- •Введение
- •Расчет удельного электропотребления и выбор вариантов размещения тяговых подстанций
- •1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации
- •1.2. Энергия, потребляемая поездом
- •1.3. Удельный расход энергии
- •1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации
- •1.5. Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески
- •Характеристики подвесок контактной сети
- •1.6. Расположение тяговых подстанций для выбранных вариантов
- •2. Построение графика движения поездов и его статистическая обработка
- •2.1. Количество перевозимых грузов в сутки
- •2.2. Количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации
- •2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне
- •2.4. График движения поездов
- •Далее приведен расчет для метода сечения ( таблица 4). Рассчитывается сечение №11
- •2.5. Аналитический метод расчета
- •2.5.4. Средний и эффективный токи подстанции б при следовании одиночных поездов в чётном и нечётном направлениях
- •2.5.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции б
- •Для первого варианта:
- •2.5.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера
- •2.5.7. Максимальный ток фидера
- •2.5.8. Средняя потеря напряжения до поезда
- •2.5.9. Средние потери мощности в контактной сети
- •3. Выбор оборудования тяговых подстанций
- •3.1. Число и мощность понизительных трансформаторов
- •4. Расчёт токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит
- •5. Определение потерь энергии на тяговых подстанциях
- •6. Проверка выбранного оборудования по граничным условиям
- •6.1. Проверка контактной сети по уровню напряжения
- •6.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву
- •6.3. Проверка трансформаторов по перегреву
- •7. Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор наиболее экономичного
- •7.1. Размер капиталовложений
- •Данные для расчёта капиталовложений
- •Расчёт капиталовложений для первого варианта:
- •7.2. Эксплуатационные расходы
- •8. Схема внешнего электроснабжения
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Электроснабжение железных дорог Выполнил студент в.Е. Срибный
- •Содержание
- •Расчет удельного электропотребления и выбор вариантов размещения тяговых подстанций. . . . . . . . . . . . . ………
2.5.9. Средние потери мощности в контактной сети
Средние потери мощности в тяговой сети:
Pтс
=
(Uч,ср
Iпч,ср +Uн,ср
Iпн,ср)
. (30)
Для первого варианта:
Pтс =
(554,587
+1178167,2)
Вт.
Для второго варианта:
Pтс =
(631,379,3
+1513,9162,1)
Вт.
Все результаты расчётов аналитического метода представлены в табл. 5.
Т а б л и ц а 5
Результаты расчета электрических величин
Величина |
Обозначе-ние величины |
Методы и варианты |
|||||
Метод сечения графика движения поездов |
Аналитический метод |
||||||
|
|
|
вариант 1 |
вариант 2 |
|||
Среднее число поездов, одновременно находящихся на зоне питания |
nс |
|
nс |
2,87 |
4,356 |
||
Средний ток поезда, А |
Iпч,ср Iпн,ср |
87 167,2 |
Iпч,ср Iпн,ср
|
87 167,2 127,1 |
79,3 162,1 120,7 |
||
Среднеквадратичный ток поезда, А |
Iпч,э Iпн,э |
113 181 |
Iпч,э Iпн,э Iп.э1 |
113 181 150,88
|
109,1 176,3 146,6 |
||
Среднеквадратичный ток наиболее загруженного фидера, А |
Iф,э |
238,9 |
Iф,э |
227,9 |
210,3 |
||
Максимальный ток фидера, А |
Iф,м |
214 |
Iф,м |
540 |
472,2 |
||
Средний ток тяговой подстанции Б, А |
IБ,ср |
371,1 |
IБ,ср |
364,8 |
525,77 |
||
Среднеквадратичный ток тяговой подстанции Б, А |
IБ,э |
417,7 |
IБ,э |
418,6 |
581,4 |
||
Средняя потеря напряжения до поезда, В |
Uпч,ср Uпн,ср Uп,ср |
396 617 506,5 |
Uпч,ср Uпн,ср Uп,ср |
549 1178 863,5 |
631,3 1513,9 1072,6 |
||
Средняя потеря мощности в тяговой сети, кВт |
Ртс |
83,570 |
Ртс |
161,89 |
237,2 |
||
Из табл. 5 видно, что сходимостью обладают только значения средних и среднеквадратичных токов подстанций и значения среднего числа поездов, одновременно находящихся на зоне питания. Наибольшие расхождения получены при вычислении средних потерь мощности. Это связано с тем, что в методе равномерно распределённой нагрузки не учитывается переменный характер токов поездов.
3. Выбор оборудования тяговых подстанций
3.1. Число и мощность понизительных трансформаторов
Мощность понизительных трансформаторов определяется по суммарной мощности на тягу и районные потребители:
Sпт = ( Sт + Sp )кp, (31)
где Sтмощность на тягу, кВА;
Sрмощность районного потребителя, кВА;
кркоэффициент, учитывающий разновременность максимумов тяги и
районной нагрузки.
Sр=0,25 Sт, (32)
Sт
=
,
(33)
Число понизительных трансформаторов
,
(34)
где Sпт,н номинальная мощность трансформатора, ВА;
кпер коэффициент перегрузки трансформатора, допускаемый
техническими условиями.
Для первого варианта: кВА;
кВА
кВА;
Для второго варианта расчет тот же самый
По полученным значениям мощности выбран понизительный трансформатор для обоих вариантов. Результаты выбора представлены в
табл. 6.
Таблица 6
Параметры выбранного трансформатора
Параметры трансформаторов |
1 и 2 варианты |
|
Марка трансформатора |
ТДТНЭ25000/110-67 |
|
Мощность трансформатора, кВА |
25000 |
|
Номинальное напряжение обмоток, кВ |
Uвн |
115 |
Uсн |
27,5 |
|
Uнн |
6,6 |
|
Напряжение короткого замыкания, % |
uк,вн-сн |
10,5 |
uк,вн-нн |
17 |
|
uк,сн-нн |
6 |
|
Потери холостого хода, кВт |
45 |
|
Потери короткого замыкания, кВт |
145 |
|
Ток холостого хода, % |
1 |
|
Соединение обмоток |
Ун/Д/Д1111 |
|
Число понизительных трансформаторов без учёта резерва nпт=1.Резервный трансформатор выбран того же типа, что и основной так как в случае отключения понижающего трансформатора он в работе должен обеспечивать заданные размеры движения при принятых в проекте схеме питания контактной сети и организации движения поездов, а так же питание нагрузок нетяговых электроприёмников первой и второй категорий.
