
- •Построение графика движения поездов, кривой потребляемого тока и расчет параметров тяговой сети
- •Построение графика движения поездов
- •Расчет параметров тяговой сети
- •Расчет участка с односторонним питанием
- •Расчет мгновенных схем для участка с односторонним питанием
- •Расчет средних значений тока и потерь напряжения и мощности
- •Расчет участка с двухсторонним питанием
- •3.1Построение мгновенных схем для участка с двухсторонним питанием
- •3.2 Расчет мгновенных схем для зоны двухстороннего питания
- •Для каждой из мгновенных схем находятся те же величины, что и
- •3.3Потери мощности
- •Расчет минимальных токов фидеров и минимальных напряжений на токоприемнике
Целью курсового проекта является расчет основных электрических величин, необходимых для оценки работы системы электроснабжения.
К таким величинам относятся:
средние токи поездов Iп.ср, фидеров Iф.ср, тяговых подстанций Iт.п. ср, характеризующие потребление электроэнергии поездов, фидером и тяговой подстанцией;
среднеквадратичные (эффективные) токи поездов, фидеров, тяговых подстанций, используемые для расчета мощности тяговых подстанций и выбора сечения проводов тяговых сетей;
максимальные токи поездов, фидеров, тяговых подстанций, применяемые для оценки перегрузочной способности оборудования и настройки защиты от коротких замыканий;
средняя потеря напряжения в тяговой сети, характеризующая среднее напряжение на токоприемнике, от которого зависит скорость движения поезда;
максимальная потеря напряжения в тяговой сети до токоприемника поезда, по которой определяется возможность работы электровоза при наибольшем удалении от тяговой полстанции;
средние потери мощности в тяговой сети, используемые для оценки экономичности системы электроснабжения.
Построение графика движения поездов, кривой потребляемого тока и расчет параметров тяговой сети
Построение графика движения поездов
График движения строится равномерный, параллельный для интервала времени один час. К графику движения пристраивается кривая потребляемого тока.
Длина заданного участка, км:
S=L1+L2. L1=23 L2=13
S=23+13=36 км
Время движения поезда по заданному участку
v=
48
tп=36/48*60=45 мин
Расчет параметров тяговой сети
Эквивалентное сопротивление всех проводов контактной подвески, Ом/км:
,
м – удельное сопротивление меди, Ом·мм2/м, м=18,6 Ом·мм2/м;
Тип контактной подвески: ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185
18.6
rэп= (2*100)+(2*185/1.65)+(95/3)
18.6 18.6
rэп= 200+224+31 = 455 =0.04 (Ом/км)
Эквивалентное сопротивление всех рельсов, Ом/км:
N – число ниток рельсов, для двухпутного участка N=4;
mр – масса одного погонного метра рельса mp=65
rэр=2/(4*65)=2/260=0.01 Ом/км
Сопротивление одного километра тяговой сети, Ом/км:
r0=rэп+rэр.=0.04+0.01=0.05 Ом/км
Расчет участка с односторонним питанием
В качестве участка с односторонним питанием рассматривается участок L2
За точку отсчета расстояния берется точка расположения подстанции Б.
Расчет мгновенных схем для участка с односторонним питанием
1) Ток фидера, А
iБ1=i1+i2+i3+…in=
iБ1=590+510=1100 А
iБ2=470+570=1040 А
iБ3=550 А
iБ4=530+610=1140А
2) Потери напряжения до каждого из поездов, В:
Сечение №1
– потери напряжения до первого поезда
u1=iБ1·l1·r0; l1=3
u1=1100*3*0.05=165 В
– потери напряжения до второго поезда
u2=u1+(iБ1–i1)·(l2– l1)·r0; l2=8
u2=165+(1100-590)*(8-3)*0.05=165+510*5*0.05=292 В
Сечение №2
– потери напряжения до первого поезда
u1=iБ2·l1·r0; l1=4
u1=1040*4*0.05=208 В
– потери напряжения до второго поезда
u2=u1+(iБ2–i1)·(l2– l1)·r0; l2=11
u2=208+(1040-570)*(11-4)*0.05=208+470*7*0.05=372 В
Сечение №3
– потери напряжения до первого поезда
u1=iБ3·l1·r0; l1=6
u1=550*6*0.05=165 В
Сечение №4
– потери напряжения до первого поезда
u1=iБ4·l1·r0; l1=5
u1=1140*5*0.05=285 В
– потери напряжения до второго поезда
u2=u1+(iБ4–i1)·(l2– l1)·r0; l2=8
u2=285+(1140-610)*(8-5)*0.05=285+530*3*0.05=364 В
3) Потери мощности
P=iБ12·l1·r0+(iБ1–i1)2·(l2– l1)·r0+(iБ1–i1–i2)2·(l3– l2)·r0+…+(iБ1–i1–i2–…– in-1)2·(ln– ln-1)·r0;
Сечение №1
P=11002*3*0.05+(1100-590)2*(8-3)*0.05=
=1210000*0.15+(260100*5*0.05)=181500+65025=246.5кВт
Сечение №2
P=10402*4*0.05+(1040-570)2*(11-4)*0.05=
=216320+(220900*7*0.05)=216320+77315=293.6 кВт
Сечение №3
P=5502*6*0.05=90750=90.7 кВт
Сечение №4
P=11402*5*0.05+(1140-610)2*(8-5)*0.05=
= 324900+(280900*3*0.05)=324900+42135=367 кВт
По полученным мгновенным значениям тока фидера, потерь напряжения и мощности строятся графики их изменения
Расчет средних значений тока и потерь напряжения и мощности
Средний ток фидера, А:
m – число мгновенных схем.
1сеч)
=1100/4=275
A
2cex) =1040/4=260 A
3сеч) =550/4=137.5 A
4сеч) =1140/4=285 А
Общее) =275+260+137.5+285=957.5 А
Средний квадратичный ток фидера, А:
=√11002+10402+5502+11402/4=
√ 1210000+1081600+302500+1299600/4=
√ 3893700/4=√973425=986.62
Коэффициент эффективности тока фидера
.
986.62/957.5=1.03
Средняя потеря напряжения до поезда за время потребления тока, В
m1 – число сечений, в которых рассматриваемые поезда потребляют ток
,
=165+292+208+372+165+285+364/7=
=1851/7=264.42
Средняя потеря мощности, Вт:
=246.5+293.6+90.7+367/4=249.4
кВт
№ схемы |
Токи электровозов и расстояния от поезда до подстанции |
Ток фидера |
Потери напряжения до поезда |
кВт |
|||||
i1 A |
l1 км |
i2 A |
l2 км |
iБ1 A |
iБ12 A2
|
u1 B |
u2 B
|
||
1 |
590 |
3 |
510 |
5 |
1100 |
1210000 |
165 |
292 |
246.5 |
2 |
570 |
4 |
470 |
7 |
1040 |
1081600 |
208 |
372 |
293.6 |
3 |
550 |
6 |
|
|
550 |
302500 |
165 |
|
90.7 |
4 |
610 |
5 |
530 |
3 |
1140 |
1299600 |
285 |
364 |
367 |
Среднее значение |
957.5 |
|
|
|
249.5 |
||||
Среднее квадратичное значение |
|
986.62 |
|
|
|