ПЗ ВКР Королёва С.С. (Разработка нормы расхода электроэнергии на тягу поезда по заданному участку)

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Электрический транспорт является крупнейшим потребителем электроэнергии в России. Важнейшей задачей локомотивного хозяйства в условиях рыночных отношений является сокращение расхода электрической энергии на тягу поездов.

Научно-обоснованные нормы, отражающие основные условия работы подвижного состава и организацию перевозочного процесса, являются необходимым инструментом при нормировании расходов топливно-энергетических ресурсов. Правильно установленная норма расхода топлива или электроэнергии при наличии стимулирования их экономии является фактором, направленные на улучшение использования топливно-энергетических ресурсов, на вскрытие технически обоснованных резервов, их дальнейшей экономии. Ежегодные затраты на энергоресурсы для всех видов тяги достигают сотни миллиардов рублей. Поэтому важное значение имеют правильно установленные нормы расхода топлива и электрической энергии для организации наиболее целесообразного расходования крупных денежных средств для приобретения энергетических ресурсов на тягу поездов.

Применяемые в локомотивных депо методы нормирования расхода электроэнергии на тягу поездов требуют совершенствования с целью снижения погрешности определения технологической нормы, повышения ее стимулирующего характера и обеспечения оперативности расчета и ускорения оформления маршрутного листа в увязке с общим технологическим процессом подготовки состава поезда к отправлению. Для реализации этих задач требует совершенствования системы управления энергоресурсами на основе эффективного мониторинга, учета и анализа энергопотребления на тягу поездов с применением современных информационных технологий.

В данном дипломном проекте основной задачей является разработка норм расхода электроэнергии для заданного участка.

При прохождении преддипломной практике в ТЧЭ Хабаровск-2 был собран материал, который лег в основу дипломного проекта.

На основании данных преддипломной практике необходимо выявить анализ существующей практики нормирования расхода электроэнергии. Также необходимо произвести тяговый расчет для электровоза 3ЭС5К, построить тяговые и токовые характеристики электровоза, определить расход электрической энергии по заданному участку. Необходимо разработать норму расхода электроэнергии и провести соответствующий анализ.

Рассчитать себестоимость перевозки, коэффициент влияния затрат электроэнергии на себестоимость перевозки. Выявить вредные и опасные факторы влияния на локомотивную бригаду и определить способы их решения, описать мероприятия по обеспечению безопасности труда локомотивной бригады.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ПРАКТИКИ НОРМИРОВАНИЯ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ

Нормирование расхода топлива и электрической энергии локомотивами основывается на данных тягово-энергетических паспортов локомотивов, а также общих формулах и положениях тяговых расчетов.

При нормировании принимаются расходы топлива и электрической энергии, соответствующие исправному состоянию локомотивов, при этом должны учитываться прогрессивные методы обслуживания локомотивов и вождения поездов.

Тягово-энергетические паспорта должны изменяться при введении мероприятий, изменяющих тяговые характеристики данной серии локомотива или его к.п.д.

1.1 Анализ существующих методов нормирования расхода электроэнергии на тягу поезда

Нормы расхода топлива и электроэнергии устанавливают для каждой серии локомотивов, обращающихся на нормируемом участке, в зависимости от характера его профиля, планируемых показателей и способов использования подвижного состава, рода поездов и вагонов, а также метеорологических условий нормируемого периода.

Технические нормы расхода топлива и электроэнергии для локомотивных бригад устанавливают ежемесячно.

Норма расхода топлива и электрической энергии устанавливается на 10 тыс. т-км брутто (без учета веса локомотива): для тепловозов в килограммах натурного топлива, а для электроподвижного состава в кВт.ч.

Технические нормы расхода топлива и электроэнергии устанавливаются на следующие виды работы локомотивов:

а) на 10 тыс. т-км брутто выполненной работы при следовании во главе поезда, двойной тягой и при подталкивании. Работа исчисляется по весу состава брутто, не включая вес локомотива. Работу моторвагонного подвижного состава и дизель-поездов определяют по расчетному весу поезда;

б) на 100 локомотиво-км одиночно следующих локомотивов или при возвращении толкачей;

в) на 1 ч маневровой работы, производимой: в парках и на горочных путях сортировочных станций, на промежуточных станциях на подъездных или путях депо;

г) на 1 ч простоя в депо или на станционных путях в ожидании работы. Расход топлива и электроэнергии на простой локомотива на промежуточных станциях, предусмотренный графиком движения, входит в поездную норму.

Нормы расхода электрической энергии для локомотивных бригад при наличии счетчиков на электроподвижном составе устанавливают без учета потерь в контактной сети и на тяговых подстанциях.

Нормы расхода электроэнергии для депо в целом как при индивидуальном учете электроэнергии, так и при коллективном учете по всему электроподвижному составу должны включать потери в устройствах энергоснабжения, устанавливаемые отделением дороги на основании действующей инструкции и нормативов Главного управления электрификации и энергетического хозяйства мотор-вагонного подвижного состава [1].

Нормы расхода топлива и электроэнергии устанавливают для каждого тягового плеча и направления по видам поездов, предусмотренных графиком движения (транзитные, местные, груженые, порожние, пассажирские, скорые, курьерские и т.д.). Для маневровых локомотивов – по станциям и паркам для укрупненных видов работы.

На основании технических норм по каждому типу локомотивов и видам работы устанавливают техническую норму по депо, определяющую расход топлива и электроэнергии локомотивным парком депо, отнесенный на 10 тыс. т-км брутто планируемой работы по перевозкам грузов и пассажиров.

Общедеповскую норму расхода топлива и электроэнергии определяют путем деления суммы всех расходов по каждому виду работы и серии локомотивов на величину запланированной работы, выраженной в 10 тыс. т-км брутто. При этом расходы топлива и электроэнергии по каждому виду работы и серии локомотивов получают в результате умножения установленных технических норм на запланированный объем работы данной серии в данном виде работы.

Единицей продукции на железнодорожном транспорте является:

- перевозочная работа А, выраженная в 10 тыс. тонно-километрах брутто;

- пробег локомотивов L, выраженный в 100 локомотиво-километрах.

В зависимости от своего назначения нормы делятся на плановые (групповые) и технические (индивидуальные).

Плановые (групповые) нормы устанавливаются для определения потребности в энергоресурсах в целом подразделению локомотивного хозяйства (дорога отделение, депо) и по видам движения в подразделении.

По видам движения норма не является обязательной.

Технические (индивидуальные) нормы устанавливаются для каждой серии локомотивов зависимости:

- от участка обращения локомотива;

- вида работы;

- массы состава;

- типа вагонов;

- метеорологических условий.

Технические нормы устанавливают ежемесячно для тепловозов в килограммах натурного топлива, а для электроподвижного состава в кВт.ч на следующие виды работ:

- на 10 тыс. т-км брутто при следовании во главе поезда, двойной тягой или при подталкивании.

Работа исчисляется по массе состава брутто, без учета массы локомотива.

Работа моторвагонного состава и дизель-поездов определяется исходя из их расчетной паспортной массы:

- на 100 локомотиво-км одиночно следующих локомотивов или при возвращении толкачей;

- на 1 час маневровой работы, производимой в парках и на горочных путях сортировочных станций, на промежуточных станциях и подъездных путях депо;

- на 1 час простоя в депо или на станционных путях в ожидании работы.

Расход топлива и электроэнергии на простой локомотива на промежуточных станциях, предусмотренный графиком движения, входит в поездную норму.

Нормы расхода электрической энергии для локомотивных бригад при наличии счетчиков на электроподвижном составе устанавливают без учета потерь в контактной сети и на тяговых подстанциях.

Плановая норма расхода электроэнергии в целом по подразделению локомотивного хозяйства как при индивидуальном учете электроэнергии, так и при коллективном по всему электроподвижному составу должна включать потери в устройствах энергоснабжения, устанавливаемые на оснований нормативов Главного управления электрификации и энергетического хозяйства.

Характерным для развития методов планирования и нормирования электроэнергии является последовательный переход от эмпирических и полуэмпирических методов к статическим с использованием современной вычислительной техники. Известны следующие методы расчета расхода электроэнергии на тягу поездов: базовый (коэффициентов), аналитический, графоаналитический, статический.

Базовый метод основан на использовании энергетического паспорта, определяющего зависимость удельного расхода электроэнергии локомотива данной серии от массы поезда, сформированного из четырехосных вагонов и скорости его движения на площадке. Исходными данными в этом методе является масса состава. Длина станционных путей, длина поезда, критическая масса состава, заданный объем перевозочной работы, а также удельный расход энергии.

Аналитический метод основан на последовательном подсчете составляющих расхода электроэнергии на движение данного поезда. Исходными данными являются: система тока и напряжения в контактной сети, параметры эпс, его характеристики, способы их регулирования, режимы движения поезда, а также профиль пути. Основной недостаток – сложность расчета.