ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Специальность 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов»

Специализация «Электроснабжение железных дорог»

Факультет Автоматизация и интеллектуальные технологии

Кафедра Электроснабжение железных дорог

Группа ЭС-305

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ №__

Фамилия, имя, отчество обучающегося

по дисциплине Введение в специальность

на тему

Обучающийся	_________________ подпись, дата	__________________________ И.О. Фамилия
Преподаватель (комментарии к защите)	______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
	__________________ подпись, дата	И.А. Баранов учёное звание, И.О. Фамилия

Санкт-Петербург

2023

Формирование рейтинговой оценки выполнения практических заданий

по дисциплине «Введение в специальность»

обучающегося __________________________

Показатель оценивания	Критерии оценивания	Шкала оценивания		Количество баллов, полученное обучающимся в процессе оценивания
Полнота раскрытия темы	Тема раскрыта полностью	10
	Тема раскрыта не полностью	5
	Тема не раскрыта	0
Оформление отчёта в соответствии с рекомендациями	Соответствует	2,5
	Не соответствует	1
Оригинальность содержательной и графической части	Оригинальность 80-100%	5
	Оригинальность 50-79%	2
	Оригинальность < 50%	0
Итого			17,5

Ассистент кафедры «Электроснабжение

железных дорог» И.А. Баранов

Схема технологического процесса КЭС

Цель работы: изучить схему технологического процесса КЭС, обобщить сведенья об КЭС, а также о перспективности их дальнейшего развития.

Конденсационная Электростанция (КЭС) - те­п­ло­вая па­ро­тур­бин­ная электро­стан­ция, в ко­то­рой энер­гия пер­вич­ных ис­точ­ни­ков (при­род­ный газ, ис­ко­пае­мый уголь, ма­зут и др.) пре­об­ра­зу­ет­ся в элек­трическую энергию с ис­поль­зо­ва­ни­ем конденсационной турбины. КЭС вы­ра­ба­ты­ва­ет толь­ко элек­тро­энер­гию (в от­ли­чие от ТЭЦ).¹

Принцип работы

В котел  при помощи насосов подается воздух и топливо (газообразное, жидкое или твердое). Получается топливовоздушная смесь, которая горит в топке котла, выделяя огромное количество теплоты. При этом  вода проходит по трубной системе, которая располагается внутри котла.

Выделяющаяся теплота передается этой воде, при этом ее температура повышается и доводится до кипения. Пар, который был получен в котле, снова идет в котел для перегревания его выше температуры кипения воды (при данном давлении), затем по паропроводам он поступает на паровую турбину, заставляя ее работать. При этом он расширяется, уменьшается его температура и давление.

Таким образом, потенциальная энергия пара передается турбине, а значит, превращается в кинетическую. Турбина же в свою очередь приводит в движение ротор трехфазного генератора переменного тока, который находится на одном валу с турбиной и производит энергию.

Рис. 1 Принцип работы КЭС

Основные системы

Котельная установка располагается в котельном отделении главного корпуса. В южных районах России котельная установка может быть открытой, то есть не иметь стен и крыши. Установка состоит из паровых котлов (парогенераторов) и паропроводов. Пар от котлов передаётся турбинам по паропроводам «острого» пара. Паропроводы различных котлов, как правило, не соединяются поперечными связями. Такая схема называется «блочной».

Паротурбинная установка располагается в машинном зале и в деаэраторном (бункерно-деаэраторном) отделении главного корпуса. В неё входят:

• паровые турбины с электрическим генератором на одном валу;

• конденсатор, в котором пар, прошедший турбину, конденсируется с образованием воды (конденсата);

• конденсатные и питательные насосы, обеспечивающие возврат конденсата (питательной воды) к паровым котлам;

• рекуперативные подогреватели низкого и высокого давления (ПНД и ПВД) — теплообменники, в которых питательная вода подогревается отборами пара от турбины;

Топливное хозяйство имеет различный состав в зависимости от основного топлива, на которое рассчитана КЭС. Для угольных КЭС в топливное хозяйство входят:

• размораживающее устройство (т. н. «тепляк», или «сарай») для оттаивания угля в открытых полувагонах;

• разгрузочное устройство (как правило, вагоноопрокидыватель);

• угольный склад, обслуживаемый краном-грейфером или специальной перегрузочной машиной;

• дробильная установка для предварительного измельчения угля;

Система золошлакоудаления устраивается только на угольных электростанциях. И зола, и шлак — негорючие остатки угля, но шлак образуется непосредственно в топке котла и удаляется через лётку (отверстие в шлаковой шахте), а зола уносится с дымовыми газами и улавливается уже на выходе из котла.

Электрическая часть КЭС предназначена для производства электрической энергии и её распределения потребителям. В генераторах КЭС создаётся трёхфазный электрический ток напряжением обычно 6—24 кВ. Так как с повышением напряжения потери энергии в сетях существенно уменьшаются, то сразу после генераторов устанавливаются трансформаторы, повышающие напряжение до 35, 110, 220, 500 и более кВ. Трансформаторы устанавливаются на открытом воздухе. Часть электрической энергии расходуется на собственные нужды электростанции.

Ответ на контрольный вопрос

Вариант №20

Применение трансформаторов для цепей тяги (ПК-1.1.2)

Тяговым трансформатором называют агрегат, установленный на подвижном составе железнодорожного транспорта, предназначенным для преобразования электрического тока и привода электровоза. 

Принцип работы тягового трансформатора не отличается от обычного агрегата. После подачи напряжения на входную катушку, вследствие возникновения магнитного поля и электродвижущей силы, наводится ток на выходном контуре. Разница в характеристиках напряжения достигается различным количеством витков на входной и выходной катушках.

Рис. 1 Принцип работы трансформатора

Классификация

• со стержневым и броневым сердечником – у последних стержни магнитопровода частично охватывают стержни, что повышает надёжность в эксплуатации. Но первые проще и надёжнее по конструкции;

• с регулированием напряжения вторичной или первичной обмотками;

• по расположению катушек – обмотки могут быть концентрированными или дисковыми.

Принцип действия

Обмотки выполняют в виде трех концентрических катушек с каналами в осевом и радиальном направлениях для обеспечения требуемых изоляционных расстояний между витками и циркуляции охлаждающего масла. Ближней к сердечнику располагают обмотку низкого напряжения НН. Затем располагают обмотку высокого напряжения ВН (сетевую) и снаружи — регулируемую обмотку низкого напряжения НН_р. Обмотка СН состоит из нескольких катушек, размещенных во внешнем блоке катушек каждого стержня.

Регулируемая обмотка НН_р разделяется на несколько ступеней с равным числом витков и может соединяется последовательно согласно или встречно с обмоткой НН. Наибольшее напряжение на обмотке НН получается при согласном включении обмоток НН₀ и НН_р (соединяются выводы x1-1). По мере выключения секций обмотки НН_р напряжение на обмотке НН снижается, а при полном ее выключении напряжение остается только на зажимах al—xl. Дальнейшее снижение напряжения достигают встречным включением обмотки НН и ступеней обмотки НН_р. Обычно число витков обмотки НН₀ несколько больше, чем у обмотки НН . Поэтому при их встречном включении напряжение на обмотке НН составляет 40—70 В, что соответствует первой ступени регулирования напряжения.

Рис. 2 Принципиальная схема трансформатора

Конструкция

Особенности конструктивного устройства и основное отличие тягового трансформатора от обычного состоит в том, что сердечник выполнен из двух горизонтальных ярм и пары вертикально расположенных стержней. Также разница состоит в наличии двух катушек на выходе. Катушка низкого напряжения используется для включения вспомогательного оборудования.

Стержни комплектуются из пакета листового металла, скреплённого шпильками. Крепёжные изделия изолируются с помощью бакелитовых трубок, под гайки устанавливаются шайбы из этого же материала.

Трансформатор при установке опирается на 2 швеллера, прикреплённых ко дну масляного бака. Ёмкость для масла уплотняется эластичными прокладками, обеспечивающими герметичность.

Рис. 3 Конструкция тягового трансформатора типа – ОДЦЭ-5000