Расчет расхода электроэнергии на движение поезда по фидерной зоне и его разнесенных значений между тяговыми подстанциями

Расчет системы электроснабжения

Курсовой проект

ЭЛС.КП.133(ГЗ).Э-435.ПЗ

Проверил: Выполнил:

преподаватель студент

Тер-Оганов Э.В.

Екатеринбург

РЕФЕРАТ

В реферате 36 стр., 2 рис., 13 табл., 2 прил.

Тяговая подстанция, трансформатор, контактная подвеска, фи­дер, фидерная зона, условный перегон, блок-участок, пропускная способность, тяговая нагрузка, расход электроэнергии, потребляе­мая мощность, медный эквивалент, сечение контактной подвески, пост секционирования, уровень напряжения, ток короткого замыка­ния, секционирование, путь.

Данный курсовой проект представляет собой расчёт системы электроснабжения двухпутного электрифицированного участка желез­ной дороги и исследование влияния отдельных факторов на основные параметры и технико-экономические показатели работы системы. Ос­новной расчёт проекта производился на современных ПЭВМ типа IBM PC и данная методика расчёта является наиболее перспективной для расчёта систем электроснабжения в будущем, поскольку расчёт про­изводится быстро, эффективно, качественно и возможность ошибки при расчёте сводится до минимума.

ВВЕДЕНИЕ

Электрические железные дороги получают электрическую энергию от энергосистем, объединяющих в себе несколько электростанций. Электроэнергия от генераторов электростанций через промежуточные подстанции и линии электропередачи поступает на тяговые подстан­ции. На последних электроэнергия преобразуется к виду (по роду тока и напряжения) используемому в локомотивах и по тяговой сети передается к ним.

От тяговых подстанций, помимо тяговых потребителей, питают­ся также и все нетяговые железнодорожные потребители и потребите­ли прилегающих районов.

Для обеспечения надежного электроснабжения железной дороги необходимо, чтобы мощность всех элементов системы электроснабже­ния была достаточной для питания тяговой нагрузки в различных ре­жимах работы системы.

Курсовой проект посвящён расчету системы электроснабжения электрических железных дорог и исследованию влияния отдельных факторов на основные параметры и технико-экономические показатели работы системы. В нём излагается строго определённая последова­тельность действий на решение той или иной задачи. Проект выпол­нен с использованием персональной ЭВМ типа IBM PC.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант 133 (Г-З).

Род тока – переменный.

Минимальный межпоездной интервал – 10 мин.

Тип рельса – Р50.

Трансформаторная мощность для питания нетяговой нагрузки – 8500 кВА;

Стоимость 1 кВт-ч – 0,31 у.е.;

Схема соединения контактных подвесок смежных путей – раздельная;

Тип ЛЭП – двуцепная;

Суточные размеры движения на 5 год эксплуатации в месяц интенсивной работы (четном/нечетном направлении) – 60 / 65;

Мощность короткого замыкания на шинах ввода тяговой подстанции – 1500 МВА;

Напряжение холостого хода на шинах 3,3 кВ – 3550 В;

Участок – двухпутный;

Напряжение ЛЭП - 110 кВ;

Система сигнализации и связи - автоблокировка;

Пикетаж станций (тяговых подстанций): Г – 63,4; Д – 84,0 (83,4); Е – 100,5; Ж – 124,0 (124,7); З – 146,3.

Таблица И.1

Результаты тяговых расчетов для четного направления

Перегон	Средний ток I, А	Время хода Dt, мин	Длина , км
Г-Д		2,2	2,4
	2,0	1,6
	10,0	9,0
	1,1	1,2
	6,5	6,4
Д-Е		6,5	7,1
	7,5	7,9
	1,3	1,5
Е-Ж		1,0	1,2
	4,5	4,3
	4,0	3,5
	4,5	4,8
	9,0	9,7
Ж-З		4,0	4,4
	3,0	3,6
	9,5	10,2
	3,5	4,1

Таблица И.2

Результаты тяговых расчетов для нечетного направления

Перегон	Средний ток I, А	Время хода Dt, мин	Длина , км
З-Ж		1,6	1,7
	10,0	11,1
	2,5	2,9
	7,0	6,6
Ж-Е		11,5	10,0
	9,0	8,4
	3,0	3,6
	1,3	1,5
Е-Д		1,0	1,1
	3,6	3,0
	3,5	3,3
	9,0	9,1
Д-Г		4,0	4,4
	2,5	2,4
	9,0	10,2
		3,6

РАСЧЕТ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ДВИЖЕНИЕ ПОЕЗДА ПО ФИДЕРНОЙ ЗОНЕ И ЕГО РАЗНЕСЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ МЕЖДУ ТЯГОВЫМИ ПОДСТАНЦИЯМИ

Значение расхода электроэнергии на движение одного поезда по фидерной зоне А и его разнесённых значений по смежным тяговым подстанциям А' и А'' необходимо для расчёта параметров системы электроснабжения и показателей ее работы.

При одностороннем питании вся энергия, потребляемая поездом, поступает в контактную сеть от одной тяговой подстанции.

При двухстороннем питании контактной сети энергия, потребляемая по­ездом на каждом элементе движения под током, распределяется об­ратно пропорционально расстоянию от середины такого элемента до соответствующей тяговой подстанции.

Расход электроэнергии на движение одного поезда по i-му эле­менту пути фидерной зоны определяется по формуле

, (1.1)

где k_т – коэффициент для оценки расхода энергии на движение поезда, k_т = 0,41;

I_i – величина тока, потребляемого поездом на i-ом участ­ке пути, А;

Dt_i – время хода поезда по i-му элементу пути с током I_i, мин.

Часть этого расхода отнесенного к правой подстанции, нахо­дится как

, (1.2)

где A"_i – расход энергии на движение поезда по k-ой фидерной зоне, отнесенный к правой тяговой подстанции, кВт-ч;

х – переменная, равная сумме длин предыдущих элементов пути рассматриваемой фидерной зоны, км;

DL_i – длина i-го элемента пути с током I_i и временем хо­да Dt_i, км;

L – длина фидерной зоны, км.

Если элемент пути DL_i одновременно принадлежит к двум фидерным зонам, то расход электроэнергии по этому элементу, отнесенный к левой фидерной зоне

. (1.3)

Составляющая этого расхода электроэнергии, отнесенная к правой подстанции рассматриваемой фидерной зоны, находится по выражению

. (1.4)

Часть расхода электроэнергии на движение поезда по i-му элементу, отнесенная к левой подстанции рассматриваемой фидерной зоны А'_i, находится как разность между А_i и A"_i.

Результаты расчета расхода электроэнергии на движение одного поезда приведены в табл.1.1 и табл. 1.2. Расчеты сделаны с приме­нением ПЭВМ типа IBM РС.

Таблица 1.1

Расход электроэнергии на движение поезда в четном направлении, кВА-ч

Таблица 1.2

Расход электроэнергии на движение поезда в нечетном направлении, кВА-ч

По результатам расчётов составляется расчётная схема тяговой сети (рис. 1.1).