СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗМЕЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 4

1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год 4

эксплуатации 4

1.2. Энергия, потребляемая поездом 4

1.4. Удельная мощность на десятый год эксплуатации 6

1.5. Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески 6

1.6.1. Удельное сопротивление контактной подвески 7

8

1.7. Расположение тяговых подстанций для выбранного варианта 8

2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА. 10

2.1. Количество перевозимых грузов в сутки 10

2.2. Количество пар поездов в сутки 10

2.3. Время хода поезда по межподстанционной зоне 10

2.4. График движения поездов 11

3. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. 13

16

18

3.2.5. Средний и среднеквадратичный токи подстанции Б 18

3.2.6. Эффективный ток наиболее загруженного фидера 19

20

3.2.7. Максимальный ток фидера 20

3.2.8. Средняя потеря напряжения до поезда 20

4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 23

4.1. Число и мощность тяговых агрегатов подстанции постоянного тока 23

4.2. Определение числа и мощности понизительных трансформаторов 24

5. Расчёт токов короткого замыкания и выбор уставок токовых защит 26

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ НА ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ 30

6.1. Потери мощности в двухобмоточных понизительных трансформаторах 30

Потери мощности в трехобмоточных тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов вычислены по формуле: 31

6.3. Потери мощности в выпрямителях 31

7. ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ГРАНИЧНЫМ УСЛОВИЯМ 33

7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву 33

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ. 34

8.1. Размер капиталовложений 34

8.2. Эксплуатационные расходы 35

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 38

Введение

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

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

• произведен предварительный выбор расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной сети ;

• рассчитаны основные электрические величины;

• определена мощность и выбран тип основного оборудования тяговых подстанций;

• выполнена проверка варианта по граничным условиям;

• произведён технико-экономический расчёт.

Первоначальные параметры отдельных сооружений и устройств выбраны 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 варианта размещения тяговых подстанций

1.1. Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации

Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации, определено по формуле:

P = P₃ ,

где t  год эксплуатации, на который рассчитывается количество

перевозимых грузов;

P_з  заданное количество перевозимых грузов;

p  прирост количества перевозимых грузов в год.

Количества перевозимых грузов вычислены на пятый P₅ и десятый P₁₀ годы эксплуатации.

В результате расчетов получено:

Р₅=35 =38,64.т.

Р₁₀=35 =42,66 млн.т.

1.2. Энергия, потребляемая поездом

Энергия, потребляемая поездом, определена по кривым потребляемого поездом тока:

,

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

U_э  напряжение на токоприемнике электровоза, принято

равным 3300 В на постоянном токе ;

I_i  среднее значение тока поезда на участке S_i кривой

потребляемого тока;

к  количество участков, на которое разбита кривая тока;

_э  коэффициент полезного действия электровоза, принят равным 0,87 для электровозов постоянного тока;

_эс  коэффициент полезного действия системы электроснабжения,

принят равным 0,91 для системы постоянного тока ;

v_т  заданная средняя техническая скорость движения поезда;

 отношение, показывающее соотношение между потребляемой энергией поездом заданной массы Qз и поездом массы Qп, для которого задана кривая потребляемого тока; принимаем ,

- коэффициент мощности электровоза, для постоянного тока =1.

Определение суммы  ( I_i ∆S_i) (рассчитывается по кривым потребляемого поездом тока):

а) четное направление (к = 14):

б) Нечетное направление (к = 13):

W_ч =

W_н =

1.3. Удельный расход энергии

Удельный расход энергии, определен по формуле:

,

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

G – масса локомотива, т.

Удельный расход энергии определены в четном _ч и нечетном _н направлениях:

_ч = ;

_н = .