Расчет удельного электропотребления и выбор вариантов размещения тяговых подстанций. Энергия потребляемая поездом

1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ.

Все расчеты производятся по исходным данным, приведенным в задании к курсовому проекту.

1.1.  Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации

Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации, млн. т, определяется по формуле:

                         ,                                       (1)

где t – год эксплуатации, на который рассчитывается количество перевозимых грузов;

Pз – заданное количество перевозимых грузов;

p – прирост количества перевозимых грузов в год.

Подставив численные значения, вычислим количества перевозимых грузов на 5-й и 10-й годы эксплуатации:

 млн.т ,

 млн.т ,

1.2.  Энергия потребляемая поездом.

Энергия, потребляемая поездом, Вт∙ч, определяется по кривым потребляемого тока:

                                    ,                             (2)

где 1,15 – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии при пуске и торможении электровоза;

UЭ- напряжение на токоприемнике электровоза, принимаемое равным 25000В для переменного тока;

Ii- среднее значение тока на участке  кривой потребляемого тока;

k- количество участков, на которое разбита кривая тока;

- коэффициент полезного действия электровоза, принимаемый равным 0,85 для электровозов переменного тока;

- коэффициент полезного действия системы электроснабжения, принимаемый равным  0,96 для системы переменного тока;

- заданная техническая скорость движения поезда;

- коэффициент мощности электровоза равен 0,8.

 - отношение, показывающее соотношение между потребляемой энергией поездом заданной массы  и поездом массы , для которого задана кривая потребляемого тока;

Отношение

;

вычисляется, если кривая потребляемого тока задана для поезда массой , а не .

Подставим численные значения в формулу (2) и найдем энергию, потребляемая поездом для четного и нечетного направлений:

1.3.  Удельный расход электроэнергии.

Удельный расход электроэнергии, , определяются по формуле:

                                                 ,                                                 (3)

где S –длины участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км;

G – масса локомотива, т.

Подставим численные значения в формулу (3)

;

.

1.4.  Удельная мощность на десятый год эксплуатации

Удельная мощность на десятый год эксплуатации, кВт/км, определяется при условии, что количества перевозимых грузов в четном и нечетном направлениях равны .

                                  ,                        (4)

где 1,1 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери энергии на маневры в зимних условиях работы;

 - коэффициент тары;

8760 – число часов в году.

Подставим численные значения в формулу (4):

   кВт/км.

1.5.  Расстояние между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески.

Расстояние между тяговыми подстанциями определено в зависимости от P_ср по номограммам (5).

Результат выбора приведён в табл. 1.

Таблица 1.

Характеристика подвески контактной сети.

Таблица 2.

1.6.  Удельное сопротивление тяговой сети.

Удельное сопротивление тяговой сети,  для переменного тока  выбрано из таблицы в методических указаниях.

Таблица 3.

1.7. Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта.

Размещение тяговых подстанций

Двойная ВЛ 110 кВ.

Опорная                                             Транзитная                                           Опорная    

          Рис.1

2.  ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА.

2.1. Количество перевозимых грузов в сутки.

Количество перевозимых грузов в сутки с учетом коэффициентов неравномерности на пятый год эксплуатации определено по формуле:

,                                                    (8)

где     Р₅ – количество перевозимых грузов на пятый год эксплуатации, т;        к_м, к_с – заданные коэффициенты неравномерности количества;

перевозимых грузов соответственно по месяцам и суткам;

12 – число месяцев в году;

30 – число дней в месяце.

Подставив численные значения, получим:

Р_5с=  т.

2.2. Количество пар поездов в сутки на пятый гоД                                                                                                                                                                                        эксплуатации.

Количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации определено по формуле:

,                                                    (9)

где  величины α_ и Q_з взято из задания к курсовому проекту.

Подставив численные значения, получим:

N_5с= пар поездов.

                     2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне.

Время хода измеряется в мин. и определено по формуле:

,                                                         (10)

где     L - расстояние между тяговыми подстанциями.

Подставив численные значения, получим:                                              

t_п=                                    

                                            2.4. График движения поездов.

График движения поездов построен на период, равный 12 часам, для числа