Енергетичні ресурси. Структура споживання і втрат енергетичних ресурсів. Енергозбереження засобами електроприводу

Тема 6. Енергетичні ресурси. Споживання енергетичних ресурсів у процесі виконання транспортної роботи. Методи енергозбереження.

Основні питання лекції:

1. Аналіз факторів, що впливають на перевитрати електроенергіі

2. Втрати електроенергії в системі електропостачання рухомого складу

3. Споживання та втрати електроенергії в рухомому складі

Основний зміст лекції:

1. Аналіз факторів, що впливають на перевитрати електроенергіі

1. Електрифікований транспорт – крупний споживач електроенергії. Тому майже незначне зниження витрат енергії має суттєве значення. Витрата електроенергії на 1т×км в залежності від типу транспорту і профілю шляху коливається в дуже широких межах. Середнє значення питомих витрат електроенергії при експлуатації сучасного рухомого складу міського електротранспорту наступне: тролейбус – 120-200, трамвай – 40-90, метрополітен – 40-60 Вт×год / т×км.

Витрати та втрати електроенергії за елементами системи електропостачання і рухомого складу на 1 км шляху представлено на рисунках 3.4.1 і 3.4.2.

Рис. 3.4.1. Середні поелементні витрати електроенергії на 1 км шляху для трамвайного вагона Т-3

Рис. 3.4.2. Середні поелементні витрати електроенергії на 1 км шляху для тролейбусів ЗіУ - 9

2. . Втрати електроенергії в системі електропостачання рухомого складу

Передусім втрати електричної енергії мають місце на перетворювальних агрегатах тягової підстанції. Ці втрати складаються з витрат в трансформаторі та вирівнюючому реакторі, а також в вентилях [337]. Ці втрати можна визначити за формулою:

, (3.33)

де К_н – коефіцієнт навантаження;

DР_н.тр, DР_н.ур – навантажувальні втрати в трансформаторі та уравнюючому

реакторі,кВт;

DР_в – втрати в вентилях, кВт;

DР_хх.тр, DР_хх.ур, DР_хх.в – втрати холостого ходу в трансформаторі,

вирівнюючому реакторі, кВт.

Коефіцієнт корисної дії, який знаходиться в межах 0,92 – 0,94, можна отримати за формулою:

, (3.34)

де P_d – номінальна потужність агрегату на стороні випрямленого струму, кВт

SР_втр – сума втрат в агрегаті, кВт.

Наступна ступінь передачі електроенергії – контактна мережа. При проходженні струму по контактній мережі контактний провід нагрівається, що призводить до втрат електричної енергії, які можна розрахувати за формулою [338]:

, (3.35)

де І_екв – еквівалентний струм, А;

r – параметр тягової мережі, Ом/км;

l – довжина тягової мережі, км.

Коефіцієнт корисної дії мережі знаходиться в межах 0,9 – 0,92.

Характерним для всього електричного транспорту є втрати електричної енергії на контакті “контактний провід – струмоприймач”. Ці втрати мають місце за рахунок нагрівання контактного проводу[339].

, (3.36)

де S_к – площа контакту струмоприймача з контактним проводом, см²;

j_к – щільність струму, А/см²;

r_к – коефіцієнт контактного опору, Ом×Н;

p_к – тиск на контактний провід, Н/см².

3. Споживання та втрати електроенергії в рухомому складі

Визначення питомих витрат електроенергії трамвайними вагонами

проводиться відповідно до Методичних рекомендацій. ГКН 02.05.032:2006

ГАЛУЗЕВІ КОМУНАЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Визначення питомих витрат електроенергії трамвайними вагонами. Методичні рекомендації. Експериментальний спосіб

ГКН 02.05.032:2006 Вводяться вперше

Чинні від 2006 –10 – 1 ХХ