ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электроснабжение железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

ЭЛЕКРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ»

на тему «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИФИЦИРУЕМОГО УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ»

Выполнил студент Доронькина А.А.

Группа ЭС-905

Проверила Степанская О.А.

Санкт-Петербург

2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 8

1.1. Количество перевозимых грузов 8

1.2. Энергия, потребляемая поездом 8

1.3. Удельный расход электроэнергии 9

1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации 9

1.6. Удельное сопротивление тяговой сети 10

1.7. Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта 10

10

2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 11

2.1. Количество перевозимых грузов в сутки 11

2.2. Количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации 11

2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне 11

2.4. График движения поездов 11

3.1. Метод равномерного сечения графика движения поездов 13

Остальные 9 мгновенных схем рассчитаны аналогичны. Результаты подсчётов приведены в табл.5. 14

3.2. Аналитический метод расчета 14

3.2.1. Средние токи поездов 14

3.2.2. Эффективные токи поездов 15

3.2.3. Среднее число поездов 15

3.2.4. Средний и эффективный токи подстанции Б при следовании одиночных поездов в чётном и нечётном направлениях 15

3.2.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции Б 15

3.2.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера 16

3.2.7. Максимальный ток фидера 17

3.2.8. Средняя потеря напряжения до поезда 17

3.2.9. Средние потери мощности в контактной сети 18

4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 19

4.1. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов 19

5. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ И ВЫБОР УСАВОК ЗАЩИТ 20

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ НА ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ 22

6.1. Потери мощности в трехобмоточных понизительных трансформаторах 22

7. ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ГРАНИЧНЫМ УСЛОВИЯМ 24

7.1. Проверка контактной сети по уровню напряжения 24

7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву 24

7.3. Проверка трансформаторов по перегреву 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 27

Введение

Целью курсового проекта является ознакомление с методикой расчета систем электроснабжения участков железных дорог, электрифицированных на переменном токе.

Проектирование системы электроснабжения электрической железной дороги представляет технико-экономическую задачу, в которой решается большой комплекс вопросов.

В курсовом проекте:

• производится предварительный выбор расстояния между тяговыми подстанциями и сечение контактной сети;

• производится расчет основных электрических величин;

• определяется мощность и выбирается тип основного оборудования тяговых подстанций;

• выполняется проверка по граничным условиям;

Первоначальные параметры отдельных сооружений и устройств следует выбирать исходя из условий эксплуатации без переустройства на следующие расчетные сроки:

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

• площадь сечения проводов электрической линии и контактных сетей, количество агрегатов основного оборудования тяговых и понижающих подстанций – 5 лет.

В курсовом проекте рассматриваются только грузовые перевозки.

Период графика движения поездов принят равным 12 часам.

1. Расчет удельного электропотребления и выбор варианта размещения тяговых подстанций

1.1. Количество перевозимых грузов

Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации определено по формуле:

(1.1)

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

– заданное количество перевозимых грузов;

– прирост количества перевозимых грузов в год.

Количества перевозимых грузов рассчитаны на пятый и десятый год эксплуатации.

1.2. Энергия, потребляемая поездом

Энергия, потребляемая поездом определена по формуле:

(1.2)

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

U_Э – напряжение на токоприемнике, принят равным 25000 В;

I_i – среднее значение тока поезда на участке кривой потребляемого тока;

k – количество участков, на которые разбита кривая тока;

– коэффициент полезного действия электровоза, принят равным 0,85 для электровозов переменного тока;

– коэффициент полезного действия системы электроснабжения, принят равным 0,96 для системы переменного тока;

– заданная средняя техническая скорость движения поезда.

Из графика №1 тока, для четного и нечетного направления движения поездов, определена сумма разности тока и

для четного направления

для нечетного направления:

Энергия, потребляемая четным поездом, составила:

Энергия, потребляемая нечетным поездом, составила:

1.3. Удельный расход электроэнергии

Удельный расход электроэнергии, , определен по формуле:

, (3)

где S –длина участка, (км);

G – масса локомотива, (т).

;

.

1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации

, (4)

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

- коэффициент тары;

8760 – число часов в году.

( кВт/км).