_методички / ТиТрПС / Кондратьев-21.63
.pdfЮ. В. КОНДРАТЬЕВ, Е. Ю. САЛИТА, А. М. САПЕЛЬЧЕНКО
БЛОЧНАЯ ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ
ОМСК 2008
0
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения
_______________________________
Ю. В. Кондратьев, Е. Ю. Салита, А. М. Сапельченко
БЛОЧНАЯ ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ
Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции»
1
Омск 2008
УДК 621.331:621.311(075.8) ББК 39.217.1я73
К 64
Блочная тяговая подстанция: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции» / Ю. В. Кондратьев, Е. Ю. Салита, А. М. Сапельченко; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. 36 с.
Рассмотрена схема главных электрических соединений блочной тяговой подстанции. Приведены основные параметры и характеристики распределительного устройства РУ-6(10) кВ, ячеек фидеров переменного (27,5 кВ) и постоянного (3,3 кВ) тока, управляемого выпрямительного агрегата для системы электроснабжения метрополитена. Изложены сведения по конструктивному исполнению, управлению, диагностике, эксплуатации и безопасному обслуживанию перечисленных выше элементов тяговой подстанции.
Методические указания для проведения лабораторных работ на реальном силовом оборудовании тяговой подстанции предназначены для студентов 4-го и 5-го курсов очной и заочной форм обучения по специальности 190401 (101800) − «Электроснабжение железных дорог». Указания могут быть полезны студентам при выполнении дипломного проекта и слушателям Института повышения квалификации и переподготовки кадров (ИПКП).
Библиогр.: 8 назв. Табл. 5. Рис. 3.
Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. Т. Черемисин; канд. техн. наук, доцент В. А. Ощепков.
________________________
© Омский гос. университет путей сообщения, 2008
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение .................................................................................................................... |
5 |
Лабораторная работа 1. Схема главных электрических соединений |
|
блочной тяговой подстанции............................................................................. |
6 |
1.1. Элементы учебной блочной тяговой подстанции..................................... |
6 |
1.2. Включение и отключение цепей оперативного управления |
|
оборудованием..................................................................................................... |
9 |
1.3. Управление силовым коммутационным оборудованием ........................ |
9 |
1.4. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................ |
10 |
1.5. Содержание отчета....................................................................................... |
11 |
1.6. Контрольные вопросы ................................................................................ |
11 |
Лабораторная работа 2. Конструкция и ревизия оборудования РУ-6(10) кВ 12
2.1. Краткие теоретические сведения............................................................... |
12 |
2.2. Технические характеристики ячейки серии К-99 РУ-6(10) кВ .............. |
13 |
2.3. Ревизия вакуумных выключателей ячеек № 1 и № 2 РУ-6(10) кВ ........ |
15 |
2.4. Ревизия трансформатора напряжения ячейки № 3 РУ-6(10) кВ............ |
17 |
2.5. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................ |
18 |
2.6. Содержание отчета...................................................................................... |
19 |
2.7. Контрольные вопросы ................................................................................ |
19 |
Лабораторная работа 3. Распределительное устройство ячейки |
|
фидера контактной сети РУ-27,5 кВ переменного тока................................. |
19 |
3.1. Состав оборудования ячейки фидера контактной сети РУ-27,5 кВ |
|
и его технические характеристики................................................................... |
20 |
3.2. Конструкция вакуумного выключателя ВБЦО-27,5................................ |
21 |
3.3. Ревизия основного оборудования ячейки РУ-27,5 кВ............................. |
21 |
3.4. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................ |
23 |
3.5. Содержание отчета...................................................................................... |
23 |
3.6. Контрольные вопросы ................................................................................ |
23 |
Лабораторная работа 4. Распределительное устройство ячейки фидера |
|
контактной сети 3,3 кВ постоянного тока....................................................... |
24 |
4.1. Технические характеристики и состав оборудования............................. |
24 |
4.2. Работы, выполняемые при осмотрах и межремонтных испытаниях..... |
26 |
3 |
|
4.3. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................ |
27 |
4.4. Содержание отчета...................................................................................... |
28 |
4.5. Контрольные вопросы ................................................................................ |
29 |
Лабораторная работа 5. Шестипульсовый управляемый выпрямительный |
|
агрегат для системы электроснабжения метрополитена............................ |
29 |
5.1. Назначение, порядок включения и отключения управляемого |
|
выпрямительного агрегата ................................................................................ |
29 |
5.2. Краткие теоретические сведения и конструктивное исполнение |
|
выпрямителя ....................................................................................................... |
30 |
5.3. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................ |
34 |
5.4. Содержание отчета...................................................................................... |
34 |
5.5. Контрольные вопросы ................................................................................ |
35 |
Библиографический список .................................................................................... |
35 |
4
ВВЕДЕНИЕ
Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры «НИИЭФА-ЭНЕРГО» – одна из ведущих организаций в России в области энергетики – разрабатывает и изготавливает оборудование для тяговых подстанций электрифицированных железных дорог постоянного и переменного тока в блочно-модульном исполнении.
Создание функционально полного набора блоков позволило существенно улучшить всю технологию электрификации и реконструкции участков железных дорог путем сокращения стоимости и длительности всех этапов: проектирования тяговых подстанций для конкретного участка, их изготовления в условиях современного производства, монтажа на месте эксплуатации, пусконаладочных работ, технического обслуживания при эксплуатации.
Наиболее существенны следующие преимущества такого исполнения оборудования: гибкость в выборе требуемого набора оборудования, минимальные требования по отводу площадей, минимальный объем монтажных и пусконаладочных работ.
Оснащение лаборатории «Блочная тяговая подстанция» (№ 4-101, четвертый корпус, аудитория 101 ОмГУПСа) позволяет проводить лабораторные и практические занятия по основным специальным дисциплинам, и в частности по курсу «Тяговые и трансформаторные подстанции».
Цель настоящих методических указаний – помощь студентам в усвоении теоретических положений о назначении, роли и работе тяговых и трансформаторных подстанций в системе электроснабжения; изучение принципов работы и технических характеристик коммутационного оборудования и распределительных устройств; практическое опробование методов обслуживания изучаемого оборудования.
Лабораторные работы должны проводиться в соответствии с действующими правилами техники безопасности и правилами технической эксплуатации при производстве работ в электроустановках [1, 2]. Переключение коммутационного оборудования, производство работ в электроустановках осуществляется только под наблюдением преподавателя.
Отчет по результатам лабораторной работы оформляется на листах формата А4 или в специальной тетради с соблюдением требований стандартов по
5
правилам оформления титульных листов, текстовой части, электрических схем, формул и таблиц.
6
Лабораторная работа 1
СХЕМА ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ БЛОЧНОЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
Цель работы: изучение схемы главных электрических соединений и ознакомление с основным оборудованием учебной блочной тяговой подстанции, изучение порядка ввода в работу и отключения основного и вспомогательного оборудования, ознакомление с местным и дистанционным управлением основным коммутационным оборудованием.
1.1. Элементы учебной блочной тяговой подстанции
Учебная блочная тяговая подстанция состоит из следующих основных функциональных блоков:
1)распределительного щита (РЩ);
2)распределительного устройства РУ-6(10) кВ, состоящего из ячеек: № 1 – ввода 6(10) кВ типа КРУ серии К99 У3 ОШ 14/31,5;
№ 2 – ввода ПВА (полупроводникового выпрямительного агрегата) типа
КРУ серии К99 У3 ОШ 07/31,5;
№ 3 – трансформатора напряжения ТV типа КРУ серии К99 У3 ОШ
201/31,5;
3)выпрямительного агрегата, в который входят трансформатор ТСЗ-63 и выпрямитель АТУ6м-У-1,6к-825 УХЛ4;
4)ячейки № 4 фидера РУ-3,3 кВ типа ЯФ-3-УХЛ4;
5)ячейки фидера РУ-27,5 кВ.
Для питания собственных нужд и управления блочной тяговой подстанцией предусмотрено следующее вспомогательное оборудование, размещенное в шкафах:
–зарядно-подзарядный выпрямительный агрегат типа ВАЗП-380/260- 40/80-УХЛ4-2;
–шкаф собственных нужд (ШСН) постоянного тока;
–шкаф управления (оснащенный телесигнализацией), выполняющий функции дистанционного и телеуправления коммутационным оборудованием.
Схема главных электрических соединений учебной блочной тяговой подстанции приведена на рис. 1.
7
Рис. 1. Схема главных электрических соединений учебной блочной тяговой подстанции
8
К распределительному щиту питания лаборатории «Блочная тяговая подстанция» подключен трехжильный кабель от сети 3×220 В. От распределительного щита напряжение подается на ячейку № 1 ввода распределительного устройства РУ-6(10) кВ, представляющего собой реальное комплектное распределительное устройство типа К-99 с высоковольтным вакуумным трехполюсным выключателем ВВЭ-М-10-31,5/1600 У3 (далее – ВВЭ-М-10).
Ячейки № 1, 2, 3 имеют единую систему сборных шин, на которую при включении выключателя ячейки № 1 подается напряжение от РЩ. При включении выключателя ВВЭ-М-10 ячейки № 2 напряжение по высоковольтному кабелю подается на первичную обмотку трансформатора выпрямительного агрегата. К шинам РУ-6(10) кВ подключена ячейка № 3 трансформатора напряжения, служащего для измерения напряжения на этих шинах.
От сборных шин 6(10) кВ напряжение подается на выпрямительный агрегат, состоящий из двухобмоточного преобразовательного трансформатора и шестипульсового управляемого выпрямителя. Преобразовательный трансформатор имеет схему соединения обмоток «звезда – треугольник» и предназначен для шестипульсовой схемы выпрямления. От выводов вторичных обмоток преобразовательного трансформатора через кабельную вставку напряжение подается на управляемый шестипульсовый выпрямитель.
Напряжение постоянного тока с выхода выпрямителя поступает в ячейку № 4 фидера РУ-3,3 кВ, в котором применены жесткие шины: основная (главная) «плюс»-шина (+ГШ), запасная (обходная) «плюс»-шина (+ЗШ) и минусовая шина (– Ш).
Каждый фидер РУ-3,3 кВ постоянного тока представляет собой модуль, состоящий из камеры разъединителей, шкафа управления и камеры автомата, где установлены быстродействующие выключатели типа ВАБ-49.
С целью изучения особенностей оборудования тяговых подстанций переменного тока в состав блочной тяговой подстанции включена ячейка фидера контактной сети 27,5 кВ.
Подстанции в блочном исполнении монтируются в капитальных зданиях из собранных в заводских условиях укрупненных функциональных блоков, в которых все оборудование размещено на рамах.
9