Расчет затрат электроэнергии для поезда
Расчет расхода электроэнергии на движение поезда по перегону для различных значений скорости. Вычисление коэффициента инерции вращающихся частей поезда. Расчет затрат электроэнергии на участке движения с постоянной скоростью и удельного расхода энергии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.03.2015 |
| Размер файла | 157,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Расчет расхода электроэнергии на движение поезда по перегону
В данном разделе производим расчет расхода электроэнергии на движение поезда по перегону для следующих значений скорости :40; 50; 60; 70; 80 км/ч.
При движении поезда по перегону из контактной сети потребляется электроэнергия, которая расходуется на увеличение кинетической энергии поезда, преодоление основного и дополнительного сопротивления движению, собственные нужды. Кроме этого происходят потери электроэнергии в ТЭД, тяговой передаче, пусковых сопротивлениях. В том случае, если электровоз оборудован системой рекуперативного торможения, часть кинетической энергии преобразуется в электрическую и возвращается в контактную сеть. Полный расход энергии вычисляется по формуле:
А = Ак + Аwр + Аwп + Апп + Асн - Ар,
где - расход электроэнергии на приобретение поездом кинетической энергии, кВт•ч;
- расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне, кВт•ч;
- расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при движении с постоянной скоростью, кВт•ч;
- потери электроэнергии при пуске, кВт•ч;
- расход электроэнергии на собственные нужды, кВт•ч;
- возврат электроэнергии при рекуперации, кВт•ч.
= кВт•ч,
где - коэффициент инерции вращающихся частей.
Коэффициент инерции вращающихся частей поезда вычисляется как средневзвешенный для электровоза и состава:
==1,041
где - коэффициент инерции вращающихся частей электровоза ;
- коэффициент инерции вращающихся частей вагонов, .
Вычисление затрат электроэнергии на преодоление сопротивления движению на участке разгона производится как сумма затрат электроэнергии:
Аwр = Аwрп + Аwров + Аwр а= 10,05 + 0 + 0 = 10,05 кВтч
где Аwрп - расход электроэнергии на преодоление сопротивления движении при пуске, кВтч;
Аwров - расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения, кВтч;
Аwра - расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне на автоматической характеристике, кВтч.
Расчет каждой составляющей производится по формуле
где wорi - усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на соответствующем участке разгона, Н/кН. Принимается из табл.4;
Таблица 4
|
Vcp |
wo' |
wo'' |
wo |
Fk |
a |
||
|
пуск |
50 |
2,3375 |
1,124284 |
1,161527 |
451260 |
0,051951 |
|
|
разгон до ОВ |
76 |
3,7207 |
1,665881 |
1,728959 |
418695,1 |
0,041385 |
|
|
разгон до автом. Хар-ки |
80 |
4,5052 |
1,976005 |
2,053644 |
347910,4 |
0,026981 |
|
|
рекупер |
15 |
3,0327 |
1,395186 |
1,445454 |
367100,3 |
0,084533 |
|
|
дотормаживание |
0 |
1,9847 |
0,989884 |
1,020423 |
402073,6 |
0,081878 |
Величина эквивалентного уклона рассчитываемого участка вычисляется по формуле
Sрi - путь, пройденный поездом, на соответствующем участке разгона, м.
= = 516,4 м
где аi - усредненное ускорение на соответствующем участке разгона, м/с2. Принимается из табл.4;
ti - время прохождения соответствующего участка разгона, мин.
мин
где Vi - изменение скорости на соответствующем участке разгона, км/ч.
Таблица 5
|
Режим |
Vi |
|||
|
Vп < Vр |
Vп < Vов |
Vп Vов |
||
|
Пуск |
Vп |
VР |
VР |
|
|
Разгон до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения |
0 |
Vп - Vр |
Vов - Vр |
|
|
Разгон на автоматической характеристике |
0 |
0 |
Vп - Vов |
|
|
Vп < Vр min |
Vп Vр min |
|||
|
Рекуперативное торможение |
0 |
Vп - Vр min |
||
|
Дотормаживание |
Vр min - Vп |
Vр min |
Затраты электроэнергии на участке движения с постоянной скоростью вычисляются по формуле
где wоу - основное удельное сопротивление движению поезда на участке движения с постоянной скоростью, Н/кН. Рассчитывается для каждого значения скорости Vп;
Sу - путь, пройденный поездом на участке движения с постоянной скоростью, м.
Sу = Sпер - Sрп - Sров - Sра - Sрт - Sдт = 32100 - 516,4- 0 - 0 - 50,8 - 167,5 = 31365 м
где Sпер - длина рассчитываемого перегона, м;
Sрп - путь пуска, м;
Sров - путь разгона до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения, м;
Sра - путь разгона на автоматической характеристике, м;
Sрт - путь рекуперативного торможения, м;
Sдт - путь дотормаживания, м.
= 32100 м.
Величины Sрп, Sров, Sра вычислены при расчете Аwp. Величины Sрт и Sдт вычисляются аналогичным образом.
Потери электроэнергии при пуске вычисляются как доля от расхода электроэнергии при разгоне до скорости выхода на безреостатную позицию параллельного соединения ТЭД:
=
= = 30,05 кВт•ч
где wоп - усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути пуска, Н/кН. Принимается из табл.4;
kп - коэффициент пусковых потерь. Для электровоза ВЛ11М при нечетном числе секций kп = 0,5; при четном числе секций .
В случае, если Vп < Vр в формулу для Апп подставляется величина V = Vп; величина Sрп вычисляется по формуле (48). В случае, если Vп Vр в формулу для Апп подставляется величина V = Vр; величина Sрп принимается из расчетов Аwpп.
= = 115,09кВт•ч
где Iсн - расчетный ток, потребляемый на собственные нужды электровоза при номинальном напряжении в контактной сети, А. Принимается по приложению 1;
Тх - расчетное время хода по перегону, мин.
Расчетное время хода поезда по перегону определяется как суммарное время прохождения отдельных участков кривой движения:
Тх = tп + tов + tа + tу + tрт + tдт = 1,35 + 0 + 0 + 47 + 0,4 + 0,7 =49,8 мин.
где tп - время пуска, мин;
tов - время разгона до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения, мин;
tа - время разгона на автоматической характеристике, мин;
tу - время движения с постоянной скорости, мин;
tрт - время рекуперативного торможения, мин;
tдт - время дотормаживания, мин.
Величины tп, tов, tа вычислены при расчете Аwp. Величины tрт и tдт вычисляются аналогичным образом. При этом приращение скорости на участках рекуперативного торможения и дотормаживания принимается по табл.5.
Величина tу вычисляется по формуле
= 47 мин.
При рекуперативном торможении количество электроэнергии, возвращаемое в контактную сеть равно разности кинетической энергии поезда в начале и конце рекуперативного торможения за вычетом расхода электроэнергии на преодоление сопротивления движению на пути рекуперативного торможения:
=
кВт•ч
где wорт - усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути рекуперативного торможения, Н/кН. Принимается из табл.4.
Величина Ат, приведенная в табл.6 является расходом электроэнергии на движение поезда по перегону без учета рекуперации:
Ат = Ак + Аwр + Аwп + Апп + Асн. =
= 55,28 + 10,05 + 461,3 + 30,05 + 115,1 = 651,8 кВт•ч
2. Расчет удельного расхода электроэнергии
Удельным расходом электроэнергии на железнодорожном транспорте называется расход электроэнергии на выполнении единицы перевозочного процесса. В грузовом движении это величина электроэнергии, затраченной на единицу выполненной работы. Размерность удельного расхода электроэнергии .
Удельный расход электроэнергии определяется выражением:
электроэнергия поезд скорость инерция
[Вт•ч/(т•км)].
Для оценки эффективности применения рекуперативного торможения на участке может быть использована величина удельного расхода электроэнергии без учета рекуперации:
[Вт•ч/(т•км)].
По результатам расчета необходимо построить зависимости а = (Тх), абр = (Тх).
|
Sy= |
31428,8 |
31130,7777 |
30938,946 |
30636,92 |
30287,68 |
|
|
Tx= |
49,71697 |
40,5829168 |
34,826064 |
30,80847 |
27,98665 |
|
|
Vп |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
|
tп |
1,348657 |
1,61838877 |
1,6183888 |
1,618389 |
1,618389 |
|
|
tov |
0 |
0,06966343 |
0,4179806 |
0,766298 |
0,975288 |
|
|
ta |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,200831 |
|
|
tpt |
0,437944 |
0,75076122 |
1,0635784 |
1,376396 |
1,689213 |
|
|
tdt |
0,78717 |
0,78717016 |
0,7871702 |
0,78717 |
0,78717 |
|
|
ty |
47,1432 |
37,3569332 |
30,938946 |
26,26022 |
22,71576 |
|
|
Srp |
449,5524 |
647,355507 |
647,35551 |
647,3555 |
647,3555 |
|
|
Srov |
0 |
1,16105715 |
41,798058 |
140,4879 |
227,5672 |
|
|
Sra |
0 |
0 |
0 |
0 |
6,694381 |
|
|
Srt |
51,09347 |
150,152243 |
301,34721 |
504,6784 |
760,1457 |
|
|
Sdt |
170,5535 |
170,553534 |
170,55353 |
170,5535 |
170,5535 |
|
|
Sy |
31428,8 |
31130,7777 |
30938,946 |
30636,92 |
30287,68 |
|
|
Ak |
53,77024 |
84,0159977 |
120,98304 |
164,6714 |
215,081 |
|
|
App |
28,25526 |
32,3666446 |
32,366645 |
32,36664 |
32,36664 |
|
|
Asn |
100,9255 |
82,383321 |
70,696909 |
62,5412 |
56,81291 |
|
|
Awpp |
7,679322 |
11,0582237 |
11,058224 |
11,05822 |
11,05822 |
|
|
Awpov |
0 |
0,02416027 |
0,8697696 |
2,923392 |
4,735412 |
|
|
Awpa |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,161784 |
|
|
Awп |
602,3112 |
641,30216 |
688,66305 |
739,5708 |
794,8544 |
|
|
At |
772,3656 |
829,842086 |
903,32921 |
991,8232 |
1093,762 |
|
|
Ar |
25,10275 |
48,5783266 |
76,674765 |
109,3921 |
146,7302 |
|
|
A |
747,2628 |
781,263759 |
826,65444 |
882,4311 |
947,0317 |
|
|
abr |
8,768671 |
9,42120203 |
10,255502 |
11,26017 |
12,41749 |
|
|
a |
8,483679 |
8,86969201 |
9,3850127 |
10,01825 |
10,75166 |
|
|
Awp= |
7,679322 |
11,082384 |
11,927993 |
13,98162 |
15,95542 |
Выводы
В ходе данного курсового проекта приобретены навыки расчета массы состава без использования паспортных тяговых характеристик и произведена оценка расхода электроэнергии на движение поезда по перегону без произведения тяговых расчетов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Практические формы уравнений движения. Определение коэффициента инерции вращающихся частей поезда. Связь между скоростью движения, временем и пройденным поездом расстоянием. Угловые скорости вращающихся частей. Изменение кинетической энергии тела.
лекция [129,5 K], добавлен 14.08.2013Практические формы уравнений движения. Коэффициент инерции вращающихся частей поезда. Упрощенная кинематическая схема передачи вращающего момента с вала на обод движущего колеса. Кинетическая энергия, физхическая масса и скорость поступательного движения.
лекция [129,5 K], добавлен 27.09.2013Характеристика действующих сил поезда. Регулирование скорости поезда изменением питающего напряжения на двигателе. Принцип импульсного метода регулирования напряжения. Характеристики поезда при изменении напряжения. Диаграммы мгновенных значений токов.
презентация [616,4 K], добавлен 27.09.2013Общие понятия о кривых движения. Реализация сил тяги и торможения поезда. Зависимость формы кривых движения от характера изменения скорости действующих на поезд сил. Период разгона поезда. Реализация сил тяги и торможения поезда. Законы сцепления.
лекция [193,2 K], добавлен 27.09.2013Расчет тепловой схемы первого энергоблока КТЭЦ-3. Определения расхода электроэнергии на собственные нужды турбоустановке. Экономический расчет затрат на модернизацию питательного насоса ПЭ-580-185-3. Определение предварительного расхода пара на турбину.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 15.09.2012Определение сметной стоимости строительства КЭС. Определение режима работы КЭС. Расчет потребности КЭС в топливе. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды. Таблица основных технико-экономических показателей проектируемой КЭС. Тип турбины.
методичка [95,1 K], добавлен 05.10.2008Сметно-финансовый расчет стоимости строительства проектируемой КЭС. Режим работы и технико-экономических показатели работы. Расчет потребности КЭС в топливе, расхода электроэнергии на собственные нужды. Таблица основных технико-экономических показателей.
курсовая работа [104,5 K], добавлен 05.10.2008Расчет электрической и тепловой нагрузки потребителей района. Выбор водогрейных котлов низкого и высокого давления. Калькуляция себестоимости энергии. Капитальные вложения в ТЭЦ. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды по отпуску тепла.
курсовая работа [562,6 K], добавлен 17.02.2013Определение сметной стоимости строительства ТЭЦ. Сметно-финансовый расчет капитальных вложений в сооружение тепловой электростанции. Режим работы ТЭЦ, расчет выработки электроэнергии и потребности в топливе. Расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ.
курсовая работа [85,5 K], добавлен 09.02.2010Определение электрических нагрузок электроприемников трансформаторной подстанции цеха. Выбор типа конденсаторной установки. Расчет потерь мощности и годовых потерь электроэнергии в кабельной линии. Методика вычисления годового расхода электроэнергии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.04.2014Назначение и порядок проведения энергетического обследования. Анализ мощности осветительных установок, времени использования и качества светильников, расчет расхода электроэнергии на освещение в здании. Пример модернизации осветительной установки.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 28.06.2011Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения. Калькуляция себестоимости электроэнергии на современном промышленном предприятии. Смета капитальных затрат (сметно-финансовый расчет). Стоимость потребленной электроэнергии.
курсовая работа [244,0 K], добавлен 22.07.2014Структура электрических сетей, их режимные характеристики. Методика расчета потерь электроэнергии. Общая характеристика мероприятий по снижению потерь электроэнергии и определение их эффективности. Зависимость потерь электроэнергии от напряжения.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.04.2012Понятие о многоступенчатой передаче электроэнергии. Характеристики основных промышленных потребителей. Графики электрических нагрузок. Определение приведенного числа приемников, средних нагрузок, расхода электроэнергии, расчетных электрических нагрузок.
контрольная работа [465,0 K], добавлен 13.07.2013Принципы построения электрической схемы. Определение годового расхода электроэнергии. Расчёт общего освещения цеха. Размещение распределительных пунктов, трансформатора и светильников. Расчет батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности.
курсовая работа [525,4 K], добавлен 11.11.2014Общие понятия о себестоимости электроэнергии линии. Классификация затрат и состав калькуляционных статей: основные и вспомогательные материалы, топливо и энергия на технологические цели, заработная плата, производственные и административные расходы.
контрольная работа [43,7 K], добавлен 06.08.2011Пути решения проблемы благоустройства сельских жителей. Обоснование необходимости автоматизации управления освещением. Расчет удельного суточного количества электроэнергии. Расчет осветительной установки с люминесцентными лампами и с лампами накаливания.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 24.01.2016Способ хищения электроэнергии "Ноль" для однофазных и трехфазных счетчиков. Способ хищения электроэнергии "Генератор": детали, конструкция, наладка. Способ хищения электроэнергии "Фаза розетка". Меры по обнаружению и предотвращению хищения электроэнергии.
реферат [1,3 M], добавлен 09.11.2010Организация монтажных и пусконаладочных работ. Расчет параметров сетевого графика, линейного графика электромонтажных работ. Калькуляция затрат труда и зарплаты. Расчет сметы затрат на ремонт и техобслуживание. Расчет годовой потребности в электроэнергии.
курсовая работа [33,9 K], добавлен 17.04.2011Влияние колебаний напряжения в контактной сети на работу тягового электродвигателя. Длительное постепенное изменение, резкие кратковременные скачки напряжения. Период пуска как первая стадия движения поезда. Особенности реостатного пуска поезда.
презентация [179,2 K], добавлен 14.08.2013
