ПЗ ВКР Королёва С.С. (Разработка нормы расхода электроэнергии на тягу поезда по заданному участку), страница 2

Применение графоаналитического метода определения и нормирования расхода электроэнергии является определение расхода электрической энергии в процессе тягового расчета. Графический метод основан на использовании двух графических зависимостей, построенных при выполнении тягового расчета: тока функции скорости движения поездов, скорости движения поезда в функции пройденного пути.

Численные методы расчета расхода энергии на движение поезда, получившее широкое распространение, реализуют на ЭВМ. При каждом шаге интегрирования уравнения движения поезда на участках постоянного тока подчитывается средняя скорость движения и определяется среднее значение тока электровоза.

В настоящее время используются методы нормирования, которые можно разбить на две группы: графоаналитические и статистические. Примером графоаналитического метода может служить тяговый расчет, позволяющий определить энергозатраты на поездку и путем их суммирования по вариантам поездной работы, определить норму на любой период и объем работы для каждого вида движения. Этот метод может применяться для проверочных расчетов, при проектировании и сравнении вариантов тяговых задач. Серьезным недостатком этого метода является отсутствие учета случайных факторов, существенно влияющих на расход электрической энергии (климатические условия, статическая нагрузка на ось, тип вагонов).

Наиболее широкое применение находят статистические методы прогнозирования расхода энергоресурсов на тягу поездов, позволяющие количественно оценить влияние каждого случайного фактора и условий эксплуатации. Результаты статистического расчета оказываются в подавляющем боль­шинстве случаев достаточно близкими к фактическим значениям расхода энер­гии, зафиксированным на данном участ­ке и поэтому могут служить основой нормирования расхода электроэнергии. В статистических методах расчет ведется на основе базовой нормы, а затраты на планируемый период рассчитывают с учетом коэффициентов влияния. Недостатком этих методов является то, что нормируется расход электроэнергии по средним значениям базовых нормообразующих факторов и фактических энергозатрат за предыдущий период.

1.2 Анализ практики нормирования расхода топливно-энергетических ресурсов

В настоящее время вопросами расчета и планирования топливно-энергетических ресурсов для дороги занимается топливно-теплотехнический отдел службы локомотивного хозяйства. В своей работе этот отдел решает следующие задачи:

- нормирование и учет расхода топлива и электроэнергии на тягу поездов;

- снабжение топливом и нефтепродуктами всех подразделений дороги;

- ежемесячный анализ расхода топливно-энергетических ресурсов, нефтепродуктов и угля подразделениями дороги;

- установление рациональных норм расхода топлива и электроэнергии локомотивным депо дороги.

Топливно-теплотехнический отдел службы локомотивного хозяйства состоит из:

- начальника, в обязанности которого входит координация и контроль действий всего отдела, а также отчетность о работе отдела перед вышестоящим органом;

- инженера по теплотехнике, который занимается нормированием, учетом, контролем за расходом топлива и электроэнергии на тягу поездов; анализом и расчетом норм расхода топлива и электроэнергии и распределением их по подразделениям дороги; планированием мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов; подекадным, помесячным, поквартальным и годовым анализом выполнения норм. В своей работе он пользуется информацией, поступающей из отделений дорог и депо;

- техника-оператора, в обязанности которого входит суточный учет поступления и расхода дизельного топлива, мазута, смазочных материалов и угля. Автоматизированное рабочее место теплотехника предназначено для всестороннего анализа и прогнозирования энергопотребления на тягу на уровне дороги и обеспечивает:

а) эффективное ведение баз данных плановых и фактических значений показателей эксплуатационной работы, непроизводительных затрат, рекуперации, электроотопления вагонов, потерь в контактной сети;

б) выполнение сравнительного анализа и получение отчетов о расходе топлива и электроэнергии на тягу за любой период времени по дороге в целом, отделениям и локомотивным депо, сериям локомотивов, видам движения, накладным плечам обслуживания бригадами смежных депо, элементам нормирования.

Планирование расхода ТЭР на тягу поездов для железных дорог осуществляют в установленные сроки формирования бюджетов на согласованные Департаментом планирования и бюджетирования объёмы перевозочной работы, выполняемой парком тягового подвижного состава принадлежности ОАО «РЖД» и обслуживаемым локомотивными бригадами ОАО «РЖД» [1].

Информация об отчетности расхода электроэнергии поступает в отдел из основных депо, отделений и дорожного вычислительного центра (ДВЦ) из следующих форм статистической отчетности: ТХО-1, ТХО-2, ТХО-5, ТХО-9, ЦО-1; ЦО-2.

ТХО-1 – месячный отчет о расходе натурного топлива или электроэнергии на локомотивы бригадами в зависимости от вида движения, поезда участка и серии локомотива. ДВЦ высылает отчетность в отделение дороги, локомотивное депо (ТЧ) и на тяговую подстанцию – 14-го числа после отчетного периода.

ТХО-2 – месячный (годовой) отчет о расходе условного топлива или электроэнергии локомотивами в границах участков работы локомотивных бригад дороги (отделения) по видам движения и сериям локомотивов. ДВЦ высылает отчетность в отделение дороги, в отдел статистики и учета дороги и в вычислительный центр (ГВЦ) – 17-го числа после отчетного периода, за месяц, квартал, полугодие, за девять месяцев – 20-го числа после отчетного периода, за год – 25-го января.

ТХО-5 – месячный отчет о результатах расхода условного топлива или электроэнергии каждым локомотивом депо. Группа учета депо высылает в отделение дороги, ДВЦ 8-го числа после отчетного периода.

ТХО-9 – срочный декадный (или ежедневный) и месячный отчет о расходе условного топлива или электроэнергии на локомотивах в границах участков работы локомотивных бригад и количестве электроэнергии отпущенной энергосистемами на тягу и количество электроэнергии, возвращенной в сеть при рекуперации. ТЧ представляет информацию тяговой подстанции нарастающим итогом с начала месяца 12-го, 22-го, и 5-го числа.

ЦО-1 – месячный, годовой отчет о наличии, распределении, работе и использовании подвижного состава на дороге. ДВЦ высылает в отдел статистики и учета дороги и ГВЦ10-го числа после отчетного периода, за год в те же адреса 20-го января.

ЦО-2 – месячный отчет о наличии, распределении и использовании локомотивов в депо. ДВЦ высылает отчет в локомотивное депо, в отделение дороги и отдел статистики и учета дороги 10-го числа после отчетного периода.

Планирование расхода ТЭР на тягу поездов для локомотивных депо и отделений железных дорог осуществляют на плановые объёмы перевозок, сбалансированные с соответствующими заданиями железным дорогам по объёмам перевозок.

Нормы удельного расхода ТЭР устанавливают:

а) для локомотивных бригад – технические и пооперационные нормы расхода ТЭР для каждого вида тяги в каждом виде движения, на маневровую и прочую работу, в том числе электроэнергии – без учёта небаланса электропотребления.

Расход ТЭР на предусмотренный графиком движения простой ТПС на промежуточных станциях, на попутно выполняемую маневровую работу на промежуточных станциях или не в плановом, порядке на начальных и конечных станциях участка их работы учитывается в технической норме удельного расхода ТЭР.

б) для локомотивных депо, отделений железных дорог и железных дорог на год, квартал с разбивкой по месяцам – в целом для каждого вида тяги, в том числе на квартал - по видам движения и на маневровую работу: на плановые объемы перевозочной работы, выполняемой парком ТПС принадлежности ОАО «РЖД» с выделением перевозочной работы, выполняемой ТПС, арендуемым сторонними организациями.

Технические нормы удельного расхода ТЭР локомотивным бригадам для каждого вида тяги, в каждом виде движения и на маневровую работу балансируются с соответствующими нормами удельного расхода ТЭР (в электротяге – без учета небаланса электропотребления) для локомотивного депо, к которому эти локомотивные бригады приписаны.

Нормы удельного расхода ТЭР всем локомотивным депо для каждого вида тяги, в каждом виде движения и на маневровую работу балансируются с соответствующими нормами удельного расхода ТЭР для соответствующей региональной дирекции тяги, в состав которого эти депо входят, (для региональной дирекции тяги – с сетевыми плановыми показателями удельного расхода ТЭР).

Нормы удельного расхода ТЭР за несколько месяцев, в том числе в целом по Дирекции тяги, рассчитываются как средневзвешенные значения норм удельного расхода ТЭР за соответствующий период (частное от деления суммы планов расхода ТЭР в условном исчислении на сумму планируемых объемов перевозочной работы).

Нормы удельного расхода ТЭР разрабатывают для локомотивных бригад – машинисты-инструкторы по теплотехнике локомотивных депо в соответствии с действующей инструкцией по техническому нормированию расхода электрической энергии и топлива на тягу поездов. Технические нормы разрабатываются на каждую серию ТПС для каждого участка работы в зависимости от его профиля, планируемых показателей и способов использования подвижного состава, рода поездов, а также метеорологических условий нормируемого периода, в том числе на поездную работу с градацией по нагрузке на ось или массе поезда, на основе данных энергооптимальных режимов вождения поездов, а на маневровую работу – на основе контрольных замеров расхода ТЭР с учетом переработки вагонов. Технические нормы удельного расхода ТЭР для локомотивных бригад устанавливают ежемесячно. Пооперационные нормы разрабатываются на каждую серию ТПС для каждой технологической операции с учетом условий их эксплуатации на основе контрольных замеров расхода ТЭР.

Для локомотивных депо нормы удельного расхода ТЭР разрабатывают специалисты отделений железных дорог, в ведении которых находятся теплотехнические вопросы, или, при их отсутствии, дорожные топливно-энергетические центры либо теплотехнические подразделения управлений железных дорог. Нормы удельного расхода ТЭР в этом случае разрабатывают на планируемый квартал с разбивкой по месяцам (в том числе по видам движения и на маневровую работу) в 5-тидневный срок после согласования дорожными топливно-энергетическими подразделениями норм удельного расхода ТЭР для соответствующих отделений железных дорог, на плановые объёмы перевозочной работы (в том числе по видам движения и на маневровую работу), сбалансированные с плановым её уровнем для этих отделений железных дорог. [1].

Для отделений железных дорог – дорожные топливно-энергетические подразделения. Нормы удельного расхода ТЭР в этом случае разрабатывают на планируемый год, а также на планируемый квартал с разбивкой по месяцам (в том числе по видам движения и на маневровую работу) в 5-тидневный срок после согласования Управлением планирования и нормирования материально-технических ресурсов норм удельного расхода ТЭР для соответствующих железных дорог, на плановые объёмы перевозочной работы (в том числе по видам движения и на маневровую работу), сбалансированные с плановым её уровнем для этих железных дорог.

Для железных дорог – Управление планирования и нормирования материально-технических ресурсов. Нормы удельного расхода ТЭР в этом случае разрабатывают на планируемый год, а также на планируемый квартал с разбивкой по месяцам (в том числе по видам движения и на маневровую работу) в установленные сроки формирования бюджетов на основе предварительных расчётов железных дорог.

Информационная база АРМ создается на основании статистических отчетностей о расходе топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов и показателях использования локомотивов ТХО-1, ТХО-2, ТХО-5, ТХО-9, ВЦ-15, ТХУ-4, ЦО-1, ЦО-2, ЦО-4. Эти отчетности в электронном виде берутся из автоматизированной системы централизованной обработки маршрута машиниста (ЦОММ).

2 ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

Тяговые расчеты играют большую роль в определении основополагающих показателей работы железных дорог. Эта роль особенно возрастает в современных условиях рыночных отношений, при значительном удорожании энергоносителей.

На основе тяговых расчетов определяется масса поездов, скорость движения, время хода по перегону, что позволяет составить графики движения поездов.

2.1 Спрямление и приведение профиля пути

Для того чтобы сократить время и уменьшить трудоемкость тяговых расчетов необходимо действительный профиль пути упростить путем замены рядом расположенных элементов, близких по крутизне и протяженности одного и того же знака, одним элементом той же длины. Приведение профиля пути называется замена дополнительного сопротивление от кривых на равномерный подъем. При спрямлении необходимо соблюдать следующие условия: допускается спрямление элементов только одного знака (площадки можно спрямлять с подъемами и спусками), нельзя спрямлять элементы профиля пути станций с перегоном.

Приведенный уклон определяется по формуле [2]

, (2.1)