Расчет параметров системы тягового электроснабжения
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Таблица 5.1 - Определение числа поездов в интенсивный час
Число грузовых поездовЧисло пассажирских + пригородных поездовДо 24до 202более 20324-36до 204более 20637-48до 205более 20749-72до 207более 2010более 72до 208более 2012
Произведем расчет часовой мощности для грузового направления:
Для негрузового направления:
6. Расчет мощности понизительных трансформаторов на подстанции
В соответствии с требованиями [1] мощность основного оборудования тяговых подстанций и автотрансформаторных пунктов должна обеспечивать пропуск поездов средневзвешенной массы, определяемой за сутки месяца максимальных перевозок, включая соединенные поезда, с учетом сгущения поездов в интенсивный час.
Мощность тяговых подстанций необходимо определять, как правило, без учета рекуперации.
Требуемая мощность трансформатора тяговой подстанции определяется как сумма мощностей, необходимых для обеспечения тяговой нагрузки собственных нужд подстанции , дополнительных расходов электроэнергии на непоездную (маневровую) работу электроподвижного состава , а также заданной нагрузки нетяговых и районных потребителей, получающих питание от данного трансформатора, кВА:
,(6.1)
где - коэффициент, учитывающий несовпадение максимумов районной и тяговой нагрузок, равный =0,7;
- мощность районных потребителей;
- мощность собственных нужд тяговой подстанции;
- дополнительная мощность на маневровую работу;
- мощность нетяговых потребителей;
- мощность на тягу;
Если мощности и не заданы, то они учитываются приближенно с использованием коэффициента - это коэффициент на собственные нужды и маневры, который принимается равным 1,025 при постоянном токе и 1,033 при переменном токе.
Если не задана, то она рассчитывается следующим образом:
=25-30 кВ/км.
Тогда вместо формулы (7.1) получаем (7.2), по которой произведем расчет:
,(6.2)
По значению из стандартного ряда выбирается ближайшая большая номинальная мощность трансформатора.
При отсутствии в стандартах требуемого значения принимается решение об использовании работающего трансформатора соответствующей мощности.
В общем случае при любом количестве =1 рабочих трансформаторов должно выполняться условие:
,(6.3)
Возможность и порядок использования резервного понижающего трансформатора параллельно с рабочими трансформаторами в периоды пиковых нагрузок при соответствующем обосновании согласовывается с ОАО РЖД и с энергоснабжающей организацией.
Определим мощность на тягу по формуле:
, кВ?А: (6.4)
где - коэффициент соотношения требуемого номинального и расчетного часового токов обмотки.
При наличии в расчетном пакете от 20 до 60 % поездов с максимальной массой, превышающей в 1,4 раза и более массу остальных поездов, ; при всех других сочетаниях поездов .
- соответственно большее и меньшее значения часовой мощности из рассчитанных для обоих плеч подстанции;
- доля мощности в обмотке от нагрузок плеч питания соответственно и : для трехфазного трансформатора с учетом неодновременности максимумов часовых нагрузок плеч ;
Поскольку в проекте взяты одинаковыми, то мощности справа и слева от тяговой подстанции будут одинаковые, тогда получаем;
; (6.5)
(6.6)
где m - количество фидеров, питающих правое и левое плечи питания, равное m=2
Таким образом, мы получим:
7. Выбор сечения проводов контактной сети по условиям допустимого уровня напряжения токоприемника электроподвижного состава
В соответствии с требованиями [1] сечение проводов тяговой сети выбирается по условиям наименьшего допустимого напряжения на токоприемнике и допустимого нагрева проводов. При чем считается, что наибольшее ограничение создают потери напряжения. Поэтому сначала определяют уровень напряжения в сети в интенсивный час движения поездов, а затем делают проверку по нагреву.
Для дальнейших расчетов выберем одну межподстанционную зону и разобьем ее на элементы профиля. Таким образом, взяв масштаб профиля, равный =2 км/ 5мм, мы получим:
Рисунок 7.1 - Межподстанционная зона, разбитая на элементы профиля пути
- длина блок-участка
- длина ограничивающего перегона
8. Определение тока поездов на элементах профиля пути
Для определения токов поездов на элементах профиля пути возьмем в расчет два поезда наиболее тяжелой и следующей за ним массой.
Определим сначала удельный расход активной энергии на i-ом профиле пути по следующей формуле:
(8.1)
где - среднее значение эквивалентного уклона спрямленного элемента профиля длиной . С учетом знака: + на подъеме; - на уклоне;
- основное удельное сопротивление движения поезда, зависящее от его скорости, равное =2,8 Н/кН;
- коэффициент, в котором учтены доплнительные расходы на маневры в зимние условия работы, равный =3,41.
;
;
;
;
;
;
.
На основании (8.1) делается расчет расходов энергии на элементах профиля пути по следующей формуле:
(8.2)
где - длина ограничивающего перегона, км;
- масса поезда, т;
- удельный расход активной энергии на i-ом профиле пути.
Полученные расчеты расхода энергии на элементах профиля пути сведем в таблицу 8.1
Таблица 8.1 - Расход энергии на элементах профиля пути
Масса поезда, тL1L2L3L4L5L6L7L8L9Уклон %0,94,6-6,75,14,17,13,52,3-4,9длина6666666666000----1058,9----5500----970,6----Средн?/p>