секционирования и пункта параллельного соединения. Начертите схему поста секционирования постоянного тока. Поясните схему и назначение оборудования.

 

12. Поясните причины несимметрии токов и напряжений в системе, питающей тяговые подстанции переменного тока. Поясните мероприятия по снижению несимметрии. Начертите схему параллельной работы подстанций переменного тока по тяговой сети.

 

13. Объясните необходимость повышения коэффициента мощности. Начертите схему установки поперечной компенсации реактивной мощности на электрифицируемом участке переменного тока. Поясните назначение элементов схемы.

 

14. Назначение и классификация методов электрических расчетов тягового электроснабжения. Исходные данные и величины, определяемые при проведении электрических расчетов системы тягового электроснабжения. Опишите метод сечения графика движения поездов.

 

15. Назначение и классификация методов электрических расчетов тягового электроснабжения. Опишите аналитический метод расчета основных электрических параметров устройств тягового электроснабжения по средним размерам движения. Приведите основные расчетные формулы.

 

16. Опишите принципы и порядок проектирования электрификации железных дорог: состав проекта, очередность работы при проектировании; технико-экономическое обоснование выбора оптимального варианта; стадии проектирования; подробно изложите принципы технико-экономических расчетов при проектировании электрификации железных дорог.

 

17. Приведите характеристики режима нагрузок и режимов коротких замыканий в тяговой сети постоянного тока; опишите защиту тяговой сети постоянного тока от коротких замыканий; назначение постов секционирования.

 

18. Приведите характеристики режима нагрузок и режимов коротких замыканий в тяговой сети переменного тока; опишите защиту тяговой сети переменного тока от коротких замыканий.

 

19. Перечислите показатели качества электроэнергии; приведите определение каждого из показателей; дайте характеристику основных показателей качества энергии, потребляемой электроподвижным составом на дорогах постоянного и переменного тока; пояснить влияние режима напряжения на работу электроподвижного состава.

 

20. Приведите классификацию средств повышения качества электроэнергии; охарактеризуйте установки продольной емкостной компенсации; приведите схемы, векторные диаграммы, объясните их; перечислите достоинства и недостатки; укажите область применения УППК.

 

 

Задачи № 21-30.

1. Пользуясь приближенными расчетными формулами метода расчета по средним размерам движения, определить для заданного участка:

а) среднесуточный расход энергии по заданной фидерной зоне А_Т;

б) среднее значение тока фидера подстанции I_ф;

в) значение эффективного тока фидера I_{эф max} при полном использовании пропускной способности линии.

2. Подобрать минимальное допустимое сечение (тип) контактной подвески; определить сопротивление 1 км тяговой сети.

3. Определить среднесуточные потери энергии в тяговой сети Δ А_Т.

4. Подсчитать среднюю потерю напряжения в тяговой сети до электровоза при полном использовании пропускной способности линии ΔU_i; сопоставить ее с допустимой величиной потери напряжения ΔU_доп; сделать выводы.

Исходные данные приведены в таблице 11.

 

 

Таблица 11

Исходные расчетные данные	Номера задач
	21	22	23	24		25		26	27	28	29	30
Система тока	Постоянный, U = 3000 В							Переменный, U = 25000 В
Характеристика участка	двухпутный
Система питания	двусторонняя параллельная
Расстояние между тяговыми подстанциями l, км	20	21	22		23	24		50	48	46	45	42
Заданная пропускная способность участка в сутки
по I пути число грузовых поездов Nгр I	90	85	70		80	75		92	85	80	100	90
число пассажирских поездов Nпас I	20	15	40		30	25		18	20	12	15	20
по II пути число грузовых поездов Nгр I I	80	80	60		70	60		82	70	60	90	80
число пассажирских поездов Nпас I I	20	15	40		30	25		18	20	12	15	20
Максимальная пропускная способность участка в сутки по каждому из путей N0, поездов	160				180					160
Техническая скорость движения поездов по фидерной зоне
грузового υгр, км/ч	60	55	60		65		70	65	60	55	70	60
пассажирского υпас, км/ч	100	90	80		70		80	90	100	110	120	130
Расход электроэнергии на движение поезда по фидерной зоне
грузового Агрº, кВт·ч	720	900	880		1200		920	1720	2300	2100	2250	1580
пассажирского Апасº, кВт·ч	400	620	490		630		580	1500	1400	1060	1300	1000
Коэффициент α=t/tТ – отношение времени хода поезда по фидерной зоне ко времени хода под током	1,1	1,15	1,2		1,25		1,3	1,1	1,15	1,2	1,25	1,3
Допустимая потеря напряжения в тяговой сети ΔUдоп, В	600							6200
Длина расчетного перегона li, км	li = l/2
Принятые формы движения поездов	Движение магистральное + интенсивное пригородное
Тип рельсов	Р65

 

Методические указания

Практическое занятие № 1-2

Электрический расчет воздушной или кабельной линии электропередач

Практическое занятие № 3

Определение места расположения ГПП, ЦРП

Практическое занятие № 4

Составление схемы и плана распределительных сетей 10 кВ

Практическое занятие № 5

Расчет внутреннего или наружного освещения

Практическое занятие № 6

Расчет токов короткого замыкания на шинах тяговой подстанции и в тяговой сети постоянного тока

Практическое занятие № 7

Расчет мгновенных схем для участка питания на постоянном токе

Практическое занятие № 8

Расчет мгновенных схем для участков переменного тока консольного питания

Практическое занятие № 9

Определение экономичного расстояния между подстанциями

Практическое занятие № 10

Определение экономичного сечения контактной сети

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Мамошин Р.Р., Зимакова А.Н. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: учебник для техникумов ж.-д. трансп. – М.: Транспорт, 1980. – 296 с.

2. Москаленко А.В. Электрические сети и системы: учебник для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. – М.: ГОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2007. – 252 с.

3. Чекулаев В.Е., Зимакова А.Н. Техническое обслуживание и ремонт устройств электроснабжения нетяговых потребителей на железных дорогах: Учебное иллюстрированное пособие. – М.: Маршрут, 2006. – 68 с.

4. Электроснабжение нетяговых потребителей железнодорожного транспорта. Устройство, обслуживание, ремонт: Учебное пособие/ Под ред. В.М.Долдина. – М.: ГОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2010. – 304 с.

5. Гринберг-Басин М.М. Тяговые подстанции: Пособие по дипломному проектированию; Учебное пособие для техникумов ж.-д. трансп. – М.: Транспорт, 1986. – 186 с.

6. Марикин А.Н., Мизинцев А.В. Новые технологии в сооружении и реконструкции тяговых подстанций:     Учебное пособие для вузов ж.-д.транспорта. – М.: ГОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2008. – 220 с.

7. Шеховцов В.П. Осветительные установки промышленных и гражданских объектов. – М.: ФОРУМ, 2009. – 160 с.

8. Правила устройства электроустановок. – М.:КНОРУС, 2011. – 488 с.

9. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог (ЦЭ-462). – М.: МПС РФ, 1997.

10. Инструкция по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами (ЦЭ-518). – М: МПС РФ, 1997.

11. Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учебник для техникумов ж.-д.трансп. – М.: Транспорт, 1983.

12. Фигурнов Е.П. Релейная защита: Учебник. В 2 ч. Ч.2. – М.: ГОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2009. – 604 с.

Рассмотрено на заседании                                                     УТВЕРЖДАЮ

Цикловой комиссии                                                            Зам. директора техникума

№ протокола                                                                        по учебной работе

Дата                                                                                                      Воронина С.А.

Председатель цикловой комиссии

 

Автор:                        Ройзен О.Г.

 

Рецензенты:

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

       Программой дисциплины «Электроснабжение» предусматривается изучение схем, конструкции и принципа действия устройств системы электроснабжения железных дорог, влияния этих устройств на смежные сооружения, методы электрических и технико-экономических расчетов этих устройств.

Содержание учебного материала базируется на новейших научно-технических достижениях в области электроснабжения потребителей, в том числе тяги поездов, и может быть полезно при подготовке ремонтного персонала районов электроснабжения и ремонтно-ревизионных участков, а также административно-технического персонала дистанций электроснабжения.

Для успешного освоения данной дисциплины необходимы теоретические основы, ранее полученные студентами при изучении дисциплин «Математика», «Электротехника», «Электронная техника», «Электрические подстанции». В дальнейшем изучение методов обслуживания устройств электроснабжения будет продолжено в курсах "Контактная сеть" и "Монтаж, наладка, обслуживание и ремонт электроустановок".

В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: об источниках электрической энергии, энергосистемах, знать: схемы и конструктивное выполнение электрических сетей, схемы электроснабжения потребителей, схемы электроснабжения устройств автоблокировки, источники электрического освещения, схемы питания и секционирования контактной сети, критерии качества электрической энергии, влияние устройств электроснабжения на линии связи, и уметь: выполнять расчеты электрических сетей, выполнять расчет электрического освещения, выполнять расчеты тяговой сети, выполнять расчет устройств компенсации реактивной энергии, выбирать по справочным материалам необходимое оборудование и аппаратуру для устройств электроснабжения.

       Весь программный материал разделен на 2 задания. После изучения материала каждого задания необходимо выполнить контрольную работу, составленную в 50 вариантах. Номер варианта контрольных работ определяется двумя последними цифрами шифра студента. Номера вопросов и задач для каждого варианта указаны в таблице 1.

После рабочей программы учебной дисциплины и кратких методических указаний по изучению материала приведен перечень вопросов, рекомендованных для подготовки к экзамену.

Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических (расчетных) навыков программой предусмотрены практические занятия.

Практические работы выполняются под руководством преподавателя в сроки, предусмотренные учебным графиком.

123Следующая ⇒

Поделиться: