Исследование степени влияния уровня напряжения в контактной сети и величины пускового тока на расход и возврат электроэнергии

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Петербургский государственный университет путей сообщения"

Кафедра "Электрическая тяга"

Отчет по лабораторной работе №3

«Исследование степени влияния уровня напряжения в контактной сети и величины пускового тока на расход и возврат электроэнергии»

Выполнил студент группы:

ЭТ-103 Васендин А.С.

Санкт-Петербург

2005

Цель работы: исследование влияния величины эквивалентного уклона перегона и населенности вагонов на расход электроэнергии на тягу и ее возврат при рекуперации.

Исходные данные:

1.  "Исходные данные", "Состав":

-  напряжение сети – 3000 В;

-  пусковой ток – 350 А;

-  тормозной ток – 350 А;

-  число моторных вагонов – 5;

-  число прицепных вагонов – 5;

-  загрузка вагонов – 0%;

-  позиция КМ при тяге – 4;

-  позиция КМ при торможении – 3;

-  скорость отключения тяги – 80 км/ч;

-  скорость повторного подключения – 0 км/ч.

2.  "Исходные данные", "Участок":

-  При расчете влияния величины уклона – 2500 м.

-  При расчете влияния населённости вагонов 3000 м. i=-2.5_­­­ ⁰/₀₀;

Расчётная часть:

Таблица № 3       

iэ, ‰	Ак, кВт×ч	Аw, кВт×ч	Ап, кВт×ч	Ат, кВт×ч	Ар, кВт×ч
-5	27,97	-1,13	5,82	36,07	17,90
-4	28,98	-0,83	5,78	36,83	17,01
-3	30,53	-0,50	5,66	38,04	16,33
-2	32,30	-0,10	5,62	39,51	15,57
-1	34,11	0,37	5,60	41,03	14,97
0	35,04	0,89	5,59	41,52	13,68
1	36,27	1,50	5,64	43,41	12,17
2	37,90	2,23	5,66	45,78	11,20
3	39,08	3,02	5,71	47,81	9,86
4	40,87	4,01	5,76	50,65	9,03
5	41,89	4,99	5,90	52,78	7,65

Примеры расчётов.

Пример расчета: для уклона i=-5_­­­ ⁰/₀₀ .

  

где m_э – фактическая масса электропоезда, т. m_э = 495 т;

1+g – коэффициент инерции вращающихся частей. 1+g = 1,07;

V_от – скорость отключения тяги, км/ч. Принимается согласно опытных данных;

h_тд – КПД тяговых электродвигателей. h_тд = 0,925;

h_тп – КПД тяговой передачи. h_тп = 0,985.

где g – ускорение свободного падения, м/с². g = 9,81 м/с²;

w_op – основное удельное сопротивление движению на участке разгона, Н/кН;

i_пер – уклон рассчитываемого перегона, ‰. Принимается согласно исходным данным для расчета;

s_р – путь разгона, м. Принимается согласно опытным данным.

 

где V_п – скорость окончания пуска, км/ч. Принимается согласно опытным данным;

w_oп – основное удельное сопротивление движению на участке пуска, Н/кН. Рассчитывается с использованием формулы (11) при подстановке в нее скорости V_п;

s_п – путь пуска, м. Принимается согласно опытным данным;

k_п – коэффициент пусковых потерь. Для электропоездов серии ЭТ2 k_п = 1.

 

где V_нт – скорость начала торможения, км/ч. Принимается согласно опытным данным;

V_рт – скорость начала реостатного торможения, км/ч. Принимается согласно опытным данным;

w_oт – основное удельное сопротивление движению на участке рекуперативного торможения, Н/кН. Рассчитывается при подстановке в нее скорости, равной ;

s_т – путь рекуперативного торможения, м.

s_т = s_рт – s_нт=2418-2162=256 м.

А_т= А_пп+ А_wр+ А_к=27,97+5,82-1,13=36,07

Результаты расчёта представлены в виде таблицы 3

Влияние величины населённости вагонов на расходы электроенергии         

                                                                                                      Таблица 4

Населенность, чел	Ак, кВт×ч	Аw, кВт×ч	Ап, кВт×ч	Ат, кВт×ч	Ар, кВт×ч	а, Вт×ч/т×км
0	29,06	-0,29	5,47	34,24	15,49	23,05
408	31,37	-0,33	5,75	36,79	16,88	23,42
816	33,56	-0,37	6,10	39,30	18,11	23,72
1224	36,12	-0,41	6,37	42,08	19,73	24,16
1632	38,65	-0,46	6,69	44,88	21,33	24,56
2040	41,61	-0,51	6,96	48,06	23,16	25,12
2448	44,69	-0,56	7,22	51,35	25,08	25,69
2856	46,86	-0,61	7,58	53,83	26,53	25,82
3264	50,13	-0,67	7,84	57,30	28,56	26,40

Примеры расчётов: для населённости вагонов 25%

          Величину населенности электропоезда вычисляю по формуле:  

         

          где     N_р – расчетная населенность электропоезда, чел. N_р = 1632 чел;

             N_% – населенность электропоезда, %.

чел.

При расчете удельного расхода электроэнергии масса пассажиров  вычисляется по формуле:

m_пас = N_пас × G_пас

где G_пас – расчетная масса одного пассажира пригородного электропоезда, т. G_пас = 0,07 т.

m_пас = 408*0,07=28,56 т.

m_э=495+28,56=524 т

 

 

s_т = s_рт – s_нт=2913-2725=267 м.

А_т= А_пп+ А_wр+ А_к=50.13-0.67+7.842=57.3

Удельный расход электроэнергии:

Результаты расчёта представлены в виде таблицы 4

По результатам расчётов строю графики зависимостей расхода и возврата электроэнергии в зависимости от уклона и населённости вагонов.

Выводы по работе:

1.  При увеличении величины эквивалентного уклона расход энергии на тягу увеличивается, а величина энергии рекуперации уменьшается.

2.  При увеличении населённости вагонов увеличивается расход энергии на тягу, и возрастает количество энергии отданной в сеть.