Влияние конструктивных особенностей тяговой сети на потери энергии

 ïîñëåäíåå âðåìÿ â âèäó îãðàíè÷åííîñòè ýíåðãîíîñèòåëåé âñ¸ áîëåå îñòðî âîçíèêàþò ïðîáëåìû ðàöèîíàëüíîãî è ýêîíîìè÷åñêîãî ðàñõîäîâàíèÿ ýíåðãèè, â òîì ÷èñëå

Влияние конструктивных особенностей тяговой сети на потери энергии

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дипломная работа

на тему: "Влияние конструктивных особенностей тяговой сети на потери энергии"

Содержание

 

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Потери энергии в трансформаторах

1.1.1 Расчет потерь в двухобмоточном трансформаторе

1.1.2 Расчет потерь в трехобмоточном трансформаторе

1.2 Потери энергии в тяговой сети

1.2.1 Расчет потерь энергии в тяговой сети постоянного тока

1.2.2 Расчет потерь энергии в тяговой сети переменного тока

1.2.3 Расчет потерь энергии от уравнительных токов

2. Техническая часть

2.1 Сложности определения потерь в тяговой сети

2.2 Анализ параметров тяговой сети постоянного и переменного тока.

2.3 Анализ параметров рельсовой сети системы 27,5 кВ

3. Экономическая эффективность перехода от системы 1×25 кв к системе с экранирующим и усиливающим проводами

4.1 Расчет процента потерь электроэнергии в тяговой сети

3.2 Экономия электроэнергии

Примем двухпутный участок и однотипные поезда.

4. Организация охраны труда в дистанции электроснабжения

4.1 Управление охраной труда

4.2 Порядок обучения, проверка знаний работников

4.3 Защитные мероприятия при переключениях на ТП

Заключение

Список литературы

Введение

 

С учетом постоянного роста полигона электрифицированных линий и увеличивающегося объема перевозок по ним железнодорожный транспорт является одной из энергоемких отраслей экономики Украины.

В настоящее время на Украине более 80% перевозок на железнодорожном транспорте производится на электрифицированных участках. Электрификация железной дороги в последние годы стала актуальной темой в аспекте развития всего железнодорожного транспорта.

Системы электроснабжения электрифицированных железных дорог по требованиям, условиям работы, используемому оборудованию и устройствам, коренным образом отличаются от систем электроснабжения промышленных предприятий. Все это определило особенности работы, проектирования и методов расчета таких систем. Электрические железные дороги получают электрическую энергию от энергосистем. Электрическая энергия от генераторов электростанций передается через электрические подстанции, линии электропередачи различного напряжения и тяговые подстанции. На тяговых подстанциях электрическая энергия преобразуется по роду тока и напряжения к виду, используемому в локомотивах, и по тяговой сети передается к ним.

В Украине протяженность электрифицированных дорог составляет 9306км., из них 55% работают на переменном токе, а остальные на постоянном токе.

На сегодня в Украине наметился явный подъем валово-механической продукции, что привело к повышению грузооборота. Поэтому принята государственная программа, согласно которой ежегодно электрифицируется 150-200км.

В энергосистемах в связи с ростом протяженности электрифицированных линий, увеличением производства электроэнергии, увеличиваются потери мощности ∆P, которые составляют 10-15% суммарной мощности энергосистемы. Потери активной мощности ∆P обуславливают потери электроэнергии ∆W в сети. Потери происходят во всех звеньях электрической системы: генераторах, трансформаторах, линиях электропередачи и др. Потери активной мощности вызывают нагрев проводников, а потери реактивной мощности отображают наличие переменных магнитных полей и непосредственно вызывают потери напряжения, с ростом которых уменьшается уровень напряжения у потребителей электроэнергии.

Потери энергии ∆W приводят к дополнительному расходу энергоносителей - топлива и воды, из-за чего возрастает себестоимость электроэнергии и, как следствие, снижается экономическая эффективность энергосистемы. Данные обстоятельства поясняют то, насколько важно уметь правильно рассчитывать потери в сети и принимать меры к их рациональному снижению.

тяговая сеть потеря энергия

1. Теоретическая часть

 

В настоящее время нет четкого учета электроэнергии на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей, смешиваются измеренные и рассчитанные приближенно величины, энергетический баланс не отражает реального электропотребления, требуется значительное повышение точности измерения энергии. Наметившаяся тенденция роста реактивных нагрузок в тяговых сетях, новые условия оплаты за потребление реактивной энергии предопределяет необходимость оценки уровня потерь энергии.

В соответствии с действующими проектами на подстанциях производится учет активной и реактивной энергии. Этот учет осуществляется с помощью индукционных счетчиков САЗУ-И670М, СРЧУ-И673М и электронных счетчиков Ф443АР. Применение индукционных счетчиков для измерения электропотребления в тяговых сетях, обладающих несиметрией и несинусоидальностью токов и напряжений приводит к существенной погрешности при составлении энергетического баланса.

Оплата потерь энергии по расчетным данным проводится в случае установки счетчиков электроэнергии не на границе раздела балансовой принадлежности электросети. Потери электроэнергии на участке от границы раздела до места установки счетчиков электроэнергии определяются расчетным путем.

В последнее время особую актуальность получила задача определения потерь энергии в тяговой сети. При технико-экономических расчетах электропотребления при существующей системе учета совместно используются измеренные и рассчитанные приближенно величины. В этих расчетах процент потерь в тяговой сети принимается ориентировочно, так как счетчиками энергии в тяговой сети определить точное значение потерь энергии невозможно. Не вызывает сомнения, что варьируя величинами потребления энергии на тягу, собственные нужды подстанций и т.п. можно покрыть любые неувязки при составлении общего энергетического баланса.

Неопределенность в этом вопросе позволяет списывать на так называемые "условные" потери, организационно-экономические недочеты различных служб и подразделений, железных дорог. В этих условиях на ряде дорог потери в тяговой сети переменного тока оценивают 10-15%, а в тяговой сети постоянного тока 15-25%, в то время как действительные потери энергии в среднем соответственно составляют 2-3% и 4-7%. Усложняет ситуацию и то обстоятельство, что на данный момент не существует достоверного метода расчета систем электроснабжения, что ставит задачу по разработке такого метода на первый план.

Общие потери в системе тягового электроснабжения определяются по формуле:

 

∆Wеч% = (∑∆Wп + ∑∆Wкс + ∑∆Wвл) ·100% / ∑WP

 

Где:

∆Wвл - потери энергии в линиях, которые принадлежат дистанции электроснабжения ЕЧ;

∆Wп - потери в оборудовании подстанции;р - среднее за месяц значение потерь тяговой подстанции;

∆Wкс - потери энергии в контактной сети;

 

1.1 Потери энергии в трансформаторах

 

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции электрической энергии в электрических сетях и установках. Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Необходимость распределения энергии по разным направлениям между многими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов.

Преобразование энергии в трансформаторе происходит посредствам магнитного поля с помощью сердечника и обмотки. Преобразование энергии всегда сопровождается потерями, поэтому мощность Р2, отдаваемая трансформатором потребителю, всегда меньше мощности Р1, подведенной к нему. Отношение этих величин ŋ=Р2/Р1 называют коэффициентом полезного действия (КПД). КПД трансформаторов очень велик и для большинства их составляет 98-99%, однако необходимость многократной трансформации энергии приводит к тому, что общие потери энергии трансформаторов достигают существенных значений.

Потерями короткого замыкания называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте в одной из обмоток тока, соответствующего ее номинальной мощности, при замкнутой накоротко вторичной обмотке. Потери короткого замыкания могут быть разделены на следующие составляющие:

основные потери в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током обмоток;

добавочные потери от вихревых токов, наведенных полем рассеяния в обмотках;

потери в отводах между обмотками и вводами;

потери в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора.

Режим работы трансформатора при питании одной из его обмоток от источника с переменным напряжением при разомкнутых других обмотках называется режимом холостого хода. Потери, возникающие в трансформаторе в режиме холостого хода при номинальном синусоидальном напряжении на первичной обмотке и номинальной частоте, называются потерями холостого хода. Потери холостого хода трансформатора слагаются из магнитных потерь, то есть потерь в активном материале (стали) магнитной системы, потерь в стальных элементах конструкции остова трансформатора, вызванных частичным ответвлением главного магнитного потока, основных потерь в первичной обмотке, вызванных током холостого хода, и диэлектрических потерь в изоляции. Диэлектрические потери в изоляции могут играть роль только в трансформаторах, работающих при повышенной частоте, а в силовых трансформаторах, рассчитанных на частоту 50Гц,

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>