Введение

Целью курсового проекта является ознакомление с методикой расчета систем электроснабжения участков железных дорог, электрифицируемых на постоянном токе.

Проектирование системы электроснабжения электрической железной дороги представляет технико-экономическую задачу, в которой решается большой комплекс вопросов. Перечень этих вопросов представлен в справочнике /2/.

В учебном курсовом проекте нет возможности решить все вопросы проектирования системы электроснабжения, поэтому в нем:

– производится предварительный выбор расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной сети для двух вариантов;

– рассчитываются основные электрические величины;

– определяется мощность и выбирается тип основного оборудования тяговых подстанций;

– выполняется проверка вариантов по граничным условиям;

– производится технико-экономическое сравнение вариантов;

– составляется и вычерчивается схема внешнего электроснабжения для наиболее экономичного варианта.

Первоначальные параметры отдельных сооружений и устройств в соответствии с Правилами устройства системы тягового электроснабжения следует выбирать исходя из условий эксплуатации без переустройства на следующие расчётные сроки:

– объём основных служебно-технических зданий, в том числе тяговых подстанций – 10 лет;

– площадь сечения проводов электрических линий и контактных сетей, количество агрегатов основного оборудования тяговых и понижающих подстанций – 5 лет.

1. Расчет удельного электропотребления и выбор вариантов размещения тяговых подстанций

Все расчеты производятся по исходным данным, приведенным в задании на курсовой проект.

 

1.1 Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации

Измеряется в млн. тонн и определяется по формуле:

 

,(1)

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

Pз - заданное количество перевозимых грузов, млн. т.;

p - прирост количества перевозимых грузов в год, %.

Количество перевозимых грузов должно быть определено на пятый P5 и десятый P10 годы эксплуатации:

 

 

1.2 Энергия, потребляемая поездом

Измеряется в Вт×ч и определяется по кривым потребляемого поездом тока:

,     (2)

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

Uэ - напряжение на токоприемнике электровоза, принимаемое равным 3000 В на постоянном токе;

Ii - среднее значение тока поезда на участке DSi кривой потребляемого тока, А;

к - количество участков, на которое разбита кривая тока;

hэ - коэффициент полезного действия электровоза, принимаемый рав-ным 0,87 для электровозов постоянного тока;

hэс - коэффициент полезного действия системы электроснабжения, при-нимаемый равным 0,91 для системы постоянного тока;

vт - заданная средняя техническая скорость движения поезда, км/ч;

Wр/W0 - отношение, показывающее соотношение между потребляемой энер-гией поездом заданной массы Qз и поездом массы Qп, для которого задана кривая потребляемого тока;

l - коэффициент мощности электровоза, вводится только для перемен-ного тока, l = 0,8.

Энергия, потребляемая поездом, определяется для четного Wч и нечетного Wн направлений.

1.3 Удельный расход энергии

Удельный расход энергии измеряется в  и определяется по формуле:

,(3)

где     S - длина участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км;

Q – масса поезда без учета массы локомотива, т;

G – масса локомотива, т.

Удельный расход энергии определяется в четном wч и нечетном wн направлениях:

 

 

1.4 Удельная мощность на десятый год эксплуатации

Удельная мощность в кВт/км на десятый год эксплуатации определяется при условии, что количества перевозимых грузов в четном и нечетном направлениях равны 0,5×P10

,(4)

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

a1 - коэффициент тары;

8760 - число часов в году.

 

1.5 Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески

Расстояние между тяговыми подстанциями определяется в зависимости от Pср по номограммам для двух вариантов. ............