Расчет системы электроснабжения участка железной дороги, электрифицируемой на переменном токе - Курсовая работа

Петербургский государственный университет путей сообщения Расчет системы электроснабжения участка железной дороги, электрифицируемой на переменном токе Выполнил студент Чернявская М.В.Целью курсового проекта является ознакомление с методикой расчета систем электроснабжения участков железных дорог, электрифицируемых на переменном токе. Проектирование системы электроснабжения электрической железной дороги представляет технико-экономическую задачу, в которой решается большой комплекс вопросов. В учебном курсовом проекте нет возможности решить все вопросы проектирования системы электроснабжения, поэтому в нем: - производится предварительный выбор расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной сети для двух вариантов; определяется мощность и выбирается тип основного оборудования тяговых подстанций;Измеряется в млн. тонн и определяется по формуле: , (1) где t - год эксплуатации, на который рассчитывается количество перевозимых грузов;Измеряется в Вт?час и определяется по кривым потребляемого поездом тока: , (2) где 1,15 - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии при пуске и торможении электровоза; Uэ - напряжение на токоприемнике электровоза, принимаемое равным 25000 В на переменном токе; hэ - коэффициент полезного действия электровоза, принимаемый равным 0,85 для электровозов переменного тока;Удельный расход энергии измеряется в и определяется по формуле: , (3) где S - длина участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км; Удельный расход энергии определяется в четном wч и нечетном wн направлениях.Одновременно выбираются марка и площадь сечения проводов контактной подвески с учетом того, что контактная сеть участков переменного тока с системой 25 КВ, соответствующая нагрузкам первого расчетного срока, должна иметь усиливающих проводов.Сопротивления для тяговой сети для переменного тока выбираются по табл.Определяется по формуле: , (5) где N - число ниток рельсов, равное 4 для двухпутного участка;Схема внешнего электроснабжения электрифицированной железной дороги обеспечивает питание тяговых подстанций на условиях, предусмотренных для потребителей с электроприемниками первой категории, т. е. выход из работы одной из подстанций (секции шин) энергосистемы или питающей линии не приводит к отключению тяговой подстанции. Для этого тяговые подстанции должны получают двухстороннее питание от двух подстанций энергосистемы или по двум радиальным линиям от разных систем шин одной подстанции энергосистемы, имеющей не менее двух источников питания. При двухстороннем питании подстанций по одноцепной ВЛ число промежуточных подстанций (в том числе подстанций, не питающих тягу), включаемых как транзитные в рассечку ВЛ, между опорными подстанциями, как правило не должно быть более трех. От двухцепной ВЛ, при которой обе цепи подвешены на общих опорах, с двухсторонним питанием на участке между двумя опорными подстанциями рекомендуется обеспечивать питание следующего числа промежуточных подстанций (включая подстанции, не питающие тягу): - для ВЛ 220 КВ не более пяти при электрической тяге как на постоянном, так и на переменном токе; От двойной линии, когда одноцепные ВЛ размещаются каждая на своих опорах, с двухсторонним питанием на участке между опорными подстанциями рекомендуется обеспечивать питание следующего числа промежуточных подстанций (включая подстанции, не питающие тягу): - для ВЛ 220 КВ - не более пяти при электрической тяге как на переменном, так и на постоянном токе;Количество перевозимых грузов в сутки с учетом коэффициентов неравномерности на пятый год эксплуатации определяется по формуле: , (6) где Р5 - количество перевозимых грузов на пятый год эксплуатации, т; км, кс - заданные коэффициенты неравномерности количества перевозимых грузов соответственно по месяцам и суткам;Время хода измеряется в мин. и определяется по формуле: , (8) где L - расстояние между тяговыми подстанциями.Назначение расчетов системы электроснабжения и величины, определяемые при этих расчетах, изложены в /4/.IA11, IA21, ІБ31, ІБ41 - доли токов первого поезда, приходящихся на фидеры подстанций А и Б, полученные с использованием номограммы; Распределение токов поездов по фидерам производится с помощью номограммы, которая показывает относительную долю тока поезда, приходящуюся на фидер.Расчет аналитическим методом производится для обоих вариантов размещения тяговых подстанций, чтобы сравнить по первому варианту сходимость двух методов и получить необходимые электрические величины для второго варианта.Средние токи поездов принимаются равными значениям, полученным при методе сечения графика движения поездов.Эффективные токи поездов также берутся из метода сечения.Среднее число поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне, равно: (21) где Т - период графика, равный 720 мин. вариант 2:В таблице имеются средние и эффективные токи от одиночных поездов по всем фидерам и в целом для поезда и подстанции Б.

Содержание

Введение

1. 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

1.6 Удельное сопротивление тяговой сети

1.6.1 Удельное сопротивление рельсов

1.7 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

3. Расчет необходимых электрических величин

3.1 Метод равномерного сечения графика движения поездов

3.2 Аналитический метод расчета

3.2.1 Средние токи поездов

3.2.2 Эффективные токи поездов

3.2.3 Среднее число поездов

3.2.4 Средний и эффективный токи подстанции Б при следовании одиночных поездов в четном и нечетном направлениях

3.2.5 Средний и среднеквадратичный токи подстанции Б

3.2.6 Эффективный ток наиболее загруженного фидера

3.2.7 Максимальный ток фидера

3.2.8 Средняя потеря напряжения до поезда

4. Выбор оборудования тяговых подстанций

4.1 Число и мощность понизительных трансформаторов

5. Расчет токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит

6. Определение потерь энергии на тяговых подстанциях

6.1 Потери мощности в трехобмоточных понизительных трансформаторах

7. Проверка выбранного оборудования по граничным условиям

7.1. Проверка контактной сети по уровню напряжения

7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву

7.3. Проверка трансформаторов по перегреву

8. Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор наиболее экономичного

8.1. Размер капиталовложений

8.2. Эксплуатационные расходы

9. Схема внешнего электроснабжения

Заключение

Список использованных источников