3. Защита от грозовых напряжений.

Грозозащита контактной сети электрифицированной железной дороги имеет ряд особенностей по сравнению с линиями электропередачи. Прямые удары молнии в контактную сеть всегда приводят к перекрытию изоляции, и защита от таких перекрытий экономически нецелесообразна, поэтому принимают меры к предотвращению длительного протекания через место перекрытия сопровождающего тока короткого замыкания путем отключения фидера и АПВ. Для защиты изоляции контактной сети от атмосферных и коммутационных перенапряжений применяются разрядники (роговые, трубчатые, вентильные) или ОПН.

На контактной сети постоянного тока роговые разрядники или ОПН устанавливаются:

• у анкеровок проводов контактной сети;

• на неизолирующих и изолирующих сопряжениях контактной сети;

• у искусственных сооружений при анкеровках контактной сети;

• на питающих линиях у мест присоединения к контактной сети.

На контактной сети переменного тока роговые разрядники или ОПН устанавливают:

• с обеих сторон у изолирующих сопряжений и нейтральных вставок;

• у мест присоединения по каждому пути автотрансформаторных пунктов 2×25 кВ;

• у отсасывающих трансформаторов;

• на конце консольных участков контактной сети, состоящих из двух или более анкерных участков;

• у мест присоединения питающих линий к контактной сети (при наличии на фидерах тяговой подстанции ОПН-25 разрядники не устанавливают);

• в местах, подверженных частым грозовым разрядам, у анкеровок проводов контактной сети по решению службы электроснабжения железной дороги.

ОПН к контактной сети подключают через роговой разрядник с одинарным воздушным промежутком 10 мм для постоянного тока и 80 мм для переменного тока, зашунтированным плавкой вставкой.

Рис. 6. Ограничение распространения перенапряжения вдоль контактной сети

Разрядники позволяют ограничить распространение максимальных напряжений вдоль контактной сети и предотвращают появление электрической дуги на изоляторах в месте удара молнии (рис. 6), поскольку после пробоя разрядников источники рабочего напряжения оказываются замкнутыми через разрядники на землю. Максимальные перенапряжения возникают внутри участка между перекрытыми опорами, а вне зоны, ограниченной разрядниками, уровень перенапряжения ограничен уровнем напряжения срабатывания разрядников.

Билет № 4

1. Методы определения расчетных нагрузок

Расчётная нагрузка – нагрузка, по которой выбирают номинальную мощность источников питания электрической энергии и пропускную способность элементов системы электроснабжения (требуемые по допустимому нагреву сечения проводников, номинальную мощность трансформаторов, преобразователей и др.)

три группы методов:

1. Методы, определяющие расчетную нагрузку путем умножения номинальной мощности на коэффициент, меньший единицы Р_р = k₁P_НОМ. К этой группе следует отнести метод определения расчетной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса.

2. Методы, определяющие расчетную нагрузку путем умножения средней нагрузки на коэффициент, который больше единицы или равен ей Р_р = k₂P_НОМ. К этой группе относятся следующие методы определения расчетной нагрузки:

- по средней нагрузке и коэффициенту формы графика нагрузки;

- по средней нагрузке и коэффициенту максимума нагрузки (метод упорядоченных диаграмм);

- по средней нагрузке и среднеквадратичному отклонению (статистический метод).

3. Методы определения расчетных нагрузок по удельным показателям производства, а именно:

- по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции;

- по удельной нагрузке на единицу производственной площади.

Метод коэффициента спроса является приближенным методом расчета, и его рекомендуется использовать для предварительных расчетов при выполнении проектов электроснабжения промышленных предприятий и установок, а также для расчетов общих нагрузок по предприятию. Расчёт максимальной нагрузки с учётом среднегодового коэффициента спроса производится по формуле :

Р_р = К_сР_уст,

где Руст – сумма установленных мощностей;

Кс – коэффициент спроса, определяемый для различных электроприемников по справочным материалам исходя из опыта эксплуатации.

Расчетную активную P_P, реактивную Q_P и полную S_P нагрузки группы однородных по режиму работы приемников определяют по формулам:

;

;

,

где tgφ соответствует cosφ данной группы электроприемников,

cosφ - коэффициенты мощности.

Статистический метод расчета нагрузок - этим методом можно рассчитать нагрузку системы электроснабжения предприятия с любой заданной вероятностью появления. Применять статистический метод расчета нагрузок целесообразнее всего для определения нагрузок отдельных узлов приемников электрической энергии напряжением до 1000В.

Расчет нагрузки по средней мощности с использованием коэффициента форм - использование этого метода расчета нагрузок актуальнее использовать при выполнении проекта по электроснабжению промышленных предприятий и установок при определении нагрузки на цеховой шинопровод и на шинах низкого напряжения трансформаторной подстанции предприятия. Однако проектирование электроснабжения предприятия можно начать с определения расчетной нагрузки на шинах распределительного устройства номинальным напряжением 10 кВ с помощью этого метода только при условии, что коэффициент формы находиться в диапазоне

1,0-1,2.

Метод упорядоченных диаграмм применяется для определения активных нагрузок электроприемников при выполнении проектных работ на любом этапе системы питания и распределения электрической энергии, учитывая преобразователи и трансформаторы с использованием следующей формулы:

Р_р = К_мК_иР_уст,

где Руст – сумма установленных мощностей;

Км – коэффициент максимума, определяемый по справочным материалам;

Ки – коэффициент использования, определяемый также справочно.

По удельным плотностям нагрузок максимальная нагрузка рассчитывается по следующей формуле:

Р_р = F

F – площадь предприятия, района, цеха;

 - удельная плотность нагрузки, определяемая по справочнику.

Расчёт максимальной нагрузки по электроемкости продукции производится следующим образом:

Р_р = Э_iM_i/T_м,

где Эi, Mi - объем и электроемкость продукции i-того вида;

Тм – годовое число часов использования максимума нагрузки.

По общегодовому электропотреблению: максимальную нагрузку можно определить с помощью следующего выражения:

Р_р = К_мА/Т_г

Км – среднегодовой коэффициент максимума;

А – общегодовое электропотребление;

Тг – 8760 – число часов в году.