Электроснабжение электрических железных дорог. Определение расчётных размеров движения. Расчёт мощности тяговых подстанций и выбор количества и типа тяговых трансформаторов

ГОУ ВПО

ДВГУПС

Кафедра: «Электроснабжение»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Электроснабжение электрических железных дорог».

КП  1018.01    794 - 641

Выполнил:

Принял:

г. Хабаровск

2005

                                                      СОДЕРЖАНИЕ                      Лист

Введение…………………………………………………………………………3

Исходные данные………………………………………………………………..4   

1.  Определение расчётных размеров движения………………………………….5

2.  Определение расходов электроэнергии………………………………………..5

3.  Расчёт мощности тяговых подстанций и выбор количества и типа тяговых трансформаторов……………………………………………………….7

4.  Расчёт сечения проводов контактной сети и выбор типа подвески…………13

5.  Проверка выбранного сечения проводов контактной сети по нагреванию………………………………………………………………………16

6.  Проверка выбранного сечения контактной сети по пропускной способности.

7.  Расчёт токов короткого замыкания.

8.  Экономические расчёты и выбор оптимальной схемы соединения проводов контактно сети.

Введение

Целью выполнения курсового проекта является практическое освоение методов электрического расчета системы электроснабжения электрифицированных железных дорог и уяснение принципов технико-экономических расчетов на базе изучения теоретического материала курса, дальнейшее развитие навыков проектной работы.

Основной задачей курсового проектирования является закрепление знаний режимов работы и методов расчета системы электроснабжения электрифицированных железных дорог и выработка умения использовать эти методы для решения инженерно технических задач. Кроме того развитие навыков самостоятельной работы с нормативной, справочной и учебной литературой при выборе, обосновании и принятии проектных решений для системы электроснабжения электрифицированных железных дорог.

Исходные данные.

Вариант №794

Система переменного тока.

Диаграмма № 4

Расположение тяговых подстанций:

ТП 1  -  5 км

ТП 2  -  55 км

ТП 3  -  95 км

Мощность для питания районных потребителей 

Мощность короткого замыкания на вводах ТП 

Эквивалентная температура Q=30° С.

Число пар поездов в сутки (за интенсивный месяц) N_им=65 пп.

Межпоездной интервал  мин.

1.Определение расчетных размеров движения.

Расчёт мощности тяговых подстанций производится исходя из размеров движения в сутки интенсивного месяца  N_им  и режима движения поездов с минимальным межпоездным интервалом N_о  (пропускная способность).

Расчётное число поездов при использовании пропускной способности:

где: Т - расчетный период времени (сутки) (Т=1440 мин);

 - минимальный межпоездной интервал (10 мин.)

   (пары).

С учётом коэффициента  пропускной способности 

  » 130 пар

Среднегодовые суточные размеры движения:

где:  K_Н=1,12

 пар

2.Определение расходов электроэнергии.

Расход энергии от одного поезда, приходящийся на данный фидер рассматриваемой тяговой подстанции при одностороннем питании, рассчитывается по формуле:

   (кВА ч), где U_р=25 кВ;

К_эd - коэффициент эффективности выпрямленного тока К_эd=0,97;

 - Среднее значение тока на i-том интервале кривой поездного тока;

- промежуток времени, соответствующий линейному изменению поездного тока на i-том интервале, мин.

По разнесённой кривой, правое плечо, четное направление:

 

По не разнесенной кривой, правое плечо, четное направление:

Результаты расчётов сводим в таблицу 2.1:

Таблица 2.1

Направление	Чётный путь						Нечётный путь
Плечо пит.	Левое плечо			Правое плечо			Левое плечо			Правое плечо
Параметр	Iср, А	Dt, мин	W, кВАч	Iср, А	Dt, мин	W, кВАч	Iср, А	Dt, мин	W, кВАч	Iср, А	Dt, мин	W, кВАч
Разнесённая кривая	16	8.65	1643.101	130.5	9.07	937.964	17.5	5.6	1647.737	112.8	20.37	1300.149
	28	1.37					46	8.27
	30.5	5.75					56	1.4
	45	2.65					67	2.93
	81.5	2.4		91	1					67	3.56
	78.5	1.6					42	2.47
	96.5	8.87					48.5	8.6
	86.5	4.98					68	0.5
	66	2.67
	88.5	7.5		33	31.7					27	25.17
	130	2.15					99	18.4
	168	2.8					108	1.4
	158	1.8					102	5.2
	144	0.8					126	2.1
Не разнесённая кривая	206	8.65	3608.57	145.7	9.07	1678.864	189	5.6	3704.514	145.7	20.37	2517.750
	172	1.37					249	8.27
	137	5.75					223	1.4
	129	2.65					231	2.93
	223	2.4		115.7	1 1					128.6	3.56
	197	1.6					132.9	2.47
	206	8.87					111.4	8.6
	155	4.98					128.6	0.5
	103	2.67
	111	7.5
	146	2.15		85.7	31.7		145.7	18.4		111.4	25.17
	180	2.8					128.6	1.4
	163	1.8					111.4	5.2
	146	0.8					128.6	2.1

Расход энергии, приходящейся на плечо питания тяговой подстанции, рассчитывается по формуле:

   (кВА ч), где: W₁ и W₂ – расходы энергии от одного поезда, приходящиеся на фидера              рассматриваемой тяговой подстанции соответственно для чётного и нечётного пути;

N _р – расчетные суточные размеры движения для соответствующего режима движения;

К_Д – коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на собственные нужды подвижного состава и маневры (К_Д=1,02);

К_З – коэффициент, учитывающий повышенный расход энергии в зимнее время из-за увеличения сопротивления движению (К_З=1,08);

К_С – коэффициент, учитывающий потери энергии в тяговой сети (К_С=1,05).

Для левого плеча в режиме максимальных расчётных нагрузок ()

   (кВА ч).

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2:

Таблица 2.2

Плечо питания	Левое	Правое
Параметр	W, кВАч	W, кВАч
	494838,07	336541,49
	247419,03	168270,75

Таким образом, в этом разделе рассчитали расход энергии потребляемой одним поездом, приходящимся на данный фидер рассматриваемой тяговой подстанции и расход энергии, приходящийся на плечо питания тяговой подстанции для каждого режима движения.

3. Расчет мощности тяговых подстанций и выбор количества и типа тяговых трансформаторов.

Мощность плеча питания тяговой подстанции для обоих расчетных режимов, находится по формуле:

  ,кВА

где: - расчётный период времени =24 ч.

Максимальный расчётный режим:

Режим интенсивного месяца:

Коэффициент эффективности нагрузки плеча питания тяговой подстанции:

 , где:    С – коэффициент, принимаемый при двухстороннем питании – 1,4

- соответственно время потребления энергии поездами и полное время хода поездов на рассматриваемом плече питания за расчетный период времени, в сутках.

   (сут.);

   (сут.);

Максимальный расчетный режим:

левое плечо:         (сут.),

  (сут.).

правое плечо:        (сут.),

  (сут.).

Режим интенсивного месяца:

левое плечо:    (сут.),

  (сут.).

правое плечо:   (сут.),

  (сут.).

Коэффициент эффективности нагрузки плеча питания тяговой подстанции:

Максимальный расчетный режим:

левое плечо

правое плечо
                                                      .

В режиме интенсивного месяца:

левое плечо

правое плечо

Эффективное значение мощности плеч питания:

  , кВА.

Результаты вычислений приведены в таблице 3.1:

                                                                                       Таблица 3.1

Плечо питания	Левое	Правое
Параметр	Sпл, кВА	Sпл, кВА
Максимальный Расчетный режим	20845,771	14360,99
Режим интенсивного месяца	10535,42	7345,807

Далее определяются мощности наиболее нагруженных фаз тягового