Анализ влияния уравнительных токов на технико-экономические показатели системы тягового электроснаб­жения, страница 17

Из общего количества электрической энергии, расходуемой на железнодорожном транспорте, около 85% используется для тя­ги поездов, а остальная ее часть—для технологических, хозяй­ственных и прочих нужд.

Организация всего комплекса работ по электроснабжению воз­ложена на Главное управление электрификации и энергетического хозяйства МПС, одноименные службы на железных дорогах и дистанции электроснабжения на отделениях дорог.

Дистанции электроснабжения ежегодно перерабатывают более 60 млрд. кВт-ч электроэнергии для тяги поездов, нужд метро­политенов, технологических потребностей предприятий железных дорог (депо, заводов и т. д.), а также для нетранспортных потребителей.

Тяговые подстанции переменного тока преобразуют трехфаз­ный переменный ток напряжением 220, 110 и реже 154 кВ в одно­фазный напряжением 27,5 кВ. Тяговые подстанции постоянного тока преобразуют трехфазный переменный ток напряжением ПО, 35 кВ и реже б, 10 кВ в выпрямленный ток напряжением 3,3 кВ. От тяговых подстанций через контактную сеть получает питание электроподвижной состав, а по специальным высоковольтным линиям (в том числе продольного электроснабжения, автоблокировки и др.) напряжением 6, 10 и 35 кВ — нетяговые железнодорожные и районные потребители. Кроме того, нетяговые потребители дорог снабжаются электрической энергией от понизительных подстанций с первичным напряжением 6, 10 и 35 кВ через воздушные и кабельные низковольтные сети.

Для повышения надежности работы устройств контактной сети, уменьшения потерь электрической энергии между тяговыми под­станциями сооружаются посты секционирования и пункты парал­лельного соединения (ППС) контактной сети. В контактную сеть станций стыкования участков дорог переменного и постоянного то­ка электрическая энергия подается через пункты группировки.

Дистанции электроснабжения обязаны обеспечивать беспере­бойное и высококачественное электроснабжение всех потребителей.

В зависимости от степени необходимой надежности электро­снабжения потребители электрической энергии делятся на три ка­тегории, что предусмотрено Правилами устройства электроустано­вок (ПУЭ).

К потребителям (электроприемникам) первой категории отно­сятся объекты, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, нанести значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство технологического процесса. Поэтому потребители первой категории не должны иметь пере­рывов в питании электроэнергией и снабжаются ею от двух независимых источников. При этом в случае возникновения неполадок в одном из них потребитель автоматически переклю­чается на другой.

К потребителям второй категории относятся объекты, пере­рыв в электроснабжении которых связан со значительным уменьше­нием количества производимой продукции, простоем рабочих, ме­ханизмов, внутрипроизводственного транспорта. Перерывы в элект­роснабжении таких потребителей допустимы на время, необходимое для включения резервного питания.

К потребителям третьей категории относятся объекты, перерывы в электроснабжении которых допускаются на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента, но не более чем на одни сутки.

Дистанция электроснабжения относится к потребителям пер­вой категории. Для отдельных подстанций допускается перерыв в питании, если он возникает только на одной подстанции данной дистанции и продолжается не более чем 2 ч.

Категории потребителей электроэнергии на железнодорожном транспорте показаны ниже:

Категория Первая. Потребители. Устройства СЦБ и связи; экипировочные устройства для локомотивов; пункты техничес­кого осмотра вагонов и контроля автотормо­зов; компрессорные установки механизиро­ванных горок; устройства противопожарного водоснабжения и пожарные депо; сортировоч­ные горки с прилегающими путями; охраняемые зоны при искусственных сооружениях; объекты с массовым скоплением людей (вок­залы вместимостью 300 чел. и более)

Вторая. Локомотивные депо; вагонные депо; ваго­норемонтные пункты; погрузочно-разгрузочные площадки; основные цехи заводов; мастерские различных служб; лечебные и детские учрежде­ния; станционные пути (за исключением отне­сенных к первой категории); вокзалы вмести­мостью менее 300 чел.; устройства хозяйствен­но-питьевого водоснабжения

Третья. Вспомогательные цехи заводов; освещение жилых домов; прочие.

Приемники электрической энергии на предприятиях (электро­двигатели станочного оборудования, сварочные агрегаты, сушильные установки, испытательные стенды, осветительные приборы т. д.) обслуживаются специальным штатом работников, не относящимся к контингенту дистанций электроснабжения. Этот штат подчинен непосредственно руководству предприятия.

Границы ответственности между дистанциями электроснабжения и другими предприятиями железных дорог за обслуживание и эксплуатацию технических устройств, входящих в непрерывную электрическую цепь от места выработки электроэнергии, до места ее потребления, устанавливаются специальными приказами. Между дистанциями электроснабжения или отделениями железных дорог и энергосбытами районных энергетических управлений границы ответственности указываются в Договорах на пользование электрической энергией.

8.2 Экономическая оценка мероприятия по снижению уравнительного тока

В  тех случаях, когда переход на одностороннее питание недопустим из за резкого снижения напряжения, могут быть использованы схемы с реакторами и обходным проводом (рисунок 8.1) (для однопутных участков).

Рисунок 8.1-Схема двустороннего питания с использованием дополнительного провода и продольной компенсации

Для экономической оценки мероприятия по снижению уравнительного тока необходимо выявить влияние его на потери энергии. Потери энергии при двустороннем и одностороннем питании соответственно равны:

,                           (8.1)

.                           (8.2)

В этих формулах -коэффициент использования пропускной способности.

В схеме с реактором потери на консольных участках (от подстанции до точек присоединения обходного провода) будут примерно такими же, как на тех же участках, в случае двустороннего питания. Поэтому увеличение потерь энергии в контактной сети при переходе от схемы двустороннего питания к схеме с реактором и обходным проводом найдем как: