РАСЧЁТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР

ВАРИАНТА РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ………………………                   

2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА……………………………………………......                                                   

3. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН…………………..                     

4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ………………………                   

5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР

УСТАВОК ТОКОВЫХ ЗАЩИТ……………………………………………………..                                                                     

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ НА ТЯГОВЫХ

ПОДСТАНЦИЯХ…………………………………………………………………......                                                                               

7. ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО

ГРАНИЧНЫМ УСЛОВИЯМ    ………………………………………………………...                                                                  

8. СХЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ……………………...................                                        

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………..                                                                                             

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………………..                                                           

ВВЕДЕНИЕ

Электрические железные дороги получают электрическую энергию от энергосистем, объединяющих в себе несколько электростанций. Электрическая энергия от генераторов электростанций передается через электрические подстанции, линии электропередачи (ЛЭП) различного напряжения и тяговые подстанции. На последних электрическая энергия преобразуется к виду (по роду тока и напряжения), используемому в локомотивах, и по тяговой сети передается к ним.

Вся совокупность устройств, начиная от генератора электростанции и кончая тяговой сетью, составляет систему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системы питаются электрической энергией, помимо собственно электрической тяги (электровозы и электропоезда), также все нетяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих районов.

Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железной дороги. Для этого необходимо, чтобы мощность всех элементов системы электроснабжения была достаточной для обеспечения потребной каждому локомотиву мощности при самых разнообразных условиях работы железнодорожной линии.

Эти задачи могут быть выполнены только при правильно выбранных параметрах системы электроснабжения, т. е. обеспечивающих работу оборудования в допустимых для него пределах по нагрузке и необходимое качество электрической энергии (в первую очередь уровень напряжения), а также при обеспечении необходимого резерва.

Целью данного курсового проекта является ознакомление с методами расчета систем электроснабжения участков железных дорог, электрифицируемых на постоянном токе.

Проектирование системы электроснабжения электрической железной дороги представляет технико-экономическую задачу, в которой решаются вопросы:

1) предварительного выбора расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной сети;

2) расчета основных электрических величин;

3) определения мощности и выбора типа основного оборудования тяговых подстанций;

4)составления и вычерчивания схемы внешнего электроснабжения.

Все требования, предъявляемые к системе электроснабжения, могут быть удовлетворены при различных технических решениях. Окончательная оценка этих решений осуществляется сопоставлением технических и экономических их качеств, то есть по степени надежности решения и по затратам.

1. РАСЧЁТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

1.1. Определение количества перевозимых грузов на расчетный год                                                                                                                  

эксплуатации

Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации определяется по формуле

,                                    (1.1)

где  год эксплуатации, на который рассчитывается количество

перевозимых грузов;

 заданное количество перевозимых грузов;

 прирост количества перевозимых грузов в год.

Количества перевозимых грузов вычисляются на пятый  и десятый  годы эксплуатации.

 (млн.т);

 (млн.т).

1.2. Энергия, потребляемая поездом

Энергия, потребляемая поездом, определяется по кривым потребляемого поездом тока

,                                 (1.2)

где 1,15 коэффициент, учитывающий потери электроэнергии при пуске и торможении электровоза;

   напряжение на токоприемнике электровоза, принимаемое равным 25000 В;

     среднее значение тока поезда на участке кривой потребляемого тока;

 количество участков, на которые разбита кривая тока;

    коэффициент полезного действия электровоза, принимаемый равным 0,85 для электровозов переменного тока;

коэффициент полезного действия системы электроснабжения, принимаемый равным 0,95 для системы переменного тока;

    заданная средняя техническая скорость движения поезда, км/ч;

   отношение, показывающее соотношение между потребляемой энергией поездом заданной массы  и поездом массы , для которого задана кривая потребляемого тока;

      коэффициент мощности электровоза; .

Энергия, потребляемая поездом, определяется для четного  и не четного  направлений:

 (Вт× ч);

 (Вт× ч).

1.3. Удельный расход энергии

Удельный расход энергии, определяется по формуле

,                                     (1.3)

где длина участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км;

 масса локомотива, т;

Удельный расход энергии определяется в четном  и нечетном  направлениях:

;

.

1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации

Удельная мощность на десятый год эксплуатации, определяется при условии, что количества перевозимых грузов в четном и нечетном направлениях равны .

,                 (1.4)

где  коэффициент, учитывающий дополнительные потери энергии на маневры и в зимних условиях работы;

 коэффициент тары;

 число часов в году.

 (кВт/км).

1.5. Расстояние между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески

Расстояние между тяговыми подстанциями определяется в зависимости от  по номограммам [5,с. 331,332]. Результаты выбора расстояния между тяговыми подстанции сечения контактной подвески приводятся в табл. 1.

Таблица 1 - Результаты выбора расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески

    Одновременно выбирается марка и площадь сечения проводов контактной подвески с учетом того, что контактная сеть участков переменного тока с системой 25 кВ, соответствующая нагрузкам первого расчетного срока, не должна иметь усиливающих проводов. Выбранные марки и площади сечения проводов подвески приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Характеристика подвески контактной сети

 1.6. Удельное сопротивление тяговой сети

Удельное сопротивление тяговой сети, для переменного тока выбрано из таблицы в методических указаниях.

Таблица 3 - Сопротивление тяговой сети переменного тока

Марка и площадь сечения проводов подвески	Сопротивление тяговой сети одного пути двухпутного участка для рельса Р-65
ПБСМ-95 + МФ-100	0,175	0,407	0,384

1.7. Расположение тяговых подстанций

Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта поясняется схемой, приведенной на рис. 1.

Схема внешнего электроснабжения электрифицированной железной дороги должна обеспечивать питание тяговых подстанций на условиях, предусмотренных для потребителей с электроприёмниками первой категории, т. е. выход из работы одной из подстанций (секции шин) энергосистемы питающей линии не должен приводить к отключению тяговой подстанции.

В данном курсовом проекте применяется ВЛ, при которой обе линии подвешены на общих опорах, с двухсторонним питанием на участке между двумя опорными подстанциями обеспечивается питание двух транзитных подстанций и двух подстанций на отпайках.