Определение мощности тяговой подстанции

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 4Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине:

"Электроснабжение железных дорог"

Вариант 120

Выполнил: Прокудин С. Н.

Проверил: Добрынин Е. В.

Самара 2021

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………  30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………………… 31

Приложение 1 ………………………………………………………………………32 Приложение 2 ………………………………………………………………………33

Приложение 3 ………………………………………………………………………34

Приложение 4 ………………………………………………………………………36

Приложение 5 ………………………………………………………………………37

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового работы является получение практических навыков по расчету системы тягового электроснабжения.

Расчет включает определение основных параметров устройств системы тягового электроснабжения, которыми являются: мощность тяговых подстанций (мощность и количество понизительных трансформаторов); расстояние между тяговыми подстанциями; площадь сечения проводов контактной подвески.

Основные параметры устройств системы тягового электроснабжения зависят от величины и характера изменения тяговой нагрузки, применяемых схем питания тяговой сети, а также от наличия средств, повышающих качество электроэнергии и снижающих потери мощности и электроэнергии. При этом основная сложность расчета обусловлена учетом специфики тяговой нагрузки.

Таким образом, расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения и средств повышения качества электроэнергии в общем случае это сложная технико-экономическая задача.

 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Система СТЭ постоянного тока;

Масса поезда, неч – 6687 т;          

Масса поезда, чет – 4417 т;          

Минимальный межпоездной интервал, неч - 11 мин;

Минимальный межпоездной интервал, чет - 8 мин   ;       

Грузопоток неч -    62,9 млн. т∙км/км;       

Грузопоток чет -     51,1 млн. т∙км/км;                 

Мощность к.з. - 979 МВ∙А;                          

Трансф. мощность районных потреб. - 3,5 МВ∙А;

Число сут в вес/лет период -     229 сут;     

Темпер. в период повыш. инт. движ. - 33 °С;

Продолж. периода повыш. инт. движ. – 2,6 ч;

Тип участка дороги – магистральная;

Число путей – 2;

Расчётный участок – Саратов - Карамыш;

Расчётные пикеты – ТП1-38,1; ТП2-64,1;

С_кп - стоимость 1км контактной подвески (500 000 руб.);

 - стоимость поста секционирования (1 500 000 руб.);

 − стоимость пункта параллельного соединения (1 000 000 руб.);

Профиль пути расчётного участка – Приложение 1.

ЗАДАНИЕ

В рамках курсовой работы необходимо выполнить тяговые расчеты и по полученным данным произвести расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения: мощности опорной тяговой подстанции и площади сечения проводов контактной сети. Также необходимо выполнить проверку контактной сети на нагревание, произвести расчет потери напряжения до расчетного поезда, проверить пропускную способность участка.

Тяговые расчёты

Тяговый расчёт выполнен с помощью программного комплекса «КОРТЭС» в следующей последовательности: ввод параметров участка, ввод электроподвижного состава, указания начальной скорости, начальной температуры и выполнения расчётов. Результаты расчётов сведены в Приложении 2 и 3. График времени хода представлен в Приложении 4. Профиль пути представлен в Приложении 1.

Для двух схем питания

Площадь сечения контактной подвески определена экономическим расчетом с последующей проверкой на нагревание.

Расход электрической энергии на движение одного поезда для участков постоянного тока определен по неразложенному графику по формуле:

                                         A= ,                                       (1.21)

где U_cp - среднее расчетное напряжение в контактной сети, 3 кВ.

;

;

;

;

;

;

.

Потери энергии в контактной сети фидерной зоны за сутки при узловой схеме питания путей, :

(1.22)

Потери энергии в контактной сети фидерной зоны за сутки при параллельной схеме питания, :

, (1.23)

где N_чет, N_нечет - среднесуточные размеры движения по четному и нечетному пути;

А_чет, А_{нечет -} расход энергии на движение одного поезда по четному и нечетному пути;

n - наибольшее число пар поездов, могущих одновременно занимать фидерную зону, вычисляется как средняя величина от поездов по обоим путям:

r_экв - сопротивление всех проводов обеих путей, Ом/км;

А_T  - расход энергии на движение всех поездов за период Т=24 часа по обоим путям фидерной зоны, ;

t _тчет, t _тнечет - время потребления тока поездом на четном и нечетном пути соответственно, час.

Для узловой схемы питания:

;

.

Для параллельной схемы питания:

;

.

Величина годовых потерь энергии найдена по формуле:

                                    .                                   (1.24)

Для узловой схемы питания:

;

.

Для параллельной схемы питания:

;

.

Величина удельных потерь энергии:

                                                                                        (1.25)

где В₀ - годовые удельные потери в проводах контактной сети рассматриваемой фидерной зоны, кВтч/Ом∙год;

r _экв - сопротивление омическое или активное параллельно соединенных проводов контактной сети одного пути (при узловой схеме сопротивление всех проводов всех путей, как параллельно соединенных), Ом/км;

l - длина фидерной зоны, км;

∆А_год - годовые потери энергии в проводах фидерной зоны, .

Для узловой схемы питания:

;

.

Для параллельной схемы питания на нечетном пути:

;

.

Расчет экономической площади сечения проводов контактной сети в медном эквиваленте для одной фидерной зоны двухстороннего питания, при сроке окупаемости 8 лет, проведен по формуле:

                                             (1.26)

Для узловой схемы питания:

;

;

Для параллельной схемы питания:

;

;

Выбран тип контактной подвески для всех путей с обеих сторон тяговой подстанции с указанием допустимой нагрузки по току, а также найдено электрическое сопротивление.

Таблица 1.4 - Тип выбранной контактной подвески с указанием допустимой нагрузки по току

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Произведен расчет основных параметров СТЭ, выбран трансформатор марки ТДТН-25000/110, выбрана подвеска М 120 + 2МФ 100 + 3А 185 (Р 75) для всех фидерных зон, выбранное оборудование проверено на нагрев. Схема питания обеих межподстанционных зон – параллельная.

Выполнен расчет СТЭ по графику движения в соответствии с заданными размерами, получено, что движение с требуемым интервалом обеспечено.

Выполнен расчёт пропускной способности, получено, что требуемая суточная пропускная способность участка выполняется.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / К.Г. Марквардт. − М.: Транспорт, 1982. − 528 с.

2. Тер-Оганов, Э. В.Электроснабжение железных дорог / Э.В. Тер-Оганов, А.А. Пышкин // учеб. для студентов университета. — Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2014. — 432 с

3. Бесков, Б.А. Проектирование систем электроснабжения электрических железных дорог / Б.А. Бесков и др.. − М.: Трансжелдориздат, 1963. − 471 с.

Приложение 1

Профиль пути расчётного участка

Приложение 2

Параметры расстояния, скорости и тока

График разложенного, неразложенного тока и времени нечетного и четного пути соответственно

Приложение 4

Приложение 5

Параллельная схема питания расчётного участка

[W1]проводов в обратной линии

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине:

"Электроснабжение железных дорог"

Вариант 120

Выполнил: Прокудин С. Н.

Проверил: Добрынин Е. В.

Самара 2021

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………  30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………………… 31

Приложение 1 ………………………………………………………………………32 Приложение 2 ………………………………………………………………………33

Приложение 3 ………………………………………………………………………34

Приложение 4 ………………………………………………………………………36

Приложение 5 ………………………………………………………………………37

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового работы является получение практических навыков по расчету системы тягового электроснабжения.

Расчет включает определение основных параметров устройств системы тягового электроснабжения, которыми являются: мощность тяговых подстанций (мощность и количество понизительных трансформаторов); расстояние между тяговыми подстанциями; площадь сечения проводов контактной подвески.

Основные параметры устройств системы тягового электроснабжения зависят от величины и характера изменения тяговой нагрузки, применяемых схем питания тяговой сети, а также от наличия средств, повышающих качество электроэнергии и снижающих потери мощности и электроэнергии. При этом основная сложность расчета обусловлена учетом специфики тяговой нагрузки.

Таким образом, расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения и средств повышения качества электроэнергии в общем случае это сложная технико-экономическая задача.

 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Система СТЭ постоянного тока;

Масса поезда, неч – 6687 т;          

Масса поезда, чет – 4417 т;          

Минимальный межпоездной интервал, неч - 11 мин;

Минимальный межпоездной интервал, чет - 8 мин   ;       

Грузопоток неч -    62,9 млн. т∙км/км;       

Грузопоток чет -     51,1 млн. т∙км/км;                 

Мощность к.з. - 979 МВ∙А;                          

Трансф. мощность районных потреб. - 3,5 МВ∙А;

Число сут в вес/лет период -     229 сут;     

Темпер. в период повыш. инт. движ. - 33 °С;

Продолж. периода повыш. инт. движ. – 2,6 ч;

Тип участка дороги – магистральная;

Число путей – 2;

Расчётный участок – Саратов - Карамыш;

Расчётные пикеты – ТП1-38,1; ТП2-64,1;

С_кп - стоимость 1км контактной подвески (500 000 руб.);

 - стоимость поста секционирования (1 500 000 руб.);

 − стоимость пункта параллельного соединения (1 000 000 руб.);

Профиль пути расчётного участка – Приложение 1.

ЗАДАНИЕ

В рамках курсовой работы необходимо выполнить тяговые расчеты и по полученным данным произвести расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения: мощности опорной тяговой подстанции и площади сечения проводов контактной сети. Также необходимо выполнить проверку контактной сети на нагревание, произвести расчет потери напряжения до расчетного поезда, проверить пропускную способность участка.

Тяговые расчёты

Тяговый расчёт выполнен с помощью программного комплекса «КОРТЭС» в следующей последовательности: ввод параметров участка, ввод электроподвижного состава, указания начальной скорости, начальной температуры и выполнения расчётов. Результаты расчётов сведены в Приложении 2 и 3. График времени хода представлен в Приложении 4. Профиль пути представлен в Приложении 1.

Определение мощности тяговой подстанции

Трансформаторы выбраны по ГОСТ 14209-85, согласно которому при сроке службы 25 лет средняя относительная интенсивность износа его изоляции не превышает единицы, а температура наиболее нагретой точки обмотки и верхних слоёв масла не должна быть больше нормативных.

При расчёте относительной интенсивности износа изоляции трансформатора принято, что размеры движения и расход электроэнергии на тягу поездов в осенне-зимний период не выше, чем в весенне-летний. Расчёт проведён в предположении, что износ изоляции обмоток происходит только в период восстановления нормального движения после «окна». При этом учитываются три режима движения поездов, определяющих температуру обмоток и масла. Режим нормального движения поездов, режим движения поездов после «окна» и режим наибольшего размера движения поездов на участке.

Для каждого из этих режимов определены токовые нагрузки подстанций; средний и эффективный ток.

Указав расположение тяговых подстанций на участке СТЭ, найдены фидерные зоны, рассчитаны средние и эффективные токи поездов.

Для этого по разложенному графику поездного тока при двустороннем питании найдены средние значения и квадрат эффективного значения тока каждого фидера.

;                                          (1.1)

,                                         (1.2)

где n₀ – количество отрезков на кривой поездного тока;

– среднее значение тока поезда за рассматриваемый промежуток времени t_i;

t – время хода поезда по фидерной зоне.

Расчёт выполнен в программе Microsoft Excel и результаты представлены в Приложении 3, 4.

Среднее значение тока для неразложенного тока (1.1).

Эффективное значение тока для неразложенного тока (1.2).

Аналогично рассчитаны значения токов для оставшихся трех фидеров и для разложенного графика поездного тока, результаты сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 - Результаты расчета фидерных зон

Зная среднее и эффективное значения поездного тока, отнесенного к фидеру, найдены среднее и эффективные токи фидера от всех поездов. Для этого использованы формулы, которые при однотипных поездах имеют вид:

.                                                (1.3)

Для эффективных токов при двустороннем питании:

 ,                             (1.4)

где n_ф – наибольшее число поездов в фидерной зоне, равное:

,                                                      (1.5)

где ₀ – заданный минимальный интервал между поездами (11 мин. и 8 мин.);

t – время хода по фидерной зоне;

N – число пар поездов в сутки при нормальном режиме;

N₀ – пропускная способность участка дороги в сутки.

N₀ =1440/ ₀   ,                                         (1.6)

где 1440 – число минут в сутках.

N₀ =1440/11=130,91 – для нечётного пути

N₀ =1440/8=180 – для чётного пути

                                  ,                             (1.7)

где М – грузопоток, т км/км;

= 0,45 - коэффициент тары;

Q – масса поезда, т;

=1,1 - 1,5 - коэффициент годовой не равномерности движения.

;

Аналогично для чётного пути: .

Коэффициент использования пропускной способности . Для режима наибольшей пропускной способности , для режима после окна .

Для нормального пропускного режима.

Для нечетного пути:

Для четного пути:

.

Найдены наибольшее число поездов в фидерной зоне по формуле (1.5):

;

;

;

;

Найдено среднее значение поездного тока по формуле (1.3)

Для режима наибольшей пропускной способности:

;

Для режима после окна:

;

.

Для нормального режима:

;

Найдены эффективные токи по формуле (1.4).

Для нормального режима:

;

;

Для режима после окна:

;

;

;

.

Для режима наибольшей пропускной способности:

;

;

;

.

Для подстан

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов