Схема размещения тяговых подстанций

ВЛ 110 кВ

                                                     Рис. 1

2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

2.1. Расчет количества перевозимых грузов в сутки

Количество перевозимых грузов в сутки с учетом коэффициентов неравномерности на пятый год эксплуатации определяется по формуле

,                                    (2.1)

где количество перевозимых грузов на пятый год эксплуатации, т;

 заданные коэффициенты неравномерности количества перевозимых грузов соответственно по месяцам и суткам;

    число месяцев в году;

    число дней в месяце.

 (т).

2.2. Определение количества пар поездов в сутки

Количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации определяется по формуле

                                    (2.2)

где величины и  берутся из задания к курсовому проекту.

.

2.3. Определение времени хода по межподстанционной зоне

Время хода поезда по межподстанционной зоне, определяется по формуле

,                                       (2.3)

где расстояние между тяговыми подстанциями.

 (мин).

2.4. Построение графика движения поездов

График движения поездов строится на период, равный 12 часам, для числа пар поездов . Поезда располагаются в графике произвольно, но интервал попутного следования должен быть не меньше заданного минимального . В графике следует предусмотреть два технологических окна, создать неравномерное распределение поездов во времени. Начало движения поездов в четном и нечетном направлениях берется произвольно. Сбоку от графика движения пристраиваются кривые потребляемого тока и номограмма для определения токов фидеров, узловая схема питания. График движения поездов приведен на рис. 2.

После построения графика производится равномерное сечение графика движения поездов через 10 мин и в каждом сечении подсчитывается число поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне, для обоих вариантов.

Определяется число схем каждого типа

 на зоне питания нет поездов; 

; 

 на зоне питания один поезд;

 на зоне питания два поезда;

 на зоне питания три поезда;

 на зоне питания четыре поезда; 

; 

 на зоне питания пять поездов;

 на зоне питания шесть поездов;

    Рассчитываются вероятности появления одновременно 0, 1, 2, 3,4,5,6 поездов

; ; ; ; ;

По результатам расчета строится гистограмма распределения числа поездов рис. 3.

Гистограмма распределения числа поездов

Рис. 3 

3. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

В курсовом проекте используются два метода расчета: метод равномерного сечения графика движения поездов и аналитический метод.

3.1. Метод равномерного сечения графика движения поездов

В этом методе необходимо рассчитать полученные при сечении графика движения поездов мгновенные схемы для разного числа поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне (1,2,3, …, ) .

    Для расчета схем с одним поездом межподстанционная зона разделяется на 10 одинаковых отрезков.

По полученным мгновенным значениям на зоне питания для одного поезда вычисляются средние токи, квадраты эффективных токов, средние потери напряжения, средние потери мощности.

Средние токи четного и нечетного поездов определяются по формулам

                                                     ,                                  (3.1)

                                                    ,                                   (3.2)

где число мгновенных схем.

;

.

Квадраты эффективных токов четного и нечетного поездов определяются по формулам

                                                  ,                                   (3.3)

                                                   ,                                  (3.4)

Средние потери напряжения до четного и нечетного поездов определяются по формулам:

                                                 ,                                  (3.5)

                                                                                     (3.6)

;

.

Средние потери мощности четного и нечетного поездов определяются по формулам

                                                                                          (3.7)

                                                 ,                                     (3.8)

Ток тяговой подстанции Б определяется по формуле

                                                 ,                               

Данные расчетов для схем с одним поездом, представлены в табл. 4.

    При числе поездов равным 1,2, 3, 4,5,6 одновременно находящихся на межподстанционной зоне,  полученных при сечении графика движения поездов мгновенных схем каждого типа, выбираются случайным образом по 10 схем, различающихся положениями поездов и потребляемыми токами.

Данные расчетов для схем с четырьмя поездами представлены в табл. 5.

3.2. Аналитический метод расчета

Аналитический метод расчета производится по выбранному расстоянию между подстанциями для того, чтобы сравнить сходимость двух методов и необходимые электрические величины.

Исходными величинами для расчета являются данные табл.4:

- средние и эффективные токи одиночно следующих поездов четного и нечетного направлений:

- средние числа поездов, одновременно находящихся на зоне питания в четном и нечетном направлениях.

С учетом принятого условия, что количества перевозимых грузов по обоим направлениям одинаковы, число поездов, одновременно находящихся на зоне питания в четном и нечетном направлениях определяется по формуле

                                         ,                                   (3.9)

3.2.1. Определение среднего тока поезда

Результирующий средний ток поезда определяется по формуле

                                         ,                                  (3.10)                                                                               

.

3.2.2. Определение среднеквадратичного тока поезда

Результирующий среднеквадратичный ток поезда определяется по формуле

,                            (3.11)

.

3.2.3. Определение среднего числа поездов

Среднее число поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне, определяется по формуле

,                                      (3.12)

где Т – период графика, равный 720 мин.

3.2.4. Определение среднего и эффективного токов подстанции Б при следовании одиночных поездов в четном и нечетном направлениях

Определяются по данным из табл.4.

Средний ток подстанции Б при равных по длине межподстанционных зонах для четного и нечетного поездов определяется по формуле

,                             (3.13)

.

Эффективный ток подстанции Б при равных по длине межподстанционных зонах для четного и нечетного поездов определяется по формуле

,                             (3.14)

3.2.5. Определение среднего и среднеквадратичного токов подстанции Б

Средний ток подстанции Б определяется по формуле

,                                     (3.15)

.

Среднеквадратичный ток подстанции Б определяется по формуле

,                                   (3.16)

где  дисперсия тока подстанции Б;

  дисперсия тока одиночного поезда.

Дисперсия тока одиночного поезда и тока подстанции Б определяется по формулам

,                                (3.17)

;

      ,                                 (3.18)

.

3.2.6. Определение эффективного тока наиболее загруженного фидера

Эффективный ток наиболее загруженного фидера вычисляется для максимального числа поездов , одновременно находящихся на зоне питания, что соответствует минимальному интервалу между поездами.

Минимальный интервал между поездами определяется по формуле

,                                  (3.19)

где максимальная пропускная способность за сутки;

минимальное время между поездами.

Максимальная пропускная способность за сутки определяется по

формуле

                                                      ,                                       (3.20)