Построение графика движения поездов, кривой потребляемого тока и расчёт параметров тяговой сети. Расчёт участка с односторонним питанием

Токи поездов в этой схеме распределяются обратно пропорционально расстояниям до тяговых подстанций:

 А

 А

Потери напряжения до поездов составят:

  В

Потери мощности вычисляем через потери напряжения и токи поездов:

 кВт

Результаты расчёта мгновенных схем приведены в таблице 2.

Результаты расчёта мгновенных схем для участка с двухсторонним

питанием

Таблица 2

№ схемы	Токи электровозов и расстояния до тяговых подстанций						Токи подстанций				Потери напря-жения до поездов, В			Потеря мощ- ности
	, А	, км	, А	, км	, А	, км	, А	, А	, А	, А	В	В	В	,кВт
1	620	17,2	620	7,4	-	-	391	152881	849	720801	67,52	300,9	-	228,4
2	-	-	620	8,4	-	-	331	109561	289	83521	-	289,2	-	179,3
3	-	-	620	9,6	620	0,2	902	813604	338	114244	-	294,4	18,76	194,2
4	-	-	620	10,6	620	1	840	705600	400	160000	-	307	87,36	245
5	-	-	620	11,6	620	2	772	595984	468	219024	-	312,3	160,6	293,2
6	-	-	620	12,6	620	3,2	696	484416	544	295936	-	305,9	231,6	333,3
7	-	-	620	13,6	620	4,2	627	393129	613	375769	-	280,7	273,9	343,8
8	-	-	620	14,8	620	5,2	551	303601	689	474721	-	229,1	297,9	326,8
9	-	-	620	15,8	620	6,2	482	232324	758	574564	-	173	310,8	299,9
Средние значения							621	-	550	-	232			272
Средние квадратичные значения								649	-	579	-			-

3.3. Расчёт средних величин для зоны двухстороннего питания

Средний ток фидера станции А:

 А

Средний ток фидера станции Б:

 А

Средний квадратичный ток фидера станции А:

 А

Средний квадратичный ток фидера станции Б:

 А

Коэффициент эффективности тока фидера станции А:

Коэффициент эффективности тока фидера станции Б:

Средняя потеря  напряжения до поезда:

 В

Средняя потеря мощности:

 кВт

На рисунке 7 построены графики изменения , , , .

ГРАФИК ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЛИЧИН ДЛЯ ДВУХСТОРОННЕГО ПИТАНИЯ

Рис.7

4. РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ И ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ

КОНТАКТНОЙ СЕТИ

4.1. Расчёт мощности тяговых подстанций

Мощность тяговой подстанции, необходимая для поезда по заданному графику, опреде-ляем через напряжение тяговой подстанции и средний квадратичный ток подстанции:

Напряжения U_А1 и U_Б на тяговых подстанциях принимают равным 3300 В.

 кВт

 кВт

Мощность, потребляемая поездами, будет отличатся на величину потерь в тяговой сети:

 кВт

Коэффициент полезного действия тяговой подстанции:

4.2. Проверка сечения контактной сети

Проверка производится по двум показателям:

- по допустимому току, когда эффективный ток фидера сопоставляется с допустимым значением на подвеску по условию нагревания:

Для подвески  М-95+МФ-100  допустимый ток на подвеску   А.

Эффективный ток фидера на участке с односторонним питанием составляет 874 А, а на участке с двухсторонним питанием  649 А. Данная подвеска может использоваться на обоих участках.

- по уровню напряжения на токоприёмнике за время движения под током из условия:

Напряжение на токоприёмнике составляет:

 В – для участка с односторонним питанием

 В – для участка с двухсторонним питанием

Применение данной подвески допускается на обоих участках.

Техническая скорость поездов изменится и составит:

- на участке с односторонним питанием

 км/ч

- на участке с двухсторонним питанием

 км/ч, где - напряжение на токоприемнике, принятое равным 3000 В.  

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОМОСТИ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

В ТЯГОВОЙ СЕТИ

Стоимость потерь электрической энергии «С» рассчитывается за год

 , где  - цена  1кВт*ч  электрической энергии;

- потери электрической энергии, которые определяются по формуле:

 , где 8760 – число часов в году

 кВт

 кВт*ч

Отсюда стоимость потерь составит:

 тыс.руб

6. РАСЧЁТ МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВ ФИДЕРОВ И МИНИМАЛЬНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ НА ТОКОПРИЁМНИКЕ

Максимальные мгновенные значения токов фидеров составят:

 А;   А;   А

Быстродействующие выключатели фидеров тяговых подстанций настраивают так, чтобы они автоматически отключались при токах, на 100-150 А больших чем ток фидера. Выбранные токи уставки из условия срабатывания приведены в таблице 3.

Результаты выбора уставок быстродействующих выключателей

Таблица 3

Фидерный Выключатель	Значения токов, А
А1	902	1050
Б1	1400	1550
Б3	849	990

Минимальные напряжения на токоприёмниках составят:

- для участка с односторонним питанием

 В

-для участка с двухсторонним питанием

 В

Согласно ПТЭ железных дорог РФ минимальное напряжение должно быть не менее

2700 В, а в исключительных случаях не менее 2400 В. Это требование выполняется на участке с двухсторонним питанием, а для участка с односторонним питанием требуется дополнительная тяговая подстанция или уменьшить расстояние обслуживаемого участка, или увеличить интервал попутного следования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В первой главе рассчитаны параметры тяговой сети, построен график движения поез-дов и кривая потребляемого тока. Затем проведены расчёты участков с односторонним и двухсторонним питанием, которые включают в себя построение и расчёт мгновенных схем, расчёт средних значений тока, потерь напряжения и мощности.

Расчёты и построенные графики использовались для расчёта мощности тяговых подстанций и проверки сечения контактной сети. Расчёт был проведён отдельно для участков с односторонним и двухсторонни питанием.

Проверка сечения контактной сети по допустимому току контактной подвески по условию нагревания показала, что выбранная подвеска  М-95+МФ-100  подходит для эксплуа-тации на всём расчётном участке.

Проверка сечения контактной сети по уровню напряжения на токоприёмнике показала, что напряжение на участке с двухсторонним питанием удовлетворяет правилам техничес-кой эксплуатации железных дорог РФ, а участок с односторонним питанием требует уменьшения расстояние обслуживаемого участка или нужна дополнительная тяговая подстанция, увеличить интервал попутного следования.

Техническая скорость при расчётном напряжении на токоприёмнике повышается, следовательно можно увеличить пропускную способность станций за счёт