Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка_ЭЛС_крб_МАВ_ТАВ_V2

.0.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
704.69 Кб
Скачать

где ku – отношение выпрямленного напряжения к действующему значению напряжения переменного тока, для электровозов с двухполупериодной схемой выпрямления ku 0,9 ; U0 – напряжение холостого хода (действующее значе-

ние) на шинах подстанции переменного тока, U0 = 27500 В; Z '

эквивалентное

приведенное сопротивление тяговой сети, Ом/км (см. табл. 6); Zп' – эквивалент-

ное

приведенное

сопротивление

тяговой

 

подстанции, Ом (см. табл. 4);

WТр

– расход электроэнергии всеми поездами за время Т (сутки) на расчетном

пути, кВ·А·ч; Wр ,

Wс – расход электроэнергии на один поезд по расчетному и

смежному пути соответственно, кВ·А·ч; WТ

 

– расход электроэнергии всеми

поездами на 1-м

и 2-м пути за

время

Т (сутки)

в межподстанционной

зоне, кВ·А·ч; tр , tс

– полное время хода поезда по расчетному и смежному пути

межподстанционной зоны, мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета пропускной способности сводятся в табл. 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

 

Уровень напряжения и расчетная пропускная способность

 

 

 

 

 

участков межподстанционных зон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование показателя

 

Обозна-

 

Межподстанционная зона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чение

 

1-я

 

2-я

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потери напряжения до рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четного

поезда,

обусловленные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потерей

напряжения в тяговой

 

Udi

 

 

 

 

 

 

 

 

сети, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потери напряжения до рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четного

поезда,

обусловленные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потерей напряжения на тяговой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подстанции, В

 

 

Udп

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение расчетного поез-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

да за время хода по условному

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лимитирующему перегону, В

 

Uд

 

 

 

 

 

 

 

 

Интервал времени при дей-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствительном напряжении на то-

 

Θд

 

 

 

 

 

 

 

 

коприемнике, мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная пропускная способ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность, поездов

 

 

Nрасч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

В случае, если расчетная пропускная способность оказывается меньше заданной, следует пересчитать ее при повышенном напряжении на шинах подстанции (29000 В) и добавить соответствующие данные в табл. 8, не удаляя результаты расчетов при номинальном значении напряжения.

3.7. Годовые потери электроэнергии

Годовые потери электроэнергии являются экономическим показателем работы системы электроснабжения, определяются они при среднегодовых размерах движения поездов на десятый год эксплуатации на всех тяговых подстанциях и в контактной сети всех межподстанционных зон при нормальной схеме питания контактной сети.

Годовые потери энергии на тяговой подстанции х с двумя понизительными трансформаторами, кВт·ч, определяются по формуле:

Wг.п.х 17520 Рх 350,4 qх

 

 

1576 Рн 31,5 qн 9kр2 2 2 3kр 2

Sср2

;

(30)

2

 

 

 

Sн

 

 

в тяговой сети межподстанционной зоны –

Wг.т.с B0R0lз ,

(31)

где Pх , Pн – потери активной мощности при холостом ходе и нагрузке трансформатора, кВт; qх , qн – потери реактивной мощности при холостом ходе и нагрузке, при отсутствии данных могут не учитываться; – отношение тока менее загруженного плеча питания подстанции к току более загруженного

(вместо отношения токов плеч можно использовать отношение Wdx'' /Wdx' ); kр – доля районной нагрузки от нагрузки электрической тяги; Sср – среднего-

довая мощность наиболее загруженного плеча питания подстанции, кВ·А,

Sср Wdx' ., (32) 24kн

31

Результаты расчета сводятся в табл. 9.

Годовые потери энергии на всем расчетном участке определяются как сумма потерь энергии в тяговой сети и потерь на тяговых подстанциях:

 

W Wг.т.с. Wг.п.х. .

(33)

 

 

 

Т а б л и ц а 9

 

Годовые потери электроэнергии

 

 

 

 

 

 

Межподстан-

Годовые потери электроэнергии, кВт·ч

 

 

 

 

 

ционная зона,

в тяговой сети

 

на тяговой

 

межподстанционной зоны

 

 

подстанция

 

подстанции Wг.п.х

 

Wг.т.с

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

Итого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8. Схема электроснабжения расчетного участка железной дороги

Электрифицированная железная дорога является электропотребителем первой категории, нарушение электроснабжения которого может нанести значительный ущерб народному хозяйству, поэтому необходимо чтобы схемы питания тяговых подстанций от энергосистем обеспечивали высокую надежность и бесперебойность электроснабжения 4 .

Тяговые подстанции должны получать питание, как правило, от двух независимых источников. В отдельных случаях допускается питание тяговых подстанций по двум различным линиям от разных секций шин одной питающей подстанции. При этом каждая секция шин питающей подстанции может рассматриваться как независимый источник электроэнергии.

Схему электроснабжения выполняют таким образом, чтобы обеспечить допустимый уровень напряжения на шинах тяговой подстанции в нормальном и аварийном режимах работы питающей энергосистемы, а также сохранение

32

питания электрической тяги при выходе из строя любой линии электропередачи (ЛЭП) или районной подстанции. В последнем случае допускается, чтобы на электрифицированном участке длиной 150 – 200 км после отключения аварийного участка линии электропередачи или районной подстанции отключалась лишь одна тяговая подстанция. Питание контактной сети при этом обеспечивается тяговыми подстанциями, смежными с потерявшей питание.

На участках однофазного переменного тока при подключении трехфазных понизительных трансформаторов к ЛЭП учитываются дополнительные условия по уменьшению несимметрии токов фаз ЛЭП при питании группы тяговых подстанций и возможности двухстороннего питания контактной сети.

В курсовой работе необходимо привести схемы подключения тяговых подстанций к двухцепной ЛЭП (рис. 5) с учетом указанных выше требований и размещенными на межподстанционных зонах постами секционирования (ПС) и пунктами параллельного соединения (ППС).

Для каждой подстанции, приведенной на рис. 5, следует вычертить ее высоковольтную часть, которая приведена на рис. 6.

 

 

 

 

 

 

l1, км

 

l2, км

 

 

 

l3, км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорная Отпаечная Транзитная Опорная

ПС

 

 

ПС

 

ПС

ППС

ППС

ППС

ППС

ППС

ППС

Рис. 5. Подключение подстанций к двухцепной ЛЭП

 

 

 

С-17

 

 

С-15

 

 

 

С-11

С-14

 

 

 

 

 

 

С-18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С-16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорная

Отпаечная

Транзитная

Опорная

Рис. 6. Высоковольтная часть тяговых подстанций

33

Первая и последняя подстанции расчетного участка должны быть опорными. Чертеж необходимо выполнять с применением графического редактора AutoCAD или Компас-3D в масштабе с указанием типа подстанции и расстояния между подстанциями расчетного участка. В пояснительной записке к курсовой работе следует указать используемое программное обеспечение, а также сделать ссылку на соответствующие графические файлы.

На отдельном чертеже необходимо привести схему подключения подстанций к трехфазной ЛЭП с учетом чередования фаз [5] (рис. 7).

А

В

С

а b c

а b c

а b c

а b c

Конт. сеть Рельс

Рис. 7. Схема подключения подстанций к ЛЭП с чередованием фаз

3.9. Выбор оптимального варианта размещения тяговых подстанций

Оптимальный вариант размещения тяговых подстанций из технически равноценных должен обеспечивать минимальный уровень годовых приведенных затрат. Технически равноценными являются варианты, которые по результатам расчетов обеспечивают заданную пропускную способность на участках всех межподстанционных зон.

34

Годовые приведенные затраты для i-го варианта размещения подстанций определяется по выражению:

Зi Эi Кi Ен ,

(34)

где Эi – эксплуатационные расходы; Ki – капитальные (единовременные) затраты; Ен – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, для железнодорожного транспорта

 

Е

1

 

,

 

 

(35)

 

 

 

 

 

н

Тн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Тн – нормативный срок окупаемости,

для железнодорожного транспорта

Тн 10 лет.

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для расчета величин Эi и Ki

приведены в табл. 10.

Результаты расчетов сводятся в табл. 11 и 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1 0

Стоимость и нормы амортизационных отчислений

устройств электроснабжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

Единица

 

Стоимость,

Норма

 

амортизационных

объекта

измерения

млн р.

отчислений

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

3

 

4

Тяговая подстанция:

Одна

 

 

 

0,055

опорная

подстанция

 

 

 

2ТДТНЖ-40000/230,

 

 

 

 

820

 

 

2ТДТНЖ-25000/230

 

 

 

 

800

 

 

транзитная

 

 

 

 

 

 

 

2ТДТНЖ-40000/230

 

 

 

 

655

 

 

2ТДТНЖ-25000/230

 

 

 

 

640

 

 

отпаечная

 

 

 

 

 

 

 

2ТДТНЖ-40000/230

 

 

 

 

650

 

 

2ТДТНЖ-25000/230

 

 

 

 

630

 

 

Пост секционирования пере-

 

 

 

 

 

 

 

менного тока без КУ

Один ПС

26,6

 

0,055

Пункт параллельного соеди-

 

 

 

 

 

 

 

нения переменного тока

Один ППС

22,8

 

0,055

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О к о н ч а н и е т а б л. 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

3

4

 

 

 

Контактная сеть двухпутного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

участка (с дополнительными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проводами):

 

 

 

 

км

 

 

 

0,046

 

 

С70+МФ100

 

 

 

 

 

7,0

 

 

 

 

 

 

ПБСМ70+МФ100

 

 

 

 

 

8,0

 

 

 

 

 

 

ПБСМ95+МФ100

 

 

 

 

 

9,5

 

 

 

 

 

 

М95+МФ100

 

 

 

 

 

11,0

 

 

 

 

 

 

М120+МФ100

 

 

 

 

 

12,5

 

 

 

 

 

 

Трехфазные одноцепные ли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нии электропередачи 220 кВ:

 

км

 

 

 

0,046

 

 

АС-400

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

Электроэнергия

 

 

р./кВт ч

 

3·10-6

 

 

 

 

 

 

Содержание подстанции

 

Одна

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подстанция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 11

 

Капитальные затраты Кi

по вариантам размещения подстанций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-й

 

2-й

 

 

 

Объект

 

 

Единица

 

Цена,

 

 

стои-

 

 

 

стои-

 

 

затрат

 

 

измерения

 

млн р.

коли-

 

мость

 

коли-

 

мость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чество

 

Кi1,

 

чество

 

Кi2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

млн р.

 

 

 

млн р.

 

 

Опорная

под-

 

Одна под-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

станция

 

 

 

станция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Транзитная

под-

 

Одна под-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

станция

 

 

 

станция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпаечная

под-

 

Одна под-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

станция

 

 

 

станция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контактная сеть

 

км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЛ,

питающая

 

км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подстанцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пост

секциони-

 

Один ПС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пункт

парал-

Один ППС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лельного

соедине-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 12 Эксплуатационные расходы Эi по вариантам размещения подстанций

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

Норма

 

1-й

 

2-й

Номенклатура

стои-

 

 

стои-

 

 

отчисле-

 

значе-

 

значе-

расходов

мость,

мость,

ния

ние Эi1,

ние Эi2,

 

Кi1,

 

Кi2,

 

 

 

 

млн р.

 

млн р.

 

 

млн р.

 

млн р.

 

 

 

 

 

 

 

Амортизационные

 

 

 

 

 

 

 

отчисления:

 

 

 

 

 

 

 

тяговая подстанция

0,055

 

 

 

 

 

 

контактная сеть

0,046

 

 

 

 

 

 

ввод ЛЭП

0,046

 

 

 

 

 

 

Посты секционирования

 

 

 

 

 

 

 

и ППС

0,055

 

 

 

 

 

 

Содержание тяговой

 

 

 

 

 

 

 

подстанции

1,2

 

 

 

 

 

 

Потери электроэнергии

 

 

 

 

 

 

Итого

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1.М а с л о в Г. П. Электроснабжение железных дорог: Конспект лекций / Г. П. М а с л о в, Г. С. М а г а й, О. А. С и д о р о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. Ч. 3. 46 с.

2.Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. ЦЭ-462. Екатеринбург: Уралюриздат, 2008. 84 с.

3.М а с л о в Г. П. Электроснабжение железных дорог: Конспект лекций / Г. П. М а с л о в, Г. С. М а г а й, О. А. С и д о р о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. Ч. 2. 58 с.

4.Электроснабжение железных дорог: Конспект лекций / Г. П. М а с л о в, О. А. С и д о р о в и др. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011.

Ч. 4. 42 с.

5.М а с л о в Г. П. Электроснабжение железных дорог: Конспект лекций / Г. П. М а с л о в, Г. С. М а г а й, О. А. С и д о р о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. Ч. 1. 48 с.

37

Учебное издание

МАЛЬЦЕВА Алла Викторовна, ТАРАСЕНКО Александр Владимирович

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

_____________________________

Редактор Н. А. Майорова

***

Подписано в печать .10.2013. Формат 60 84 1/16. Офсетная печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л. . Уч.-изд. л. .

Тираж 150 экз. Заказ .

**

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа Типография ОмГУПСа

*

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

38

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.