Сравнение системы электроснабжения 2×25 кВ с обычной системой переменного тока 1×25 кВ

Введение.

В последние годы на дорогах страны расширяется движение тяжеловесных и длинносоставных поездов, вводится в эксплуатацию новый электроподвижной состав большой мощности, повышаются скорости движения пассажирских и грузовых поездов, растет грузонапряженность. В таких условиях эксплуатации возрастает требования к надежности устройств контактной сети, что вызывает необходимость постоянно совершенствовать ее устройства, методы их расчета.

Техническое перевооружение железнодорожного транспорта осуществляется на базе широкой электрификации линий, которая проводится с использованием новейших достижений техники, нового прогрессивного оборудования. Одним из перспективных направлений решения этой задачи является применение системы электроснабжения 2×25 кВ.

Система электроснабжения 2×25 кВ имеет ряд достоинств по сравнению с обычной системой переменного тока 1×25 кВ: меньшие нагрузки на провода контактной сети и потери напряжения и энергии в тяговой сети, уменьшение влияния на линии связи. Снижение потерь позволяет значительно увеличить расстояние между тяговыми подстанциями, что дает определенный экономический эффект, и располагать их в наиболее удобных для эксплуатации местах. Эти преимущества определили направления, где используется система – дороги с большой грузонапряженностью, пролегающие в малонаселенных районах, а также линии с высокоскоростным пассажирским движением, отличающиеся большими токами электроподвижного состава.

Положительные свойства системы электроснабжения 2×25 кВ дают возможность применять ее для усиления устройств электроснабжения при возросшем грузопотоке без увеличения числа тяговых подстанций. Такой вид усиления можно производить на отдельных лимитирующих межподстанционных зонах и даже на части их около подстанций, где особенно велика нагрузка проводов и потери напряжения.

В данном дипломном проекте подробно описаны физические процессы явлений, происходящих во всех элементах системы – в обмотках трансформаторов и автотрансформаторов, в питающих проводах, проводах контактной сети, приведены выражения и характеристики для количественной оценки соотношений токов и напряжений в них, что дает возможность производственникам грамотно эксплуатировать устройства, использовать все заложенные в устройства возможности по экономному расходованию электроэнергии.

В системе электроснабжения 2×25 кВ используется в основном то же оборудование, что и в системе 25 кВ. Вместе с тем она имеет ряд особенностей по конструкции, силовым схемам, защитам, и некоторым выдам оборудования. В дипломе приведены характеристики трансформаторов и автотрансформаторов, выпускаемых промышленностью для новой системы электроснабжения, рассмотрены специфические режимы работы защит, связанные с наличием питающего провода, автотрансформаторов и межподстанционных зон большой длинны.

1. Электрический расчет

Тяговая сеть 2х25кВ каждого пути состоит из контактной подвески обычной конструкции, питающего провода, размещенных на опорах контактной сети этого пути и общей рельсовой сети. Эти элементы тяговой сети каждого пути образуют протяженные электрические контуры «контактная сеть – рельсы» и «питающий провод – рельсы».

В связи с отсутствием тяговых расчетов расход энергии каждым поездом на перегоне может определяться через удельный расход энергии на тягу поездов.

1.1 Проверка мощности однофазных трансформаторов.

Удельный расход энергии на тягу для системы переменного тока

а = 3,8(i_э + w), В·А·ч/км, [4, стр. 38]

где i_э – величина эквивалентного подъема, которая в зависимости от величины руководящего подъема может быть определена из таблицы № 9[6, стр. 38]

w – удельное сопротивление движению поезда [5, стр. 12]

Для расчета удельного сопротивления движению поезда, следует выполнить спрямление профиля

, ‰,  [5, стр. 185]

где i, S – соответственно уклон (‰) и длина (м) каждого из элементов профиля, входящей в спрямляемый участок.

Спрямление профиля приведём на основании [прил.1 рис. 1].

Четный путь: Муром – Мухтолово

Участок А-Б

‰

Участок Б-В

‰                                 

Участок В-Г

‰

Участок Г-Д

        ‰

Участок Д-Е

‰

Участок Е-Ж

‰

Участок Ж-З

‰

Для нечетного пути: Мухтово – Муром уклоны прежние, только с обратным знаком.

Данные расчёты сведём в таблицу № 1.

Таблица № 1

Зависимость удельного сопротивления движения поезда от массы сведём в таблицу № 2.

Таблица № 2