- •Введение
- •1. Расчет удельного электропотребления и выбор варианта размещения тяговых подстанций
- •1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации
- •1.2. Энергия, потребляемая поездом
- •1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации
- •1.5. Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески
- •Характеристика выбранной подвески контактной сети
- •1.6.1. Удельное сопротивление контактной подвески
- •1.7. Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта
- •2. Построение графика движения поездов и его статистическая обработка.
- •2.1. Количество перевозимых грузов в сутки
- •2.2. Количество пар поездов в сутки
- •2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне
- •2.4. График движения поездов
- •3. Расчет необходимых электрических величин.
- •3.2.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции б
- •3.2.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера
- •3.2.7. Максимальный ток фидера
- •3.2.8. Средняя потеря напряжения до поезда
- •3.2.9. Средние потери мощности в контактной сети
- •4. Выбор оборудования тяговых подстанций
- •4.1. Число и мощность тяговых агрегатов подстанции постоянного тока
- •4.2. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов
- •5. Расчёт токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит
- •6. Определение потерь энергии на тяговых подстанциях
- •6.1. Потери мощности в двухобмоточных понизительных трансформаторах
- •Потери мощности в трехобмоточных тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов вычислены по формуле:
- •6.3. Потери мощности в выпрямителях
- •7. Проверка выбранного оборудования по граничным условиям
- •7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву
- •Iф,э Iдоп,
- •644,14 1420 А (условие выполняется).
- •8. Технико-экономический расчёт.
- •8.1. Размер капиталовложений
- •8.2. Эксплуатационные расходы
- •Заключение
- •Библиографический список
3.2.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции б
Средний ток подстанции Б:
IБ,ср = 2nсIБ,ср1,
Средний квадратичный ток подстанции Б определён из соотношения:
I2Б,э = I2Б,ср + DБ,
где DБ–дисперсия тока подстанции Б;
DБ= ncD1,
здесь D1дисперсия тока одиночного поезда;
D1= I2Б,э1 – I2Б,ср1,
А.
А2.
А2.
А2.
3.2.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера
Эффективный ток наиболее загруженного фидера вычислен для максимального числа поездов n0, одновременно находящихся на зоне питания, что соответствует минимальному интервалу между поездами:
где N0максимальная пропускная способность за сутки,
N0 = ,
N0 = ,
.
Максимальное число поездов на фидерной зоне равно:
nфм= n0 ,
nфм= 9,75=2,4375 .
Из табл. 4 определён фидер с наибольшим средним током Iф,ср1 при следовании одиночных поездов чётного и нечётного направлений.
Для этого фидера в табл. 4 вычислен квадрат эффективного тока фидера I2ф,э1.
Квадрат эффективного тока фидера при nфм поездах равен:
I2ф,э = (nфм Iф,ср1)2 + nфм Dф1,
где Dф1дисперсия тока фидера при движении одного поезда.
Dф1 = I2ф,э1 - I2ф,ср1,
Dф1 = 88883,8 – 231,4 =35337,84 А .
I2ф,э
3.2.7. Максимальный ток фидера
Так как в результате расчетов получилось nфм < 2, то максимальное значениезначениетока фидероа определено по формуме:
Iф,м =1,5 Iп,м ,
где Iп,м максимальный ток поезда, определяется по кривым потребляемого тока четного или нечетного поезда.
Iф,м=1,5760=1140 А.
3.2.8. Средняя потеря напряжения до поезда
Средние потери напряжения до поезда определены по формуле:
Uср = Ucр,1 + ,
где Uср,1средняя потеря напряжения от одного поезда, В, берется по данным табл. 4,
Ucр1,пч = 158,5 В; Ucр1,пн = 140,95 В.
n' = ,
n' = .
Расчёт потерь напряжений выполняем для четного и нечетного направлений:
Ucр,ч = В.
Ucр,н = В.
3.2.9. Средние потери мощности в контактной сети
Средние потери мощности в тяговой сети равны:
Pтс = (Uч,ср Iпч,ср+Uн,ср Iпн,ср),
Pтс = (237,3490+213,88453,5) = 167418,2 Вт.
Результаты расчётов обоих методов представлены в табл. 3.
Результаты расчета электрических величин Таблица 3
Величина |
Методы |
|||
Метод сечения графика движения поездов |
Аналитический метод |
|||
Обознач. величины |
Значение величины |
Обознач. величины |
Значение величины |
|
Среднее число поездов, одновременно находящихся на зоне питания |
|
_
|
nс |
1,57 |
Средний ток поезда, А |
Iпч,ср Iпн,ср |
490 453,5 |
Iпч,ср Iпн,ср Iп,ср1 |
490 453,5 471,75 |
Среднеквадратичный ток поезда, А |
Iпч,э Iпн,э |
484,38 435,5 |
Iпч,э Iпн,э Iп,э1 |
484,38 435,5 460,59 |
Среднеквадратичный ток наиболее загруженного фидера, А |
Iф,э |
298,134 |
Iф,э |
635,82 |
Максимальный ток фидера, А |
Iф,м |
640 |
Iф,м |
1140 |
Средний ток тяговой подстанции Б, А |
IБ,ср |
490 |
IБ,ср |
740,65 |
Среднеквадратичный ток тяговой подстанции Б, А |
IБ,э |
530,52 |
IБ,э |
819,35 |
Средняя потеря напряжения до поезда, В |
Uпч,ср Uпн,ср Uп,ср |
158,5 140,95 149,73 |
Uпч,ср Uпн,ср Uп,ср |
237,3 213,88 225,6 |
Средняя потеря мощности в тяговой сети, кВт |
Ртс |
170539,15 |
Ртс |
167418,2 |
Из табл. 3 видно, что сходимостью обладают только значения средних, среднеквадратичных токов подстанции и средних потерь напряжения до поезда. Наибольшие расхождения получены при вычислении средних потерь мощности, максимального тока фидера и среднеквадратичного тока наиболее загруженного фидера.