Расчёт системы электроснабжения электрической железной дороги (150804)

Посмотреть архив целиком

ВВЕДЕНИЕ


Вся совокупность устройств, начиная от генератора электростанции и кончая тяговой сетью, составляет систему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системы питаются электрической энергией, помимо собственно электрической тяги (электровозы и электропоезда), также все нетяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих районов. Поэтому электрификация железных дорог решает не только транспортную проблему, но и способствует решению важнейшей народнохозяйственной проблемы – электрификации всей страны.

Главные преимущества электрической тяги перед автономной (имеющей генераторы энергии на самом локомотиве) определяются централизованным элекроснабжением и сводятся к следующему:

  1. Производство электрической энергии на крупных электростанциях приводит, как всякое массовое производство, к уменьшению её стоимости, увеличению их к.п.д. и снижению расхода топлива.

  2. На электростанциях могут использоваться любые виды топлива и, в частности, малокалорийные – нетранспортабельные (затраты на транспортировку которых не оправдываются). Электростанции могут сооружаться непосредственно у места добычи топлива, вследствие чего отпадает необходимость в его транспортировке.

  3. Для электрической тяги может использоваться гидроэнергия и энергия атомных электростанций.

  4. При электрической тяге возможна рекуперация (возврат) энергии при электрическом торможении.

  5. При централизованном элетроснабжении потребная для электрической тяги мощность практически не ограничена. Это даёт возможность в отдельные периоды потреблять такие мощности, которые невозможно обеспечить на автономных локомотивах, что позволяет реализовать, например, значительно большие скорости движения на тяжелых подъёмах при больших весах поездов.

  6. Электрический локомотив (электровоз или элктровагон) в отличие от автономных локомотивов не имеет собственных генераторов энергии. Поэтому он дешевле и надёжнее автономного локомотива.

  7. На электрическом локомотиве нет частей, работающих при высоких температурах и с возвратно-поступательным движением (как на паровозе, тепловозе, газотурбовозе), что определяет уменьшение расходов на ремонт локомотива.

Преимущества электрической тяги, создаваемые централизованным электроснабжением, для своей реализации требуют сооружения специальной системы электроснабжения, затраты на которую, как правило значительно превышают затраты на электроподвижной состав. Надёжность работы электрифицированных дорог зависит от надёжности работы системы электроснабжения. Поэтому вопросы надёжности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надёжность и экономичность всей железной дороги в целом.


РЕФЕРАТ


В данном курсовом проекте произведён расчёт системы электроснабжения электрической железной дороги, а именно 2-х путного участка, электрифицированного на однофазном токе промышленной частоты. Определена мощность и количество тяговых трансформаторов одной ТП, определено экономическое сечение проводов контактной сети, рассчитаны годовые потери в контактной сети, для раздельной и узловой схемы, произведен технико-экономический расчет для сравнения схем. произведен расчет среднего уровня напряжения в контактной сети, рассчитаны минимальные токи короткого замыкания и выбрана защита расчетного участка от тока короткого замыкания, а также рассчитано реактивное электpопотpебление расчетной тяговой подстанции, мощность установки параллельной компенсации и её параметры.


ЗАДАНИЕ


  1. Определить мощность тяговой подстанции, выбрать мощность и количество тяговых трансформаторов

  2. Определить экономическое сечение проводов контактной сети межподстанционной зоны для раздельной и узловой схемы питания

  3. Рассчитать годовые потери электрической энергии в контактной сети для этих схем

4. Провести проверку выбранного сечения проводов контактной сети по нагреву

  1. Провести технико-экономический расчет для сравнения раздельной и узловой схем питания

  2. Для схемы раздельного питания произвести расчет среднего уровня напряжения в контактной сети до расчетного поезда на условном перегоне и блок участке при максимальном использовании пропускной способности

  3. Рассчитать перегонную пропускную способность с учетом уровня напряжения

  4. Рассчитать минимальный ток к.з. и максимальные рабочие токи двух схем питания, выбрать схемы защит контактной сети от коротких замыканий

  5. Составить принципиальную схему питания и секционирования контактной сети расчетного участка

Рассчитать реактивное электpопотpебление расчетной тяговой подстанции, мощность установки параллельной компенсации и ее параметры


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


  1. Схема участка с упрощенными тяговыми расчетами

Типы тяговых подстанций II и III;

  1. Расположение тяговых подстанций:

ТП №1 L1 = 18 км;

ТП №2 L2 = 62 км;

Тип дороги – магистральная;

  1. Число путей - 2

  2. Тип рельсов - P65

  3. Размеры движения:

Число пар поездов в сутки: 75

  1. Минимальный межпоездной интервал θo = 10 мин;

Твх = 3 ч;

  1. Номинальное напряжение тяговых подстанций Uн = 27.5 кВ;

  2. Продолжительность периода повышенной интенсивности движения:

Tвос=1,7 часа;

  1. Трансформаторная мощность районных потребителей S =5 МВА;

  2. Мощность короткого замыкания на вводах подстанции Sкз = 700 МВА;

  3. Эквивалентная температура в весенне-летний период и температура в период повышенной интенсивности движения после окна: θc = 25ºС; θo = 15ºС;

  4. Длительность весенне - летнего периода nвл = 230 суток;

  5. Амортизационные отчисления:

а) Контактная сеть ак = 4,6 %;

б) Посты секционирования ап= 5,5 %;


1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ И КОЛИЧЕСТВА ТЯГОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ


1.1 Определение средних и эффективных значений тока поезда, фидеров контактной сети тяговой подстанции


а) строим зависимость тока поезда от времени и расстояния In(l),In(t);

б) располагаем тяговые подстанции;

в) строим векторные диаграммы напряжений тяговых подстанций

г) определяем поездные токи на каждом километре в четном и нечетном направлении по зависимости поездного тока от расстояния In(l)

Методика расчета токов фидеров контактной сети:

Для одностороннего питания ток поезда полностью равен току фидера: Iф = Iп. Для двухстороннего питания ток поезда распределяется между фидерами смежных подстанций обратно пропорционально расстояниям:



(1)

Рис.1


Кривые поездного тока раскладываем по фидерам смежных подстанций четного и нечетного пути по формулам (1) для схемы раздельного питания пути и заносим в таблицу 1.

По данным таблицы 1 строим кривые токов фидеров расчетной тяговой подстанции Iф(l), разложенная кривая поездного тока. По разложенной кривой поездного тока определяем средние и эффективные токи фидеров контактной сети и другие числовые характеристики расчетной тяговой подстанции. Также выбираем самую загруженную межподстанционную зону, и производим расчет средних и эффективных токов четного и нечетного пути.


Таблица 1. Поездной ток по километрам четного и нечетного пути и фидеров тяговых подстанций

Расстояние

от ТП, км

Iнечет

Поезда, А

Iчет

поезда, А

ТП1

ТП2

Iф1

Iф2

Iф5

Iф4

Iф1

Iф2

Iф5

Iф4

0

0

120

0

120







1

0

280

0

280







2

160

320

160

320







3

180

280

180

280







4

180

330

180

330







5

180

330

180

330







6

180

330

180

330







7

180

330

180

330







8

180

330

180

330







9

180

330

180

330







10

180

330

180

330







11

180

320

180

320







12

180

270

180

270







13

180

240

180

240







14

170

190

170

190







15

200

170

200

170







16

220

160

220

160







17

240

160

240

160







18

270

160

270

160







19

300

160



156

300

0

4



20

300

160



153

293

7

7



21

300

160



149

286,5

13,5

11



22

320

0



0

298

21

0



23

240

0



0

218

22

0



24

0

120



104

0

0

16



25

160

320



269

135

25

51



26

160

280



229

131

29

51



27

160

240



191

127

33

49



28

200

220



170

154,5

45,5

50



29

210

210



157,5

157,5

52,5

52,5



30

210

200



145,5

153

57

54,5



31

210

200



141

148

62

59



32

210

190



129,5

143

67

60,5



33

210

180



118,5

138,5

71,5

61,5



34

210

170



108

133,5

76,5

62



35

210

165



101

129

81

64



36

210

160



94,5

124

86

65,5



37

210

160



91

119

91

69



38

230

230



125,5

125,5

104,5

104,5



39

200

260



136

104,5

95,5

124



40

190

270



135

95

95

135



41

170

270



129

81

89

141



42

150

270



123

68

81

147



43

140

270



116,5

60,5

79,5

153,5



44

140

270



110,5

57

83

159,5



45

140

270



104,5

54

86

165,5



46

140

270



98

51

89

172



47

140

270



92

47,5

92,5

178



48

140

270



86

44,5

95,5

184



49

140

270



80

41,5

98,5

190



50

200

240



65,5

54,5

145,5

174,5



51

240

200



50

60

180

150



52

240

190



43

54,5

185,5

147



53

240

190



39

49

191

151



54

240

190



34,5

43,5

196,5

155,5



55

230

190



30

36,5

193,5

160



56

230

190



26

31,5

198,5

164



57

230

190



21,5

26

204

168,5



58

230

180



16,5

21

209

163,5



59

220

180



12

15

205

168



60

220

180



8

10

210

172



61

0

180



4

0

0

176



62

0

200



0

0

0

200



63

0

250







250

0

64

0

280







280

0

65

0

280







280

0

66

0

280







280

0

67

0

280







280

0

68

0

280







280

0

69

0

240







240

0

70

0

200







200

0

71

0

200







200

0

72

0

200







200

0

73

160

200







200

160

74

170

200







200

170

75

170

150







150

170

76

190

150







150

190

77

200

150







150

200

78

200

150







150

200

79

200

150







150

200

80

200

150







150

200


Случайные файлы

Файл
91325.rtf
69172.rtf
19283-1.rtf
96577.rtf
47159.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.