Тезисы исследовательской работы «Анализ расхода электроэнергии на собственные нужды тяговых подстанций Тайгинской дистанции электроснабжения»

Наименование образовательного учреждения: Тайгинский институт железнодорожного транспорта – филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" факультет среднего профессионального образования «Тайгинский техникум железнодорожного транспорта» 

Эффективное функционирование железнодорожного транспорта Российской Федерации играет исключительную роль в создании условий для модернизации, перехода на инновационный путь развития и устойчивого роста национальной экономики. Поэтому от состояния и качества работы железнодорожного транспорта зависят перспективы дальнейшего социально-экономического развития.

Задача исследовательской работы заключается в исследовании и анализе затрат электроэнергии на собственные нужды тяговых подстанций Тайгинской дистанции электроснабжения, с целью разработки мероприятий по их снижению.

Гипотеза работы: если предложить Тайгинской дистанции электроснабжения внедрить в эксплуатацию инновационные технологии, то тем самым сокращается расход на собственные нужды тяговых подстанций порядка в 5 раз и выполняется одно из основных направлений концепции ОАО РЖД.

Собственные нужды тяговой подстанции (линейного устройства тягового электроснабжения) - совокупность вспомогательных устройств и относящейся к ним электрической части, обеспечивающая работу тяговой подстанции (линейного устройства тягового электроснабжения).

На тяговых подстанциях от шин собственных нужд (СН) получают электроэнергию устройства СЦБ железных дорог, дежурные пункты районов контактной сети, совмещенные с тяговыми подстанциями, а также мастерские тяговых подстанций.

К шинам СН кроме постоянных потребителей могут подключаться также различные передвижные устройства (подстанции, испытательные станции, установки масляного хозяйства).

Сборные шины СН выполняют одинарными, секционированными автоматическим выключателем (контактором).

 Наиболее ответственными приемниками СН являются устройства системы управления, релейной защиты, сигнализации, автоматики и телемеханики. От этих приемников СН зависит работа основного оборудования подстанций, прекращение их питания даже кратковременно приводит к частичному или полному отключению подстанции. Приемники собственных нужд, перерыв в электроснабжении которых не вызывает отключения или снижения мощности электроустановки, относятся к неответственным.

В сети собственных нужд тяговых подстанций должны быть предусмотрены автоматические выключатели:

· в цепях электроотопления - по одному в местах присоединения ответвлений на каждое помещение здания;

· в цепях подогрева баков и приводов коммутационных аппаратов - по одному в местах присоединения ответвлений на каждый отдельный коммутационный аппарат;

· в цепях обдува преобразователей и силовых трансформаторов - по одному в местах присоединения ответвлений на каждый шкаф управления обдувом и панель или щит управления преобразователем;

· в цепях рабочего освещения - по одному в местах присоединения ответвлений на каждый щит или сборку рабочего освещения и на щит управления наружным освещением территории;

· в цепях технологических нагрузок - по одному в местах присоединения ответвлений к каждому из щитов для подключения передвижных электроустановок, предназначенных для обработки масла, сварочных работ и испытаний оборудования.

Питание потребителей СН электроустановок может быть:

· индивидуальным - каждый потребитель получает электроэнергию от шин СН по индивидуальному кабелю, чем обеспечивается высокая надежность электроснабжения, но это приводит к значительному расходу кабелей;

· групповым - потребители получают энергию от групповых щитков и сборок, расположенных вблизи группы потребителей и подключенных одним кабелем к шинам СН. При этом снижается расход кабеля, но возникают дополнительные расходы на групповые щитки и сборки, снижается надежность электроснабжения, так как повреждение кабеля приводит к отключению всех потребителей данной группы;

· Смешанным - наиболее рациональный тип питания, при котором ответственные потребители питаются по индивидуальным кабелям непосредственно от шин СН, а остальные — от групповых щитков и сборок.

Тайгинская дистанция электроснабжения обслуживает 3 направления:

· Тайга – Мариинск;

· Тайга – Болотная;

· Тайга – Томск 2.

По направлению Тайга – Мариинск дистанция обслуживает 8 тяговых подстанций (Тайга - 307, Пихтач - 308, Судженка - 309, Яя - 311, Ижморка - 312, Иверка - 313, Берикульская - 314, Антибесс - 315, б/п 3704км - 316).

По направлению Тайга – Болотная обслуживаются 6 тяговых подстанций (Кузель - 306, Хопкино - 305, Литвиново - 304, Тальменка - 303, Тутальская - 302, Таскаево - 301).

По направлению Тайга – Томск 2 расположено 4 подстанции (Сураново - 318, Межениновка - 319, Предтеченск - 320, Томск 2 - 321).

Всего Тайгинская дистанция электроснабжения обслуживает 19 тяговых подстанций.

В результате исследований эксплуатации тяговых подстанций по трем направлениям, мы  установили что  расход электроэнергии на собственные нужды на Тайгинском узле значительно превышает нормы, по данным, представленным в исследовательской работе, предлагаем мероприятия по снижению расходов электроэнергии на собственные нужды подстанции.

Изучив опыт работы специалистов Тайгинской дистанции электроснабжения за последние 4 года, мы установили, что затраты энергии значительно превышают установленные лимиты, особенно в зимнее время.

В результате исследований эксплуатации тяговых подстанций по трем направлениям, мы установили что расход электроэнергии на собственные нужды на Тайгинском узле значительно превышает нормы, исходя из этого предлагаем мероприятия по снижению расходов электроэнергии на собственные нужды подстанции:

· замена старых печей ПЭТ – 2А на новые ОВЕЛ – М – 50;

· замена обычных ламп накаливания на светодиодные типа СПО – 18/100;

· замена обычных сигнальных ламп на светодиодные сигнальные лампы марки СКЛ;

· замена масленых трансформаторов собственных нужд с приводом для вентиляторов на трансформатор с литой обмоткой марки ТЛС;

· замена деревянных окон на пластиковые стеклопакеты;

· замена деревянных дверей на металлические двери;

· применение «термошуб» для утепления стен здания из нутрии и снаружи.

Одно из таких мероприятий, связанное с отоплением и подогревом тяговых подстанций. В настоящее время в качестве обогревательных приборов применяют локомотивные печи ПЭТ-2А, технические характеристики этих печей представлены в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Технические характеристики ПЭТ - 2А

Взамен устаревшим печам ПЭТ- 2А, экономически не выгодных, предлагаем новые энергосберегающие обогревательные приборы ОВЕЛ – М – 50, технические данные представлены в таблице 1.2

Таблица 1.2 – Технические характеристики ОВЕЛ – М – 50

Библиографический список:

1. Почаевец, В.С. Электрические подстанции // учебник для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. – М.: Желдориздат, 2001. - 512 с. – Библиогр.: с. 508-511.

2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей // М.: Изда – во НЦ ЭНАС, 2003. - 214с. - Библиогр.: с. 295-298.

3. Южаков, Б.Г. Монтаж, наладка и ремонт электрических установок // учебник. – М.: ГОУ Учебно – методический центр по образованию на ж.-д. трансп., 2008. – 412с. – Библиогр.: с. 410-411.

4. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок  //  М.: Изда – во НЦ ЭНАС, 2003. - 192с. - Библиогр.: с. 177-180.

5. Шевченко А.И. //Методические рекомендации по структуре и содержанию «Плана действия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера». М.: 2001. 37 с.

6. Правила устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 2000. 596 с.

7. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования, М.: Фирма ОРГРЭС, 1999, 476 с.