ЭиТО ПС_Лекция №6-7 - Проблемы и пути экономии ЭЭ на тягу поездов_2022
.pdfПроблемы и пути экономии электрической энергии на тягу поездов
2
Энергоэффективность тяги поездов в ОАО «РЖД»
3
«Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2035 г»
Динамика потребления ТЭР в ОАО «РЖД» за 2016 – 2020 годы (тыс. т у.т.)
4
«Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2035 г»
Структура энергетического баланса ОАО «РЖД» в 2020 году
СПГ на тягу поездов
0,01%
Дизельное топливо на тягу поездов
15,38%
Электроэнергия на тягу поездов
65,97%
Электроэнергия на |
Дизельное топливо |
нетяговые нужды |
на нетяговые нужды |
9,78% |
1,01% |
Уголь
1,98%
Мазут 1,46% Газ природный
2,07%
Газ сжиженый
0,01%
Бензин
автомобильный
0,25%
Тепловая энергия со стороны
Прочие виды 1,65% топлива
0,44%
5
«Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2035 г»
ДИНАМИКА затрат на приобретение ТЭР в ОАО «РЖД» в 2016-2020 годы, млн руб
6
Потенциал энергосбережения и повышения энергетической эффективности деятельности холдинга « РЖД» и инновационные
направления развития по его реализации
Влияние служб, обеспечивающих перевозочный процесс, на его энергетическую эффективность.
Основными в этом вопросе являются службы:
-управления движением (Д) и Дирекция тяги (Т). На их долю приходится 60 - 70% экономии ТЭР на электрической тяге;
-электроснабжения (Э) - 10-15%;
-пути и сооружений (П) – 9-10%;
-вагонное (В) – 5-6%.
Эти данные позволяют ранжировать степень участия и направленность финансирования мероприятий хозяйств по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.
7
Основные энергосберегающие технические решения и технологии, на которые ориентирована энергетика холдинга « РЖД»
на перспективу
-создание нового поколения энергетически эффективного ЭПС на основе последних достижений научно-технического прогресса в этой области;
-повышение уровня напряжения передачи энергии к ЭПС на электрифицированных участках железных дорог;
-использование накопителей энергии в основных технологических процессах и технических средств ее генерации, включая тепловую и механическую энергию;
-повышение эффективности рекуперативного торможения, как одного из существенных факторов энергосбережения в электрической тяге;
-применение энергоэффективных технологий управления перевозочным процессом, в том числе с использованием на ЭПС устройств и систем спутниковой навигации;
-широкомасштабное внедрение средств технического диагностирования и, прежде всего, в электроэнергетике;
-применение новейших обучающих технологий для специалистов, обслуживающих и эксплуатирующих внедряемые ресурсо- и энергосберегающие средства.
8
Основную роль в снижении показателей энергопотребления в компании ОАО « РЖД» играют следующие факторы
-замена ЭПС и технических средств с истекшим сроком эксплуатации на новую технику с высокой производительностью и улучшенными энергетическими показателями;
-дальнейшее расширение полигона электрификации железных дорог;
-повышение среднего веса и участковых скоростей поездов в грузовом движении;
-повышение осевых нагрузок и снижение коэффициента тары грузовых вагонов;
-организация следования пассажирских и грузовых поездов по энергооптимальным графикам движения с оснащением локомотивов системами автоведения;
-применение энергооптимальных режимов управления движением поездов на основе систем автоведения, учитывающих массу и длину поездов, план и профиль пути, условия организации поездопотоков, тяговые и тормозные характеристики локомотивов;
-в области локомотивного хозяйства одним из основных инвестиционных приоритетов является создание нового поколения энергетически эффективного ТПС, модернизация и обновление эксплуатируемых локомотивов.
9
Система тягового электроснабжения
Система тягового электроснабжения |
(СТЭ) железных дорог ОАО |
« РЖД» является транзитной системой |
доставки электроэнергии от |
системы внешнего электроснабжения до ЭПС.
Это связано с определенными потерями энергии. Их минимизация является целевой задачей участия СТЭ в формировании энергетической эффективности электрической тяги в целом.
Осуществляемые меры по снижению уровня технологических потерь в СТЭ: регулирование напряжения, вольтодобавочные устройства и другие.
Уровень технологических потерь для участков постоянного тока существенно выше по отношению к участкам переменного тока.
Некоторые специальные термины!
Коммерческий учет электроэнергии – это учет выработанной и отпущенной потребителям электроэнергии для обеспечения денежных расчетов.
Небаланс электроэнергии на тягу поездов – разность между выработанной тяговыми подстанциями и израсходованной электровозами электроэнергией.
10
|
|
|
|
ВЛ-110 РП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ОАО «Вологдаэнерго» |
|
|
|
Вохтога |
Однолинейная схема |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ТП Вохтога ЭЧЭ-36 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
СЖД |
|
|
|
|
44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ТН 1 |
|
45 |
|
|
46 |
|
ТН 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
110кВ |
|
ЛР-110 |
|
|
|
ЛР-110 |
110кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТН2-10 |
|
|
|
|
ТН1-10 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wrh |
|
Wrh |
|
|
|
|
|
ТР-110-Т1 |
ОРУ-110 кВ |
|
ТР-110-Т2 |
|
|
|
|
|
КРУН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВР-10-Т1 |
ВР-10-Т2 |
|
|
|
|
|
|
Wrh |
|
|
|
Wrh |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 кВ |
|
|
|
|
||
|
|
50 |
|
Т-2 |
51 |
|
|
|
|
В-10-Т1 |
В-10-Т2 |
|
|
|
||
|
Т-1 |
|
|
|
|
|
|
ПР-10-ТН1 |
|
ПР-10-ТН2 |
|
|||||
|
|
ТДТНЖ- |
ТДТНЖ-40000 |
|
|
ШР-10-ТН1 |
ШР-10-Т1 |
|
ШР-10-Т2 |
|
ШР-10-ТН2 |
|
||||
|
|
|
25000 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ТР-10-Т1 |
|
|
|
ТР-10-Т2 |
|
Секция I |
|
|
|
|
|
Секция II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
10 |
|
|
|
10 |
|
ШР |
|
ШР |
|
|
ШР |
|
ШР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
кВ |
|
|
|
кВ |
|
В |
|
В |
|
|
В |
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wrh |
Ф. № 1 |
Wrh |
|
Ф. № 2 |
Wrh |
|
Wrh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10кВ |
|
|
10кВ |
|
|
|
ТН1-27 |
27,5 |
|
|
27,5 |
|
ТН2-27 |
ТСН |
ЛР |
|
ЛР |
|
|
ЛР |
|
ЛР |
|
|
кВ |
ТР-27-Т1 |
ОРУ |
кВ |
ТР-27-Т2 |
|
№1 |
|
|
|
|
|
|
ТСН |
|
|
|
|
В-27-Т1 |
|
В-27-Т2 |
|
|
10/0,4 |
|
|
|
|
|
№2 |
10/0,4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Wrh |
27.5 кВ |
|
Wrh |
|
|
|
|
Ф. № 1 |
|
Ф. № 2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ШР-27-Т1 |
СР-27-1 |
СР-27-2 |
|
ШР-27-Т2 |
|
|
Секция I СН |
10кВ |
|
10кВ |
|
Секция II СН |
|
|
Секция I |
|
|
|
|
|
|
|
Секция II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ШР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
ШР |
ШР |
ШР |
ШР |
ШР |
|
ШР |
ШР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wrh |
|
|
|
|
|
|
|
В |
В |
В |
В |
В |
|
В |
В |
СЦБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛР |
|
|
|
|
|
|
|
Wrh |
Wrh |
Wrh |
Wrh |
Wrh |
Wrh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4/10 |
|
|
|
|
|
|
ЛР |
ЛР |
ЛР |
ЛР |
ЛР |
|
ЛР |
ОР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОР |
ОР |
ОР |
ОР |
ОР |
ОР |
ОР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛР |
|
|
|
|
|
|
|
ФКС №1 |
ФКС Cт. |
ДПР №1 |
ДПР №2 |
ФКС №2 |
|
|
|
|
|
|
Условные обозначения: |
|
|||
|
|
ФКУ |
|
СЦБ |
|
|
- линия границ балансовой принадлежности |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
№ |
- точка учета |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Wrh |
- электросчётчик и номер точки измерения |
||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
- направления перетока, измеряемые в данной |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
точке измерения |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
- номер коммутационного аппарата |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- трансформатор тока |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |