Реконструкция тяговой подстанции постоянного тока на участке со скоростным движением, страница 3

Тяговая подстанция «Колокша» обеспечивает электроэнергией один из участков этой магистрали. Увеличение скорости предъявляет повышенные требования к  рельсовому пути, к качеству скользящих токосъемных контактов а также к надежности электроснабжения. Повысить надежность электроснабжения можно, заменив устаревшее, выработавшее свой ресурс оборудование, заменив новым, изготовленным с применением новых, прогрессивных технологий, материалов, конструктивных решений. От реконструкции оборудования тяговых подстанций ожидается также и существенный экономический эффект. Дело в том, что наряду со значительной степенью старения оборудования тяговых подстанций в большинстве случаев далеко не полностью используется его установленная мощность. Это приводит к высокой доле потерь энергии в тяговых трансформаторах, преобразовательных агрегатах и фильтрах, а также к неоправданно высоким расходам на обслуживание и ремонт оборудования. В этой связи основными

направлениями реконструкции силового оборудования тяговых подстанций

 являются:

·  разработка комплексных технических решений по оптимальным

системам электроснабжения электрической тяги в увязке с объемом и спецификой перевозочного процесса;

·  создание и внедрение технических средств и мероприятий по

экономии энергетических и материальных ресурсов.

Наиболее остро стоит вопрос оптимального решения по замене изношенных преобразовательных агрегатов постоянного тока. В значительной степени это связано с отсутствием элементной базы – штыревых вентилей. В этом направлении ВНИИЖТом и ОЗ ВЭИ (опытным заводом Всероссийского электротехнического института) найдено эффективное решение – замена в преобразователях только вентильных блоков на новые с таблеточными вентилями высоких классов и испарительными охладителями. В целом это позволит значительно снизить потери энергии в преобразователе (на 130-180 кВт·ч), уменьшить металлоемкость конструкций с 6 до 2,5 т на преобразователь, исключить принудительное охлаждение  с соответствующей экономией энергии( до 70000 кВт·ч).

Важным направлением реконструкции преобразовательной техники тяговых подстанций постоянного тока является создание управляемого тиристорного выпрямителя – инвертора с регулированием выходного напряжения и с бесконтактным (бездуговым) отключением аварийных токов.

Такой опытный преобразователь установлен на одной из тяговых подстанций магистрали Санкт-Петербург – Москва. Такие преобразователи позволят в 5-6 раз снизить затраты на обслуживание и ремонт обычных выключателей, а также обеспечат автоматическое поддержание уровня напряжения в контактной сети в заданных пределах, что особенно актуально

для скоростного движения поездов.

1. АНАЛИЗ СХЕМНЫХ РЕШЕНИЙ ТЯГОВОГО       

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Обеспечение надежности тягового электроснабжения

Железные дороги – это потребители электроэнергии 1-й категории. нарушение  электроснабжения  которого  может  принести  значительный  ущерб  народному  хозяйству.  Поэтому  схемы  питания  тяговых  подстанций  от  энергосистем  должны  обеспечивать  высокую  надежность  и  бесперебойность  электроснабжения.

          Тяговые  подстанции  должны  получать  питание,  как  правило,  от  двух  независимых  источников.  В  отдельных  случаях  допускается  питание  тяговых  подстанций  по  двум  радиальным  линиям  от  разных  секций  шин  одной  питающей  подстанции.  При  этом  каждая  секция  шин  питающей  подстанции  может  рассматриваться  как  независимый  источник     Схему  электроснабжения  выполняют  таким  образом,  чтобы  обеспечить  допустимый  уровень  напряжения на  шинах  тяговых  подстанций  в  нормальных  и  аварийных  режимах  работы  питающей  энергосистемы  ,  а  также  сохранение  питания  электрической тяги  при  выходе  из  строя  любой  линии  электропередачи  или  районной  подстанции .  В  последнем  случае  допускается,  чтобы  на  электрифицированном  участке  длиной  150-200 км  после  отключения  аварийного  участка  линии  электропередачи  или  районной  подстанции  отключалась  лишь  одна  тяговая  подстанция.  Питание  же  контактной  сети  сохраняется  от  тяговых  подстанций,  смежных  с  потерявшей  питание.