39

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра "ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Электроснабжение железных дорог»

на тему «Электроснабжение электрифицируемого участка

железной дороги»

Выполнил студент Учаков М.В.

группы ЭС – 404

Проверил Варенцов В.М.

Санкт – Петербург

2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...

1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ………………...

   1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации………

   2. Энергия, потребляемая поездом …………………………………………...

   3. Удельный расход энергии…………………………………………………..

   4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации …………………........

   5. Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески……………………………………………………………………...

   6. Удельное сопротивление тяговой сети…………………………………….

   7. Расположение тяговых подстанций ……………………………………….

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

   1. Количество перевозимых грузов в сутки………………………………….

   2. Количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации…………….

   3. Время хода поезда по межподстанционной зоне………………………….

   4. График движения поездов. …………………………………………………

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

   1. Метод равномерного сечения графика движения поездов………………

   2. Аналитический метод расчета……………………………………………...

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

   1. Число и мощность тяговых агрегатов подстанции постоянного тока…...

   2. Число и мощность понизительных трансформаторов…………………….

5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР УСТАВОК ТОКОВЫХ ЗАЩИТ…………………………………………………………….

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ НА ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ….

   1. Потери мощности в двухобмоточных понизительных трансформаторах.

   2. Потери мощности в двухобмоточных тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов…………………………………………………

   3. Потери мощности в трехобмоточных понизительных трансформаторах.

   4. Потери мощности в выпрямителях………………………………………...

7. ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ГРАНИЧНЫМ УСЛОВИЯМ…………………………………………………………………….

   1. Проверка контактной сети по уровню напряжения……………………….

   2. Проверка контактной сети по уровню нагрева……………………………

   3. Проверка трансформатора по перегреву…………………………………...

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ…………………………………...

   1. Размер капиталовложений…………………………………………………..

   2. Эксплуатационные расходы………………………………………………...

9. СХЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ……………………………..

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………

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

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;

составлена и начерчена схема внешнего электроснабжения ;

Первоначальные параметры отдельных сооружений и устройств выбраны в соответствии с /2/ при этом придерживаемся из условий эксплуатации без переустройства на следующие расчётные сроки:

объём основных служебно-технических зданий, в том числе тяговых подстанций – 10 лет;

1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Все расчеты производятся по исходным данным, приведенным в задании к курсовому проекту.

1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации

Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации, млн. т, определяется по формуле:

, (1)

где t – год эксплуатации, на который рассчитывается количество перевозимых грузов;

Pз – заданное количество перевозимых грузов;

p – прирост количества перевозимых грузов в год.

Подставив численные значения, вычислим количества перевозимых грузов на 5-й и 10-й годы эксплуатации:

млнт,

млнт.

2. Энергия, потребляемая поездом

Энергия, потребляемая поездом, Вт∙ч, определяется по кривым потребляемого тока:

, (2)

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

UЭ- напряжение на токоприемнике электровоза, принимаемое равным 25000 В для переменного тока;

Ii- среднее значение тока на участке кривой потребляемого тока;

k- количество участков, на которое разбита кривая тока;

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

- коэффициент полезного действия системы электроснабжения, принимаемый равным 0,96 для системы переменного тока;

- заданная техническая скорость движения поезда;

- коэффициент мощности электровоза, 0,8.

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

Отношение

;

вычисляется, если кривая потребляемого тока задана для поезда массой , а не .

Подставив численные значения в последние выражение, получим:

;

Подставим численные значения в формулу (2) и найдем энергию, потребляемая поездом для четного и нечетного направлений:

3. Удельный расход электроэнергии

Удельный расход электроэнергии, , определяются по формуле:

, (3)

где S –длины участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км;

G – масса локомотива, т.

Подставим численные значения в формулу (3):

;

.

1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации

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

, (4)

где 1,1 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери энергии на маневры в зимних условиях работы;

- коэффициент тары;

8760 – число часов в году.

Подставим численные значения в формулу (4):

кВт/км.

5. Расстояние между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески

Расстояние между тяговыми подстанциями определено в зависимости от P_ср по номограммам (5).

Результат выбора приведён в табл. 1.

Таблица 1

Выбранный вариант

Вариант	Расстояние между ТП, км	Марка и площадь сечения проводов	Тип рельса	Удельное сопротивление тяговой сети Ом/км
1	48	М-95+МФ-100	Р65	0,088

Таблица 2

Характеристика подвески контактной сети

Марка и площадь сечения проводов	Допустимый длительный ток, А, при системе переменного тока
М-95+МФ-100	1160