Принципиальная схема СТЭ: нарисовать схему, назвать элементы схемы, обозначить токи и напряжения, принцип устройства системы, векторная диаграмма

Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта

Иркутский Государственный Университет Путей Сообщения

Контрольная работа №4 по ЭЖД:

Система тягового электроснабжения переменного тока 2х25кВ и режимы её работы

 

 

Выполнил: студент группы ЭНС-06-3

Брагин В.А.

Проверил: Молин Н. И.

 

 

Г. Иркутск 2010

Задание:

 

1.Принципиальная схема СТЭ: нарисовать схему, назвать элементы схемы, обозначить токи и напряжения, принцип устройства системы, векторная диаграмма.

2.Преимущества и недостатки системы 2х25кВ по сравнению с 1х25кВ.

3.Принципиальная схема тяговой подстанции с однофазными двухобмоточными и трехобмоточными трансформаторами.

4.Принципиальная схема автотрансформаторного пункта.

5.Принципиальная схема питания потребителей электрической энергии от тяговой подстанции железной дороги, электрифицированной по системе 2х25кВ.

 

Принципиальная схема СТЭ: нарисовать схему, назвать элементы схемы, обозначить токи и напряжения, принцип устройства системы, векторная диаграмма

Рис 1. Принципиальная схема системы электроснабжения 2х25 кВ: ТТ - тяговый трансформатор; КС – контактная сеть; ПП – питающий провод; АТ - автотрансформатор; ЭПС – электроподвижной состав

 

На ТП1 и ТП2 рис.1 установлены однофазные трансформаторы, име-ющие первичные обмотки А – Х и две одинаковые вторичные обмотки а1 – х1 и а2 – х2 с номинальным напряжением 27,5 кВ.

Обмотки соединены последовательно и их общая точка подключена к тяговому рельсу ТР. Вывод одной из вторичных обмоток подключён к контактной сети КС, а другой к питающему проводу ПП, который подвешивается на опорах КС с полевой стороны. Напряжение между КС, ПП и Р – 27,5 кВ, а между КС и ПП – 55 кВ.

На МПЗ на расстоянии L _А = 7 ÷ 15 км устанавливают автотрансформаторы АТ с Ктт = 2. АТ подключены к КС и ПП, а средняя точка присоединена к тяговому рельсу ТР. АТ понижает напряжение Uкс-пп = 50 кВ до напряжения Uкс-тр = 25 кВ.

Вектора напряжения Uкр = Uпр = 27,5 кВ и сдвинуты друг относительно друга на 180 электрических градусов. Напряжение между КС и ПП Uпр = Uкр - Uпр (рис. 2).

Электроэнергия к электровозу передаётся по замкнутым контурам слева и справа до АТ. Слева ТТ1 – КС – АТ - ПП до АТ при напряжении 50 кВ и по контуру справа ТТ2 – КС – АТ - ПП при напряжении 50 кВ. АТ понижает напряжение до 25 кВ и передаёт её к электровозу по КС.

При движении поезда по МПЗ АТ по очереди принимают нагрузку от электровоза. Ток электровоза напряжением 50 кВ протекает до ближайшего к электровозу АТ. На большей части расстояния МПЗ электроэнергия передаётся к ЭПС напряжением 50 кВ. Так как S = U х I, то ток в КС при U=50 кВ в два раза меньше чем ток в КС при напряжении 25 кВ. Поэтому уменьшаются потери напряжения и потери активной энергии в СТЭ 2х25 кВ по сравнению с СТЭ 1х25 кВ.

В СТЭ 2х25 кВ КС и ПП являются ЛЭП для АТ. Возврат тягового тока на ТП осуществляется по ПП, расположённому на одной высоте с КС. Это приводит к существенному снижению опасного и мешающего магнитного влияния на смежные устройства ЖД.

Изоляция КС и ПП, также применяемое оборудование СТЭ и электровоза выполняется на напряжение 25 кВ.

Для СТЭ 2х25 кВ на ТП используются однофазные трансформаторы ТТ1, ТТ2 с двумя одинаковыми вторичными обмотками с номинальным напряжением 27,5 кВ. Обе обмотки снабжены устройством РПН и соединяются последовательно. Каждое плечо подстанции питается от отдельного трансформатора. Это позволяет регулировать напряжение на шинах ТП устройством РПН независимо от нагрузки соседнего плеча питания. Для резервного трансформатора используют дополнительный однофазный трансформатор Т3 с возможностью подключения его к шинам 110(220) кВ и 55 кВ вместо любого трансформатора (рис.3).