- •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
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 4
1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год 4
эксплуатации 4
1.2. Энергия, потребляемая поездом 4
1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации 6
1.5. Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески 6
1.6.1. Удельное сопротивление контактной подвески 7
8
1.7. Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта 8
2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА. 10
2.1. Количество перевозимых грузов в сутки 10
2.2. Количество пар поездов в сутки 10
2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне 10
2.4. График движения поездов 11
3. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. 13
16
18
3.2.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции Б 18
3.2.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера 19
20
3.2.7. Максимальный ток фидера 20
3.2.8. Средняя потеря напряжения до поезда 20
4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 23
4.1. Число и мощность тяговых агрегатов подстанции постоянного тока 23
4.2. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов 24
5. Расчёт токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит 26
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ НА ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ 30
6.1. Потери мощности в двухобмоточных понизительных трансформаторах 30
Потери мощности в трехобмоточных тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов вычислены по формуле: 31
6.3. Потери мощности в выпрямителях 31
7. ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ГРАНИЧНЫМ УСЛОВИЯМ 33
7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву 33
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ. 34
8.1. Размер капиталовложений 34
8.2. Эксплуатационные расходы 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 38
Введение
Целью курсового проекта является ознакомление с методикой расчета систем электроснабжения участков железных дорог, электрифицируемых на постоянном токе.
В данном курсовом проекте нет возможности решить все вопросы проектирования системы электроснабжения, поэтому в нем:
произведен предварительный выбор расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной сети ;
рассчитаны основные электрические величины;
определена мощность и выбран тип основного оборудования тяговых подстанций;
выполнена проверка варианта по граничным условиям;
произведён технико-экономический расчёт.
Первоначальные параметры отдельных сооружений и устройств выбраны исходя из условий эксплуатации без переустройства на следующие расчётные сроки:
объём основных служебно-технических зданий, в том числе тяговых подстанций – 10 лет;
площадь сечения проводов электрических линий и контактных сетей, количество агрегатов основного оборудования тяговых и понижающих подстанций – 5 лет.
1. Расчет удельного электропотребления и выбор варианта размещения тяговых подстанций
1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации
Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации, определено по формуле:
P = P3 ,
где t год эксплуатации, на который рассчитывается количество
перевозимых грузов;
Pз заданное количество перевозимых грузов;
p прирост количества перевозимых грузов в год.
Количества перевозимых грузов вычислены на пятый P5 и десятый P10 годы эксплуатации.
В результате расчетов получено:
Р5=35 =38,64.т.
Р10=35 =42,66 млн.т.
1.2. Энергия, потребляемая поездом
Энергия, потребляемая поездом, определена по кривым потребляемого поездом тока:
,
где 1,15 коэффициент, учитывающий потери электроэнергии при пуске и торможении электровоза;
Uэ напряжение на токоприемнике электровоза, принято
равным 3300 В на постоянном токе ;
Ii среднее значение тока поезда на участке Si кривой
потребляемого тока;
к количество участков, на которое разбита кривая тока;
э коэффициент полезного действия электровоза, принят равным 0,87 для электровозов постоянного тока;
эс коэффициент полезного действия системы электроснабжения,
принят равным 0,91 для системы постоянного тока ;
vт заданная средняя техническая скорость движения поезда;
отношение, показывающее соотношение между потребляемой энергией поездом заданной массы Qз и поездом массы Qп, для которого задана кривая потребляемого тока; принимаем ,
- коэффициент мощности электровоза, для постоянного тока =1.
Определение суммы ( Ii ∆Si) (рассчитывается по кривым потребляемого поездом тока):
а) четное направление (к = 14):
б) Нечетное направление (к = 13):
Wч =
Wн =
1.3. Удельный расход энергии
Удельный расход энергии, определен по формуле:
,
где S длина участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км;
G – масса локомотива, т.
Удельный расход энергии определены в четном ч и нечетном н направлениях:
ч = ;
н = .