Электроснабжение железных дорог
Расчет токораспределения нагрузок на мгновенной схеме и построение эпюр токов, потерь напряжения, расхода и потерь мощности в элементах схемы. Определение и обоснование расхода электроэнергии за сутки работы рассматриваемой межподстанционной зоны.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2014 |
| Размер файла | 248,1 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Контрольная работа
Электроснабжение железных дорог
1. Задание на выполнение контрольной работы и исходные данные
токораспределение электроэнергия межподстанционной мощность
Тип контактной подвески: ПБСМ95+2МФ100+А185,
Мощность преобразовательного агрегата тяговых подстанций, МВА: 12,5,
Мощность к.з. на шинах распределительного устройства, к которым подключен тяговый трансформатор: 170МВА,
Длительный допустимый ток для данного типа контактной подвески, А: 1690,
Удельное сопротивление однопутного участка, Ом/км: 0,064,
Удельное сопротивление двухпутного участка с раздельным и узловым питанием, Ом/км: 0,060,
Удельное сопротивление двухпутного участка с параллельным питанием, Ом/км: 0,032,
Целью контрольной работы является:
1.1. Построение эпюр токораспределения тяговой нагрузки.
1.2. Расчет потери напряжения, мощности и энергии на фидерной зоне при двухстороннем питании от подстанций А и В.
Рисунок 1. «Фрагмент графика движения поездов и кривые поездного тока»
2. Расчетная часть
токораспределение электроэнергия межподстанционный мощность
2.1 Расчёт токораспределения нагрузок на мгновенной схеме и построение эпюр токов
На графике движения поездов выберем 6 сечений с интервалом 1 минута и для каждого из сечений построим мгновенную схему и произведём расчёт токораспределения нагрузок для тяговых подстанций А и Б.
Рисунок 2. «Выбор сечений на графике движения поездов».
Расчёт токораспределения нагрузок производится по формулам:
(1)
(2)
где: - длинна межподстанционной зоны равное 20 км;
- расстояние от нагрузки до расчётной тяговой подстанции, км;
- ток нагрузки, А;
- количество нагрузок на мгновенной схеме.
Произведём расчёт для пятого сечения при этом нулевые нагрузки не учитываем:
Рисунок 3. «Мгновенная схема для пятого сечения».
Произведём проверку по следующей формуле:
(3)
Если расчёт правильный то сумма токов тяговых подстанций должна быть равной сумме токов всех нагрузок:
Значения токов сходятся, значит расчёт верный.
Построим эпюру токов и расчёт токораспределения на основе полученной мгновенной схемы приложения нагрузок.
Рисунок 4. «Эпюра токов для пятого сечения»
Рисунок 5. «Расчёт токораспределения для пятого сечения»
Расчёты для остальных пяти сечений производятся аналогично.
Произведём расчёт для четвёртого сечения:
Рисунок 6. «Мгновенная схема для четвёртого сечения»
Произведём проверку:
Значения токов сходятся, расчёт верный.
Рисунок 7. «Эпюра токов для четвёртого сечения»
Рисунок 8. «Расчёт токораспределения для четвёртого сечения»
Произведём расчёт для третьего сечения:
Рисунок 9. «Мгновенная схема для третьего сечения»
Произведём проверку:
Значения токов сходятся, расчёт верный.
Рисунок 10. «Эпюра токов для третьего сечения»
Рисунок 11. «Расчёт токораспределения для третьего сечения»
Произведём расчёт для второго сечения:
Рисунок 12. «Мгновенная схема для второго сечения»
Произведём проверку:
Значения токов сходятся, расчёт верный.
Рисунок 13. «Эпюра токов для второго сечения»
Рисунок 14. «Расчёт токораспределения для второго сечения»
Произведём расчёт для первого сечения:
Рисунок 15. «Мгновенная схема для первого сечения»
Произведём проверку:
Значения токов сходятся, расчёт верный.
Рисунок 16. «Эпюра токов для первого сечения»
Рисунок 17. «Расчёт токораспределения для первого сечения»
Произведём расчёт для нулевого сечения:
Рисунок 18. «Мгновенная схема для нулевого сечения»
Значения токов сходятся, значит расчёт верный.
Рисунок 19. «Эпюра токов для нулевого сечения»
Рисунок 20. «Расчёт токораспределения для нулевого сечения»
Как известно, ток в контактной сети имеет максимальное значение вблизи тяговой подстанции. Тогда исходя из условия параллельного соединения контактной подвески смежных путей произведём сравнение половины максимального тока тяговой подстанции А с допустимым значением для данного типа контактной подвески (2260 А для М120+2МФ100+А185):
(2740/2)<2260
1370<2260
2.2 Расчёт потерь напряжения и построение графиков уровней напряжения
Далее произведём расчёт потерь напряжения при следующих значениях мощностей:
Определим внутреннее сопротивление тяговых подстанций:
где U0 - напряжение холостого хода на шинах выпрямленного тока, 3300 В,
Iном - номинальный ток одного выпрямительного агрегата, 3000 А,
uk - напряжение к.з. трансформаторов преобразовательного агрегата, 8%
n - число выпрямительных агрегатов на тяговой подстанции (принять равным 2),
Sном - номинальная мощность первичной обмотки трансформатора одного преобразовательного агрегата 16 МВА,
Sк.з. - мощность короткого замыкания на шинах, от которых получают питание преобразовательные агрегаты 160 МВА.
Находим потери напряжения на внутреннем сопротивлении тяговых подстанций для каждого из сечений по формуле:
где IФ - ток тяговой подстанции, А,
с - внутреннее сопротивление тяговой подстанции, Ом.
Потеря напряжения тяговой подстанции «А» для мгновенной схемы расчётного сечения №5:
Потеря напряжения тяговой подстанции «В» для мгновенной схемы расчётного сечения №5:
Рассчитаем потери напряжения и построим график уровня напряжения в контактной сети на токоприёмнике электровозов:
где Ij - ток на участке мгновенной схемы, А,
r =0,024 Ом/км - удельное сопротивление контактной сети,
- длина участка мгновенной схемы, км.
Значения на участках мгновенной схемы для расчётного сечения №5 будут иметь значения:
1) На участке: ТП «А» - первая нагрузка
В
2) На участке: первая нагрузка - вторая нагрузка
В
3) На участке: вторая нагрузка - третья нагрузка
В
4) На участке: третья нагрузка - четвёртая нагрузка
В
5) На участке: четвёртая нагрузка - пятая нагрузка
В
6) На участке: пятая нагрузка - шестая нагрузка
В
7) На участке: шестая нагрузка - ТП «В»
В
По полученным данным строим график уровня напряжения в контактной сети:
Рис. 21. График уровня напряжения в контактной сети для пятого сечения
Сравним минимальный уровень напряжения в контактной сети с допустимым значением 2700, минимальный уровень напряжения в контактной сети не должен быть менее этого значения.
2850>2700
Делаем вывод, что данный тип подвески соответствует для данных нагрузок на участке контактной сети.
Аналогично произведём расчёты для остальных пяти сечений.
Потеря напряжения тяговой подстанции «А» для мгновенной схемы расчётного сечения №4:
Потеря напряжения тяговой подстанции «В» для мгновенной схемы расчётного сечения №4:
Значения на участках мгновенной схемы для расчётного сечения №4 будут иметь значения:
1) На участке: ТП «А» - первая нагрузка
В
) На участке: первая нагрузка - вторая нагрузка
В
3) На участке: вторая нагрузка - третья нагрузка
В
4) На участке: третья нагрузка - ТП «В»
В
По полученным данным строим график уровня напряжения в контактной сети:
Рис. 22. График уровня напряжения в контактной сети для четвёртого сечения
2906>2700
Делаем вывод, что данный тип подвески соответствует для данных нагрузок на участке контактной сети.
Потеря напряжения тяговой подстанции «А» для мгновенной схемы расчётного сечения №3:
Потеря напряжения тяговой подстанции «В» для мгновенной схемы расчётного сечения №3:
Значения на участках мгновенной схемы для расчётного сечения №3 будут иметь значения:
1) На участке: ТП «А» - первая нагрузка
В
2) На участке: первая нагрузка - вторая нагрузка
В
3) На участке: вторая нагрузка - третья нагрузка
В
4) На участке: третья нагрузка - четвёртая нагрузка
В
5) На участке: четвёртая нагрузка - пятая нагрузка
В
6) На участке: пятая нагрузка - ТП «В»
В
По полученным данным строим график уровня напряжения в контактной сети:
Рис. 23. График уровня напряжения в контактной сети для третьего сечения
2929>2700
Делаем вывод, что данный тип подвески соответствует для данных нагрузок на участке контактной сети.
Потеря напряжения тяговой подстанции «А» для мгновенной схемы расчётного сечения №2:
Потеря напряжения тяговой подстанции «В» для мгновенной схемы расчётного сечения №2:
Значения на участках мгновенной схемы для расчётного сечения №2 будут иметь значения:
1) На участке: ТП «А» - первая нагрузка
В
2) На участке: первая нагрузка - вторая нагрузка
В
3) На участке: вторая нагрузка - третья нагрузка
В
4) На участке: третья нагрузка - четвёртая нагрузка
В
5) На участке: четвёртая нагрузка - пятая нагрузка
В
6) На участке: пятая нагрузка - ТП «В»
В
По полученным данным строим график уровня напряжения в контактной сети:
Рис. 24. График уровня напряжения в контактной сети для второго сечения
2864,5>2700
Делаем вывод, что данный тип подвески соответствует для данных нагрузок на участке контактной сети.
Потеря напряжения тяговой подстанции «А» для мгновенной схемы расчётного сечения №1:
Потеря напряжения тяговой подстанции «В» для мгновенной схемы расчётного сечения №1:
Значения на участках мгновенной схемы для расчётного сечения №1 будут иметь значения:
1) На участке: ТП «А» - первая нагрузка
В
2) На участке: первая нагрузка - вторая нагрузка
В
3) На участке: вторая нагрузка - третья нагрузка
В
4) На участке: третья нагрузка - четвёртая нагрузка
В
5) На участке: четвёртая нагрузка - ТП «В»
В
По полученным данным строим график уровня напряжения в контактной сети:
Рис. 25. График уровня напряжения в контактной сети для первого сечения
3044.97>2700
Делаем вывод, что данный тип подвески соответствует для данных нагрузок на участке контактной сети.
Потеря напряжения тяговой подстанции «А» для мгновенной схемы расчётного сечения №0:
Потеря напряжения тяговой подстанции «В» для мгновенной схемы расчётного сечения №0:
Значения на участках мгновенной схемы для расчётного сечения №0 будут иметь значения:
1) На участке: ТП «А» - первая нагрузка
В
2) На участке: первая нагрузка - вторая нагрузка
В
3) На участке: вторая нагрузка - третья нагрузка
В
4) На участке: третья нагрузка - четвёртая нагрузка
В
5) На участке: четвёртая нагрузка - пятая нагрузка
В
6) На участке: пятая нагрузка - шестая нагрузка
В
6) На участке: шестая нагрузка - ТП «В»
В
По полученным данным строим график уровня напряжения в контактной сети:
Рис. 26. График уровня напряжения в контактной сети для нулевого сечения
2841,61>2700
Делаем вывод, что данный тип подвески соответствует для данных нагрузок на участке контактной сети.
2.3 Расчёт расхода и потерь мощности в элементах схемы, построение кривых изменения расчётных величин во времени
Произведём расчёт расхода и потерь мощности на фидерной зоне по формулам:
где U - номинальное напряжение в контактной сети 3,3 кВ;
где m - количество отрезков на мгновенной схеме.
Произведём расчёт расхода и потерь мощности на фидерной зоне для каждого из сечений:
P5=3.3•(600+800+600+1100+400+500)=13200 кВт,
кВт,
P4=3.3•(1800+1000+600)=11220 кВт,
кВт,
P3=3.3•(800+800+800+400+1000)=12540 кВт,
кВт,
P2=3.3•(800+600+700+1200+1000)=14190 кВт,
кВт,
P1=3.3•(800+600+800+800)=9900кВт,
кВт,
P0=3.3•(800+600+1200+600+400+1000)=15180 кВт,
кВт,
Построим характеристику расчётных величин во времени:
Рис. 27. Характеристика изменения расчётных величин во времени
2.4 Расчёт расхода и потерь электроэнергии за сутки работы рассматриваемой межподстанционной зоны
Произведём расчёт расхода и потери энергии на расчётной межподстанционной зоне:
,
,
где и - среднее значение мощности и потери мощности за расчетный период, кВт.
Рср=(13200+11220+12540+14190+9900+15180)/6=12705 кВт,
ДРср=(923,06+668,35+594,05+836,35+250,13+579,83)/6=641,96 кВт,
кВт•ч,
кВт•ч,
Тогда потери энергии за расчётные сутки составляет 5,05%.
Заключение
По результатам работы видно, что токовой нагрузки носят периодический характер, ввиду повторяемости графика движения поездов. Потери мощности зависят от тяговой нагрузки. Для уменьшения этого неблагоприятного явления возможно увеличение напряжения питания ЭПС. Для более равномерной загрузки системы электроснабжения необходимо применение рекуперативного торможения.
Список использованных источников
1. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1982. - 528 с.
2. Бесков Б.А. и др. Проектирование систем электроснабжения электрических железных дорог. - М.: Трансжелдориздат, 1963. - 471 с.
3. Справочник по электроснабжению железных дорог Т.1 / Под ред. К.Г. Марквардта. - М.: Транспорт, 1980. - 256 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчёт сложнозамкнутой сети одного напряжения с одним источником питания. Определение токов обмоток тяговых трансформаторов в системе электроснабжения переменного тока 25кВ, собственных и взаимных сопротивлений и падения напряжения в линии ДПР.
курсовая работа [522,9 K], добавлен 09.11.2008Требования к контактным сетям как основному элементу системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Определение нагрузок на провода и натяжений в проводах контактных подвесок в расчетных режимах. Составление схемы питания и секционирования.
курсовая работа [935,0 K], добавлен 26.11.2015Определение расхода теплоты на подготовку оборотной воды для мойки автомобилей. Изучение осветительной и суммарной нагрузки, мощности силовых и осветительных приемников. Расчет горячего водоснабжения предприятий, расхода теплоты на вентиляцию зданий.
курсовая работа [110,4 K], добавлен 28.02.2012Линейные и станционные изоляторы. Распределение напряжения вдоль гирлянды изоляторов. Нормированные эффективные длины пути утечки внешней изоляции электрооборудования. Характеристика участков железных дорог по степени загрязненности атмосферы.
реферат [33,8 K], добавлен 09.11.2008Реконструкция электроснабжения железнодорожного предприятия. Расчёт электрических нагрузок. Расчёт сети электроснабжения локомотивного депо и токов аварийных режимов. Автоматизация учёта электроэнергии. Безопасность и экологичность решений проекта.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 02.12.2008Расчет основных эксплуатационных показателей электровоза. Определение нормы удельного расхода электроэнергии на 10000 ткм брутто. Определение себестоимости перевозок, обоснование выбора марки электровоза, экономическая эффективность от его использования.
курсовая работа [355,4 K], добавлен 30.11.2009Обобщение основных показателей эксплуатационной работы железных дорог, которые необходимы для контроля за ходом выполнения планов перевозок, анализа использования технических средств, планирования, учета и оценки работы. Пробеги вагонов по участкам.
контрольная работа [727,6 K], добавлен 18.10.2010Категории норм проектирования железных дорог, расчетная схема дистанции пути. Расчет контингента монтеров пути околотка и графика осмотров пути. Определение фонда заработной платы, штатное расписание. Безопасность движения поездов и охрана труда.
дипломная работа [984,9 K], добавлен 05.02.2011История изыскания железных дорог в мире: предпосылки их появления; первые опыты. Становление железных дорог в Европе, Америке, России. Развитие прогрессивных видов тяги в XX веке. Объем железнодорожных перевозок, формирование единых национальных рынков.
реферат [57,8 K], добавлен 19.10.2012Экспериментальные исследования характеристик транспортных и пешеходных потоков. Исследование параметров светофорного регулирования. Расчет суммарных потерь при существующей схеме ОДД с помощью компьютерной программы "OptiMKa", апробация приложения.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 17.06.2016Разработка и обоснование технологии эксплуатационной работы на участках полигонов железных дорог. Технико-эксплуатационнная характеристика полигона A-N-B. Определение груженых и порожних вагонопотоков. Расчет пропускной способности участков отделения.
курсовая работа [778,3 K], добавлен 28.09.2015Рассмотрение вариантов капитальных вложений в реконструкцию устройств железных дорог. Расчет эксплуатационных показателей и расходов. Расчет приведенных затрат и выбор экономически эффективного варианта. Анализ эффективности инвестиционного проекта.
курсовая работа [243,5 K], добавлен 08.11.2014Изучение особенностей распределения мощности двигателя на преодоление различных видов сопротивлений, которое называется балансом мощности или рабочим балансом МТА. Выбор оптимальных скоростей движения МТА. Расчет потерь мощности в трансмиссии трактора.
реферат [558,1 K], добавлен 13.01.2011Система электроснабжения пассажирских вагонов. Определение мощности потребителей электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры, проводов сети электроснабжения вагона. Расчет мощности электродвигателя привода грузоподъемного механизма.
курсовая работа [296,1 K], добавлен 02.06.2011Оценка мощности двигателя при максимальной скорости движения. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков тяговой, динамической характеристик автомобиля и его ускорения при разгоне. Расчет эксплуатационного расхода топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.02.2013Описание общих герметических параметров проектируемого крыла. Построение эпюр погонных нагрузок, перерезывающих сил и изгибающих моментов при выборе конструктивно силовой схемы крыла. Определение толщины стенок лонжеронов и силовой расчет системы шасси.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.09.2015Расчет работы компрессора, степени понижения и повышения давления в турбине и сопле, расхода топлива и воздуха. Анализ скоростной характеристики турбореактивного двигателя: зависимости тяги и удельного расхода топлива от числа полета на постоянной высоте.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 30.03.2014Обоснование общей схемы автопоезда, определение количества ведущих осей. Выбор шин и его обоснование. Тяговый расчет автомобиля: определение номинальной мощности двигателя, выбор передаточных чисел трансмиссии, построение динамической характеристики.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.12.2010Выполнение расчета и масштабной накладки промежуточной станции на заданном полигоне железных дорог согласно указанной схемы. Построение продольного и поперечного профилей, определение объема земляных работ для сооружения четной горловины станции.
курсовая работа [1020,3 K], добавлен 17.08.2011Обоснование выбора вида локомотивного транспорта, его сцепного веса и емкости вагонетки. Сила тяги и торможения локомотива. Расчет количества вагонеток в составе поезда, времени движения локомотива при совершении рейса. Расчет расхода электроэнергии.
курсовая работа [627,8 K], добавлен 08.02.2013
