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

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

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

Далее определяются мощности наиболее нагруженных фаз тягового