1. Составление графика движения поездов

График движения поездов является планом всей эксплуатационной работы железной дороги, основой организации перевозок. Он представляет собой графическое изображение схемы движения поездов на участке. Его строят в системе координат, где О_х – время, О_у – пройденный путь.

Ход поезда на графике изображаем виде траектории движения точки, таким образом, график движения одного поезда выражает зависимость S(t), которую в пределах перегона обычно принимают в виде прямой линии, соединяющей точки отправления и прибытия поездов на смежных раздельных пунктах. Эту линию называет «ниткой» графика. Угол наклона прямой (нитки) к горизонтали характеризует среднюю техническую скорость движения по перегону. В действительности упомянутая зависимость отличается от прямой и соответствует кривой t(S), построенной при тяговых расчетах.

Существуют различные типы графиков, в зависимости от условий работы и характера ж. д. линии, ее технической оснащенности

В курсовой работе с целью упрощения расчетов составляем параллельный график движения однотипных грузовых поездов для двух перегонов двухпутного участка ж. д., оборудованных устройствами автоблокировки. Будем считать, что перегоны А–Б и Б–В являются промежуточными между участковыми станциями, остановка на станциях А, Б и В не предусматривается.

Нитки нечетных поездов (обозначены сплошными линиями на рисунке 1.1) прокладывают снизу вверх, четные поезда (штриховка) следует прокладывать сверху вниз.

(1.1)

где – длина перегона, км;

– средняя техническая скорость движения, км/ч;

i – индекс перегона (АБ, БВ,).

Следующий поезд в четном направлении должен проследовать по станции А через заданный межпоездной интервал. Если скорости движения равны, то остальные нитки проводим параллельно линии АВ, что и свидетельствует о том, что график параллельный.

Рассчитаем время хода для каждого перегона по формуле 1.1:

Четные поезда:

,

.

Нечетные поезда:

,

.

1. Прокладываем «нитку» первого поезда в четном направлении через точку А по перегонам АБ и БВ.

2. «Нитку» второго поезда располагаем параллельно «нитке» первого, учитывая заданный межпоездной интервал t_и = 9 мин.

3. Аналогично делаем для нечетных поездов, учитывая, что поезд проследует станцию Б в момент времени ∆t=0.

4. График изображаем на рисунке 1.1 в масштабах по времени m_t=5 мм на минуту, по расстоянию m_S=2 мм на километр.

2. Определение токов фидеров тяговой подстанции

Расчет системы тягового электроснабжения при выбранной схеме расположения ТП сводится, в основном, к определению количества, типа и мощности преобразовательных агрегатов каждой ТП и параметров контактной сети.

Для решения этой задачи необходимо знать распределение токов по фидерам ТП при принятом способе питания контактной сети. Сложность решения этой задачи – в непрерывном изменении величины и расположения нагрузок. Величина нагрузки (ток электровоза) изменяется в соответствии с графиком зависимости тока электровоза от пути, а также изменяется расположение электровоза по отношению к тяговой подстанции, что определяется графиком движения. С целью упрощения расчета системы электроснабжения непрерывный процесс изменения тяговых нагрузок и их расположение заменяют рядом следующих друг за другом схем, каждая из которых соответствует определенному моменту времени. Эти схемы называются мгновенными. С их помощью можно получить характер изменения, как токов фидеров, так и тока подстанции в целом и их расчетные значения путем совместного использования зависимости тока от пройденного пути и графика движения.

Известны методы расчетов:

1. метод непрерывного исследования графика,

2. метод равномерных сечений,

3. метод характерных сечений.

Сущность методов сечения графика заключается в следующем. Совмещая график движения поездов с кривыми токов электровозов, следующих и в четном, и в нечетном направлениях так, как это показано на pиcунке 1.1, получаем расположение нагрузок в межподстанционной зоне и их величины в любой момент времени. Метод равномерных сечений представлен на рисунке 2.1 (Приложение 2).

Если провести на рисунке 1.1 вертикальную линию (сечение графика), соответствующую некоторому моменту времени t, то точки пересечения ее с нитками графика дадут расположение нагрузок между подстанциями А и Б. Путем переноса ординат этих точек на кривые потребления тока соответствующего направления определяем величины нагрузок. Таким образом получаем расчетную мгновенную схему для момента времени t.

При определении токов фидеров, питающих четный и нечетный пути по отдельности, необходимо учитывать лишь поезда, следующие в соответствующем направлении.

Следовательно ток фидера подстанции Б , питающего четный путь зоны АБ, можно найти из выражения:

. (2.1)

Используя полученные данные, нужно рассчитать величину тока фидера по формуле 2.1 для всех сечений графика и занести значения в таблицу 2.1 (Приложение 3).

Рассчитаем величину тока фидера для нулевого сечения на участке АБ в нечетном направлении.

кА.

Остальные токи находятся аналогично и заносятся в таблицу 2.1 в столбец №14. Среднее значение тока каждого фидера между соседними сечениями в интервале времени Δ t_i рассчитываем по формуле:

(2.2)

где I_ФН и I_ФК - ток фидера в начале и конце отрезка времени Δt_j соответственно. Рассчитаем средний ток фидера между сечениями 0 и 1 для нечетного направления участка АБ по формуле 2.2.

кА.

Результаты заносим в таблицу 2.1 в столбец № 15.

Средние значения токов фидеров за межпоездной интервал определяем по формуле:

(2.3)

где = 9 мин.

Рассчитаем средний ток фидера за межпоездной интервал нечетного направления участка АБ по формуле 2.3.

кА

Полученные результаты заносим в таблицу 2.1 в столбец № 16.

Эффективные значения токов фидеров за межпоездной интервал определяем по формуле:

, (2.4)

Рассчитаем эффективный ток фидера за межпоездной интервал нечетного направления участка АБ по формуле 2.4.

кА.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.1 в столбец № 17.

Среднее значение тока ТП определим по формуле:

(2.5)

Рассчитаем средний ток ТП Б

кА.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2.1 в столбец 18.

Используя данные таблицы 2.1, строим график зависимости токов фидеров I_ф1, I_ф2, I_ф3 и I_ф4 и тока ТП Б I_тп от времени, имеющие вид, изображенный на рисунке 2.2