9.3. Определение расхода электроэнергии электровозами переменного тока

Исходными данными для определения расхода электроэнергии электровозами переменного тока являются ранее построенные кривые =f(S) и t=f(S). Дополнительно нужно на общем план­шете построить зависимость I_dа = f(S) (активная составляющая тока, потребляемая электровозом переменного тока).

Кривая I_dа = f(S) строится в произвольном масштабе на основании паспортных характеристик I_dа = f( ) , приведенных в[3] и ранее построенной кривой скорости =f(S).

Расчет расхода электроэнергии электровозом переменного тока может быть произведен по формулам (42)-(45), с учетом данных табл.4. Однако расход электроэнергии при дви­жении электровозов переменного тока в режиме тяги необхо­димо определить по следующей формуле, кВт∙ч:

. (46)

Результаты расчета также целесообразно представать в виде таблицы, аналогичной табл. 10, заменив I_э на I_dа .

10. Выбор локомотива для ведения поезда по участку

Серию локомотива, наилучшим образом соответствующую для ведения поезда заданного веса, можно выбрать на основе сравнительной оценки тяговых, эксплуатационных и экономичес­ких показателей, полученных при тяговых расчетах для всех вариантов ранее выбранных серий локомотивов. В качестве таких показателей могут служить: -время движения поезда по участку, t , мин; -полный расход натурального дизельного топлива тепловозами Е, кг или электроэнергии электровозами А, кВт•ч при движении по участку; - удельный расход условного дизельного топлива тепловозами е_у , кг/10⁴ткм бр. или электроэнергии электровозами а, кВт/10 ⁴ т км бр., на измеритель перевозочной работы 10 ⁴ т км бр.; - экономия денежных средств за счет сокращения расхода энергоресурсов на движение одного поезда по участку, руб./поезд:

Д_теп=(Е_max-Е_i) •Э•С_Т ; (47)

Д_эт=(А_max-А_i) •С_э , (48)

где Е_max и А_max - наибольший расход тепловозом дизельного топ­лива, кг и электроэнергии электровозом, кВт • ч при движении по участку из сравни­ваемых вариантов;

Е_i и А_i - расход дизельного топлива тепловозом, кг и электроэнергии электровозом кВт • ч при i -ом варианте сравнения;

Ст - стоимость I кг дизельного топлива с учетом расходов на содержание экипировочных устройств, руб; определяется по интернету;

С_э - стоимость I кВт • ч электроэнергии, руб; величина С_э, определяется по интернету;

- техническая скорость движения поезда, _т. км/ч;

- механическая работа , выполненная локомотивами, М Дж:

А_мi=F_{k ср i}•∑S , (49)

где F_{k ср i} – средняя сила тяги локомотива i-ого вариан­та сравнения, кН; определяется по тяговой характеристике локомотива [2,3], по величине _тi;

- коэффициент полезного действия:

тепловозной тяги

, (50)

где - теплота сгорания I кг дизельного топлива, кДж; можно принять = 42500 кДж ;

электрической тяги постоянного тока

, (51)

где - средняя сила тока электровоза, А ;определяется по кривой =f (υ) [3] по величине _т;

- к.п.д. тепловой электростанции: можно принять =0,38;

- к.п.д. электрических устройств системы электро­снабжения (повысительный трансформатор, ЛЭП, тяго­вые подстанции и контактная сеть); можно принять =0,8;

электрической тяги переменного тока

, (52)

где - действующее значение активного тока, среднее, А; определяется по кривой = f ( ) по величине _т.

При обосновании выбора рационального типа локомотива и сравнительной оценки показателей целесообразно также использовать относительную эффективность i-ого параметра, в %:

, (53)

где - наибольшее значение показа­теля из сравниваемых; - значение показателя i-ого варианта.

Например, при расчете показателей сравнения трех ва­риантов локомотивов получены следующие значения техничес­кой скорости: _т1=60 км/ч, _т2= 55 км/ч, _т3= 62 км/ч; следовательно, относительная эффективность варианта 3 по сравнению с другими (по данному показателю) равна: по срав­нению со вторым

%; (54)

с первым

%. (55)

Относительная эффективность i-го варианта сравнения ,в %

Э_i = ∑Э_Пi . (56)