_методички / АПУ / Мальцева-21.101

А. В. МАЛЬЦЕВА, И. Е. ЧЕРТКОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ»

ОМСК 2012

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения

__________________________________

А. В. Мальцева, И. Е. Чертков

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ»

Утверждено редакционно-издательским советом университета

Омск 2012

1

УДК 621.331:621.311:621.315 ББК 39.279

М21

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисци-

плине «Автоматизированные процессы управления электроснабжением» /

А. В. Мальцева, И. Е. Чертков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. 38 с.

Представлены шесть лабораторных работ, в которых приведены основные теоретические сведения об устройстве схем внешнего электроснабжения участка электрифицированной железной дороги, схем питания тяговых подстанций, контактной сети и точек сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). Рассмотрены организационно-технические мероприятия по технике безопасности при выполнении работ в электроустановках и особенности оперативных переключений в электроустановках.

Предназначены для студентов четвертого курса специальности 190401 (101800) – « Электроснабжение железных дорог» – очной формы обучения, могут быть полезными при проведении занятий со слушателями Института повышения квалификации и переподготовки.

Библиогр.: 10 назв. Табл. 1. Рис. 17. Прил. 1.

Рецензенты: доктор техн. наук, доцент А. Т. Когут; канд. техн. наук, доцент П. В. Беляев.

_________________________

© Омский гос. университет путей сообщения, 2012

2

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................................................................................	5
Лабораторная работа 1. Схема внешнего электроснабжения участка элект-
рифицированной железной дороги .....................................................................	6
1.1. Краткие теоретические сведения ............................................................	6
1.2. Порядок выполнения работы ...................................................................	7
1.3. Контрольные вопросы ..............................................................................	9
Лабораторная работа 2. Нормальные схемы питания тяговых подстанций ...	9
2.1. Краткие теоретические сведения ............................................................	9
2.1.1. Особенности схемы питания опорной подстанции ............................	11
2.1.2. Особенности схемы питания транзитной подстанции .......................	12
2.1.3. Особенности схемы питания отпаечной подстанции .........................	13
2.1.4. Описание общей части схемы подстанций различных типов ...........	14
2.2. Порядок выполнения работы ...................................................................	20
2.3. Контрольные вопросы ..............................................................................	20
Лабораторная работа 3. Схемы питания точек СЦБ .........................................	21
3.1. Краткие теоретические сведения ............................................................	21
3.2. Порядок выполнения работы ...................................................................	23
3.3. Контрольные вопросы ..............................................................................	23
Лабораторная работа 4. Нормальная схема питания контактной сети ...........	25
4.1. Краткие теоретические сведения ............................................................	25
4.2. Порядок выполнения работы ...................................................................	27
4.3. Контрольные вопросы ..............................................................................	27
Лабораторная работа 5. Организационно-технические мероприятия по тех-
нике безопасности при выполнении работ в электроустановках ....................	27
5.1. Краткие теоретические сведения ............................................................	27
5.2. Порядок выполнения работы ...................................................................	30
5.3. Контрольные вопросы ..............................................................................	31
Лабораторная работа 6. Подготовка рабочего места при выводе в ремонт
оборудования тяговой подстанции .....................................................................	31

3

6.1. Краткие теоретические сведения ............................................................	31
6.2. Порядок выполнения работы ...................................................................	33
6.3. Контрольные вопросы ..............................................................................	34
Библиографический список .................................................................................	35
Приложение. Перечень рекомендуемых кратких и полных диспетчерских
наименований объектов управления ..................................................................	36

4

ВВЕДЕНИЕ

Электрооборудование системы электроснабжения участка электрифицированной железной дороги, как правило, не имеет резерва, поэтому нуждается в своевременном и квалифицированном обслуживании персоналом. Основное назначение системы тягового электроснабжения – обеспечение пропуска поездов при любых режимах работы, поэтому вывод в ремонт аппаратов, участвующих в канализации электроэнергии подвижному составу, не должен влиять на выполнение основной задачи. Необходимо учитывать также тот факт, что оборудование в нормальном режиме находится под напряжением, попадание в зону действия которого грозит обслуживающему персоналу потерей здоровья и даже жизни. Непосредственно ответственным за технику безопасности при выполнении работ в электроустановках является энергодиспетчер. Кроме того, за жизнь и здоровье людей отвечают руководители работ и сами исполнители.

Цель лабораторного практикума по дисциплине «Автоматизированные процессы управления электроснабжением» – познакомить будущих электромехаников с основными принципами производства оперативных переключений для обеспечения безопасного выполнения работ в электроустановках системы тягового электроснабжения. Настоящие методические указания могут быть полезными при изучении дисциплины «Автоматизация систем электроснабжения».

Для решения названной задачи необходимо изучить оперативные схемы тяговых подстанций различных типов;

научиться определять положение коммутационных аппаратов («включено» – « отключено») подстанций и контактной сети;

на основании полученных ранее знаний уметь осуществлять правильный порядок переключений при подготовке рабочего места для вывода в ремонт любого электрооборудования системы электроснабжения;

изучить основные документы (инструкции) по обеспечению безопасного выполнения работ в электроустановках и научиться применять их на практике; усвоить основные организационно-технические мероприятия по технике

безопасности (инструкция ЦЭ-4054).

В настоящих методических указаниях приведено описание схем подстанций постоянного тока. Основные положения по технике безопасности не зависят от рода тока и в полной мере относятся к участкам переменного тока электрифицированной железной дороги.

5

Лабораторная работа 1

СХЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Цель работы: ознакомиться со схемой подключения тяговых подстанций к линиям электропередачи, научиться определять тип подстанции по способу ее подключения.

1.1. Краткие теоретические сведения

Тяговая подстанция предназначена для преобразования рода и класса напряжения питающей линии электропередачи (ЛЭП) до необходимого для тяговой сети напряжения. Поскольку тяговая подстанция обеспечивает питание контактной сети как потребителя первой категории, то ее подключение осуществляется к двухцепной ЛЭП.

По способу подключения различают опорные, транзитные и отпаечные тяговые подстанции (рис. 1).

Рис. 1. Схема подключения подстанций к двухцепной ЛЭП

Назначение опорной подстанции по отношению к внешней системе электроснабжения – создать узел перетока мощностей различных линий электропередачи, а также осуществлять их защиту отключением поврежденных участков. Поэтому опорная подстанция имеет не менее четырех вводов на высокой стороне, каждый из которых оборудован выключателями и устройствами релейной защиты и автоматики (АПВ – автоматического повторного включения – и АВР – автоматического включения резерва). Положение выключателя, соединяющего секционированные сборные шины высокого напряжения (секционного выключателя), зависит от схемы внешнего электроснабжения и от карты перетоков мощности. Для обеспечения перетока мощности этот выключатель в нормальном режиме обычно имеет положение «включено».

6

Транзитная подстанция включается в рассечку одной из линии электропередачи и имеет в своем составе две перемычки, одна из которых оборудована, как правило, выключателем (секционным) и называется рабочей перемычкой. Вторая перемычка (ремонтная) используется для вывода в ремонт секционного выключателя и оснащается двумя или одним разъединителем. Назначение транзитной подстанции по отношению к внешней энергосистеме – защита высоковольтной линии электропередачи, для чего транзит мощности осуществляется через рабочую перемычку, имеющую устройства релейной защиты и автоматики.

Отпаечная подстанция подключается к одной ЛЭП (от другой она отключена в нормальном режиме), т. е. происходит отбор мощности от внешней энергосистемы.

Для самостоятельной подготовки к лабораторной работе рекомендуется изучить теоретический материал по литературным источникам [1 – 4].

1.2.Порядок выполнения работы

Вкачестве исходных данных для выполнения лабораторной работы предлагается использовать схемы, содержащиеся в программном комплексе «АРМ энергодиспетчера». Для чтения и редактирования схем этот комплекс имеет в своем составе редактор схем, который работает автономно и не требует инсталляции и дополнительного прикладного программного обеспечения. К недостатку комплекса следует отнести оригинальность формата файла и невозможность его экспорта в другие графические редакторы.

Некоторые рекомендации по использованию редактора схем «АРМ энергодиспетчера»:

открывать схемы следует только из среды редактора и не нужно сохранять изменения в них, т. е. порядок работы следующий: запустить редактор, открыть схему, сделать нужный снимок экрана (скриншот) и закрыть редактор без сохранения изменений;

путь к исполняемому файлу редактора: рабочий стол – ярлык «Учебные и методические материалы» (активен при включенном сервере) – « Схемы «АРМ энергодиспетчера» – « Редактор» – Scedit.exe; при необходимости можно скопировать необходимые файлы для переноса на жесткий диск или внешний носитель;

7

для открытия следующей схемы целесообразно закрыть редактор, запустить его вновь и открыть нужную схему; в противном случае программа может выдать сообщение об ошибке, после чего необходимо аварийно завершить работу редактора (системное меню «Файл» – « Аварийный выход»);

схемы по умолчанию имеют серый фон, который нужен для обозначения белым цветом части схемы высокого напряжения; это вносит определенные неудобства при распечатке скриншота (затемнение схемы), поэтому можно изменить цвет фона следующими командами: «Параметры» – « Цвет фона…»; для изменения белого цвета линий, ставших невидимыми, следует выделить их «охватом» и далее командами «Правка» – « Замена цветов» изменить их цвет.

Всоставе системы «АРМ энергодиспетчера» имеются схемы главных электрических соединений подстанций, представленные файлами subst.ssc (папка «Subst»), и мнемонические (щитовые) схемы schit.ssc (папка «Schit»), на которых показаны объекты телемеханики тяговых подстанций и устройств контактной сети (схемы питания и секционирования контактной сети). Для выполнения настоящей работы необходимо открыть схему подстанции (subst.ssc) заданного преподавателем направления, начертить эскиз схемы внешнего электроснабжения в тетради (на листе бумаги) и согласовать его с преподавателем.

Вотчете о лабораторной работе следует привести выполненный вручную (аккуратно, в карандаше) или в программе «Компас 3D» чертеж схемы внешнего электроснабжения заданного направления. Фрагмент-образец схемы приведен на рис. 2.

Рис. 2. Образец выполнения схемы внешнего электроснабжения

Высоковольтную часть подстанций следует отобразить на чертеже в полном соответствии со схемой, заданной преподавателем. Наименования установ-

8

ленных аппаратов приводить не нужно. Точками необходимо показать места электрических соединений. В программе «Компас 3D» это целесообразно выполнять с помощью команд «Окружность» и «Заливка цветом». Вспомогательные точки, изображаемые красным цветом, использовать для данной цели не следует.

1.3.Контрольные вопросы

1)По каким признакам и на какие типы классифицируются тяговые подстанции?

2)Для чего рабочая перемычка транзитной тяговой подстанции оснащается выключателем?

3)Каково назначение опорной подстанции?

4)Какие схемы имеет в своем составе редактор схем «АРМ энергодиспетчера»?

Лабораторная работа 2

НОРМАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПИТАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Цель работы: научиться «читать» оперативные схемы подстанций, определять положение коммутационных аппаратов в нормальном режиме работы тяговой подстанции.

2.1. Краткие теоретические сведения

Как было сказано выше, тяговые подстанции бывают трех типов: опорная, отпаечная, транзитная. От типа подстанции зависит положение коммутационных аппаратов на стороне высокого напряжения, поэтому необходимо научиться определять тип подстанции по виду схемы и наименованиям аппаратов. Особенно это касается промежуточных тяговых подстанций – отпаечных и транзитных.

Схемы, представленные на рис. 3, называются оперативными. С ними работает энергодиспетчер при управлении режимами работы системы электроснабжения участка электрифицированной железной дороги.

9