Исходные данные участка электроснабжения Петровский завод – Бада
Электрифицированный участок Петровский завод – Бада Забайкальской железной дороги имеет протяженность 98,7 км. Тип контактной подвески, находящейся в эксплуатации ПБСМ-70+МФ100+2Р65 на обоих путях. Профиль пути на рисунке 1. На участке расположено три тяговых подстанции (ТП). Расположение раздельных пунктов на участке Петровский завод – Бада представлено в таблице 1. На участке находятся три тяговых подстанций марки и типы трансформаторов, которых представлены в таблице 2. Все ТП подключены непосредственно к высоковольтной линии 220 кВ. Так же для расчётов данного курсового проекта нам понадобится ТП Кижа, которая относится к Транссибирской железной дороге. Исходя из этого участок увеличится на 18,9 км и составит в сумме 117,6 км.
Рисунок 1 - Профиль пути участка Петровский Завод – Бада
Расположение раздельных пунктов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Расположение раздельных пунктов
№ |
Расположение раздельных пунктов |
Километр |
1 |
тяговая подстанция Кижа |
5765,0 |
2 |
пост секционирования 5793-й км |
5794,4 |
3 |
тяговая подстанция Тарбагатай |
5819,1 |
4 |
пост секционирования Хохотуй |
5858,7 |
5 |
тяговая подстанция Бада |
5882,1 |
6 |
пост секционирования Жипхеген |
5916,6 |
7 |
тяговая подстанция Хилок |
5935,5 |
Параметры тяговых трансформаторов Приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Параметры тяговых трансформаторов
Подстанция |
Тип трансформатора |
Sн., МВ·А |
Sкз, МВА |
Количество работающих трансформаторов |
Плечо |
|
левое |
правое |
|||||
Кижа |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
1787 |
2 |
Отс. |
Опер. |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
|||||
Тарбагатай |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
1962 |
2 |
Отс. |
Опер. |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
|||||
Бада |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
1791 |
2 |
Отс. |
Опер. |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
|||||
Хилок |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
1200 |
2 |
Опер |
Отс. |
ТДТН-40000/220-70-У1 |
40 |
|||||
Схема питания секционирования и тип контактной подвески приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Схема питания секционирования и тип контактной подвески
Наименование межподстанционной зоны |
Схема питания |
Тип контактной сети |
Кижа - Тарбагатай |
Двусторонняя, узловая |
ПБСМ-70+МФ100+2Р65 |
Тарбагатай - Бада |
||
Бада - Хилок |
1 Тяговый расчет
Целью расчета является выбор параметров, определение характеристик режимов и нагрузочной способности систем тягового электроснабжения и их отдельных элементов.
Тяговый расчет произведен при помощи программного комплекса расчетов систем тягового электроснабжения КОРТЭС. Исходными данными являются: список объектов участка, параметры фидерных и отсасывающих линии, тип контактной подвески расположенной на данном расчетном участке. При расчетах использованы два типа поездов и два типа ЭПС, которые представлены в таблице 5.
Таблица 4 - Типы поездов, принимаемых для расчета
Масса состава, т. |
Локомотив |
Направление |
4500 |
ВЛ-85 |
нечетное |
Ермак 2ЭС5К |
||
6300 |
ВЛ-85 |
четное |
Ермак 2ЭС5К |
Результаты тяговых расчетов представлены в таблицах 6-8
Таблица 5 - Результаты тягового расчета нечетного направления состава массой 4500 тонн с типами ЭПС ВЛ-85 (3 секции)
Перегон |
Длина, км |
Время хода, мин |
Расход энергии |
||
полное |
под током |
кВт·ч |
кВ·А·ч |
||
Хилок - Бада |
50.5 |
53.4 |
12.5 |
2858.5 |
3469.2 |
Бада - Табагатай |
65.3 |
62.4 |
20.5 |
3423.9 |
4152.6 |
Табагатай - П.Завод |
33.4 |
31.9 |
14.4 |
2552.8 |
3077.7 |
П.Завод - Кижа |
18.9 |
16.6 |
14.9 |
2440.1 |
2923.8 |
Хилок - Кижа |
168.1 |
164.3 |
62.4 |
11275.4 |
13623.4 |
Таблица 6 - Результаты тягового расчета нечетного направления состава массой 4500 тонн с типами Ермак 2ЭС5К (3 секции)
Перегон |
Длина, км |
Время хода, мин |
Расход энергии |
||
полное |
под током |
кВт·ч |
кВ·А·ч |
||
Хилок - Бада |
50.5 |
53.2 |
12.4 |
2052.4 |
2442.8 |
Бада - Табагатай |
65.3 |
61.8 |
19.1 |
2540.0 |
3022.2 |
Табагатай - П.Завод |
33.4 |
31.7 |
14.1 |
2005.1 |
2385.9 |
П.Завод - Кижа |
18.9 |
16.5 |
14.8 |
2142.4 |
2548.9 |
Хилок - Кижа |
168.1 |
163.2 |
60.4 |
8739.8 |
10399.8 |
Таблица 7 - Результаты тягового расчета четного направления состава массой 6300 тонн с типами ЭПС ВЛ-85 (3 секции)
Перегон |
Длина, км |
Время хода, мин |
Расход энергии |
||
полное |
под током |
кВт·ч |
кВ·А·ч |
||
Кижа - П.Завод |
18.9 |
16.2 |
2.6 |
674.4 |
823.2 |
П.Завод - Табагатай |
33.4 |
29.9 |
9.9 |
2286.6 |
2758.2 |
Табагатай - Бада |
65.3 |
63.5 |
27.7 |
4890.9 |
5899.2 |
Бада - Хилок |
50.5 |
52.6 |
16.3 |
3756.4 |
4536.9 |
Кижа - Хилок |
168.1 |
162.2 |
56.5 |
11608.3 |
14017.6 |
Таблица 8 - Результаты тягового расчета четного направления состава массой 6300 тонн с типами Ермак 2ЭС5К (3 секции)
Перегон |
Длина, км |
Время хода, мин |
Расход энергии |
||
полное |
под током |
кВт·ч |
кВ·А·ч |
||
Кижа - П.Завод |
18.9 |
16.3 |
2.6 |
465.9 |
554.7 |
П.Завод - Табагатай |
33.4 |
29.8 |
9.8 |
1853.0 |
2204.6 |
Табагатай - Бада |
65.3 |
63.6 |
27.6 |
3957.3 |
4708.7 |
Бада - Хилок |
50.5 |
52.3 |
15.8 |
2946.9 |
3507.4 |
Кижа - Хилок |
168.1 |
161.9 |
55.8 |
9223.1 |
10975.4 |
На рисунках 2 и 3 представлена зависимость активного и полного расходов энергии от типа ЭПС для четного и нечетного направлений рассматриваемого участка.
Рисунок 2 - Расход активной энергии поездов четного и нечетного направлений с типами ЭПС ВЛ-85 и Ермак 2ЭС5К
Рисунок 3 - Расход полной энергии поездов четного и нечетного направлений с типами ЭПС ВЛ-85 и Ермак 2ЭС5К
В таблице 9 показаны результаты тягового расчета удельного расхода
электроэнергии четного и нечетного направлений участка П. Завод – Бада.
Таблица 9 - Результаты тягового расчета удельного расхода электроэнергии четного и нечетного направлений участка П. Завод - Бада составов массой 6300/4500 тонн с типами ЭПС ВЛ-80ст и Ермак 2ЭС5К
Тип ЭПС |
Масса поезда, тонн |
|||||||
6300 |
4500 |
6300 |
4500 |
|||||
удельный расход |
||||||||
активной энергии, Вт∙ч/т∙км |
полной энергии, В∙А∙ч/т∙км |
|||||||
ВЛ-85 |
10,3 |
13,6 |
12,4 |
16,4 |
||||
Ермак 2ЭС5К |
8,3 |
10,8 |
9,9 |
12,9 |
||||
На рисунке 4 представлена зависимость удельного расхода полной электроэнергии для двух типов ЭПС: ВЛ-80ст и Ермак 2ЭС5К.
Рисунок 4 - Зависимость удельного расхода полной электроэнергии на ведение поезда массой 6300 тонн в четном и 4500 тонн в нечетных направлениях в зависимости от серии применяемого локомотива
Таким образом, на основании данных таблиц 6-10, можно сделать вывод, что по результатам тягового расчета оптимальным является вариант, при котором по участку П. Завод - Бада осуществляется пропуск поездов массой 6300 и 4500 тонн с локомотивами Ермак 2ЭС5К. Этот вариант имеет ряд преимуществ по сравнению с вариантом, при котором по участку пропускаются поезда с аналогичной массой, и используется три секции локомотива ВЛ-85.
На основании тяговых расчётов наиболее тяжёлыми характеристиками обладает локомотив ВЛ-85, так что для дальнейших расчётов будем использовать именно этот тип локомотива.