РГР-3 Дикун

1. Расчет мощности источника электроэнергии

Для расчета потребной мощности электрической энергии пассажирского вагона необходимо выбрать расчетный режим работы и определить расчетный и пиковый токи для этого режима.

Под расчетными нагрузками понимают такие неизменные нагрузки, которые вызывают такое же воздействие на электрическую систему, что и действительные нагрузки, непрерывно меняющиеся по величине и во времени. Расчетные нагрузки определяются для наиболее загруженных в электрическом отношении периодов работы электрооборудования. Для пассажирских вагонов рассматриваются летний и зимний периоды эксплуатации. Поскольку установить период, в котором потребление электроэнергии, будет максимальным в большинстве случаев сложно, то находят расчетные нагрузки для летнего и зимнего режимов работы и для последующих расчетов принимают большие.

В таблицу 1 заносим потребители электрической энергии данного пассажирского вагона.

Таблица 1 – Электропотребители электрической энергии в вагоне

Электропотребитель	Р, кВт	kИ		kИРН			cosφ		tgφ
		летом	зимой	летом	зимой
Сеть освещения люминесцентными лампами	1,0	0,7	0,85	0,7	0,85	0,9		0,48
Сигнальные фонари	0,12	0,3	0,6	0,036	0,072	1		0
Электродвигатель вентилятора	1,0	0,9	0,7	1,9	0,9	0,8		0,75
Охладитель питьевой воды	0,2	0,9	–	0,18	–	0,7		1,33
Электрокипятильник	1,978	0,25	0,35	0,4945	0,69	1		0
Электропечи	43,5	–	0,8	–	34,8	1		0
Электрокалорифер	27,0	–	0,85	–	22,9	1		0
Обогреватель наливных и сливных труб	0,66	–	0,1	–	0,066	1		0
Преобразователь для заряда аккумуляторной батареи	2,5	0,35	0,4	0,875	1,0	0,9		0,48
Цепи сигнализации и управления	0,5	0,5	0,5	0,25	0,25	0,85		0,61
Электробытовые приборы	0,5	0,25	0,3	0,125	0,15	1		0

Расчетная максимальная мощность группы электропотребителей с различным режимом работы определяется по формулам

(1.1)

(1.2)

(1.3)

где - расчетная полная мощность, кВА;

- расчетная активная мощность, кВт;

- расчетная реактивная мощность, кВАр;

- коэффициент максимума;

- коэффициент использования i-го потребителя;

- номинальная мощность i-го потребителя, кВт;

- тангенс мощности i-го потребителя.

Эффективным числом электропотребителей называется такое количество однородных по режиму работы потребителей, которые дают ту же величину расчетной нагрузки, что и группа действительных электропотребителей, различных по мощности и режиму работы.

Эффективное число электропотребителей определяется по формуле

. (1.4)

Зимой

Летом

Групповой коэффициент использования определяется по формуле

. (1.5)

Исходя из эффективного числа и группового коэффициента определяем коэффициент максимума =1,14, =1,32;

Расчетная активная мощность

Расчетная реактивная мощность

Полная мощность

,

Дальнейший расчет ведем по большей мощности, т.е. мощности .

Определяем расчетный ток по формуле

(1.6)

где - номинальное напряжение, 220 В;

- коэффициент расчетной мощности группы потребителей.

, (1.7)

.

Пиковая нагрузка возникает при пуске электродвигателя наибольшей мощности при работающих остальных электропотребителей, поэтому дальнейший расчет ведем для электродвигателя компрессора, т.к. он имеет наибольшую номинальную мощность.

Пиковый ток определяется как арифметическая сумма наибольшего из пусковых токов электродвигателей, входящих в группу, и расчетного тока нагрузки всей группы потребителей за вычетом расчетного тока двигателя, имеющего наибольший пусковой ток:

……………. (1.8)

где - номинальный ток двигателя, имеющего наибольший пусковой ток, А;

- коэффициент использования двигателя =0,7 ;

- пусковой ток электродвигателя,

(1.9)

- номинальный ток, =5,1 А;

- кратность пускового тока относительно номинального,=5.

По найденным значениям расчетного и пикового токов определяем мощность источника электроэнергии по формуле

(1.10)

Тогда

.

Мощность вагонного индивидуального преобразователя в централизованной системе электроснабжения S_Г = 73,1 кВА.

2 Описание схемы централизованной системы электроснабжения

Источником питания потребителей в вагоне является трехфазная подвагонная магистраль, в которую напряжение подается от вагона-электростанции величиной 380/220 В.

При замыкании фаз А, В и С подвагонной магистрали с помощью автоматического выключателя QF1 напряжение подается на первичную обмотку разделительного трансформатора Т1, который разделяет подвагонную магистраль от вагонной сети. С помощью этого трансформатора исключается влияние переменных нагрузок в вагоне на напряжение в подвагонной магистрали. Со вторичной обмотки трансформатора Т1 напряжение величиной 380/220 В подается на фазы А1, В1 и С1 через автоматический выключатель QF2. К этим фазам подключаются все силовые нагрузки в вагоне (электродвигатели, электропечи и т. д.). К фазе С1 подключается первичная обмотка трансформатора Т2. Трансформатор Т2 преобразует напряжение 220В в 50В, которое используется для питания через выпрямитель V1 аварийного освещения, цепей управления и сигнализации. Напряжение с фазы С1 возбуждает катушку К1, замыкается контакт К1.1, размыкается контакт К1.2 и прекращается питании потребителей от аккумуляторных батарей. Начинается зарядка аккумуляторных батарей через трансформатор Т3 и выпрямитель V2. Трансформатор Т3 предназначен для создания повышенного напряжения на заряд аккумулятора (70-72В). При прекращении подачи напряжения на катушку К1 размыкается контакт К1.1 и прекращается питание потребителей от подвагонной магистрали, в тоже время замыкается контакт К1.2 и происходит питание потребителей от аккумуляторных батарей через выпрямитель V2.