Таким образом, среднее значение прироста объёма перевозок за 1 год можно найти по формуле, млн.т.бр/год:

(1.2)

Значение объёма перевозок на 2019 год может быть определено по формуле, млн.т.бр/год:

(1.3)

Пример расчёта участка Высокогорная – Ванино на 2019 г:

Нечётное направление:

Результаты расчёта по участкам и вариантам приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Объёмы перевозок на 2019 год

Наименование участков	Годы	Всего	Туда	Обратно
Ванино - Высокогорная	2019	85,66	18,83	66,83
Высокогорная - Комсомольск	2019	81,15	17,92	63,23

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА ЭЛЕКТРИФИЦИРУЕМОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

2.1 Определение расчётных размеров движения поездов

Исходные данные для однопутного участка магистральной железной дороги Кенай – Датта на переменном токе. Полные исходные данные приведены в приложении Б.

Потребное число поездов в одном направлении в среднем за сутки может быть определено по годовому грузовому объему по формуле [2]:

(2.1)

где – объёмы перевозок на железнодорожном участке в грузовом направлении, млн.т.бр/год (таблица 1.2); – масса состава, брутто, т.

Пример расчета участка Ванино - Высокогорная на 2019г:

;

.

Результаты расчета по годам и участкам приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Потребное число пар поездов в сутки к 2019 г

Наименование участков	Год	Нечетное направление	Четное направление
Ванино - Высокогорная	2019	22	26
Высокогорная - Комсомольск	2019	21	25

В качестве исходных данных для определения расчетных размеров движения задаются суточные размеры движения в парах поездов за месяц максимальных перевозок (размеры движения за интенсивный месяц).

Исходя из результатов расчётов, занесённых в таблицу 2.1, примем т. к. для расчёта использовались максимально возможные значения объёмов перевозок, согласно [1].

Интервал между поездами в пакете и число пар грузовых поездов в интенсивный час необходимо принимать, согласно [3].

Таким образом, выбираем минимальный межпоездной интервал, равный Расчёт электроснабжения участка будет вестись согласно [4].

Расчетное число поездов при использовании пропускной способности

(2.2)

Практически величина  никогда не достигается, поэтому ПУСТЭ-97 рекомендует вводить в расчет коэффициент использования пропускной способности, равный 0,91. Таким образом, при определении расходов энергии на тягу поездов в режиме пропускной способности следует брать расчетное число поездов, равное .

Таким образом,

Среднегодовые суточные размеры движения :

(2.3)

где – размеры движения для интенсивного месяца (пар поездов в сутки); – коэффициент неравномерности распределения поездов по участкам.

2.2 Расчёт удельного энергопотребления и выбор вариантов размещения тяговой подстанции

2.2.1 Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации

Количество перевозимых грузов на расчетный год эксплуатации определяется по формуле, млн.т.:

(2.4)

где  год эксплуатации, на который рассчитывается количество перевозимых грузов; - заданное количество перевозимых грузов, млн. т.;  прирост количества перевозимых грузов в год, %. Количество перевозимых грузов должно быть определено на четвёртый год эксплуатации:

2.2.2 Расчёт электрической энергии, потребляемой ЭПС при движении

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

(2.5)

где 1,15  коэффициент, учитывающий потери электроэнергии при пуске и торможении электровоза; - напряжение на токоприемнике электровоза, принимается равным 25000 В; - среднее значение тока поезда на участке кривой потребляемого тока, А; - коэффициент полезного действия электровоза, принимаемый равным 0,85; - коэффициент полезного действия системы электроснабжения, принимаемый равным 0,96; - заданная средняя техническая скорость движения поезда, км/ч; - коэффициент мощности электровоза, вводится только для переменного тока,

Мгновенные токи поездов, полученные по кривым потребляемого тока, представлены в приложении А.

Используя выражение (2.5) и таблицу А.1 приложение А, рассчитаем, сколько электрической энергии потребляет поезда чётного и нечётного направлений:

2.2.3 Определение удельного расхода электрической энергии

Удельный расход энергии измеряется в и определяется по формуле:

(2.6)

где  длина участка, на котором задана кривая потребляемого тока, км; – масса поезда без учета массы локомотива, т; – масса локомотива, (192) т.

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

2.2.4 Определение удельно потребляемой мощности на 4ый год эксплуатации

Удельная мощность в кВт/км на четвёртый год эксплуатации определяется при условии, что количества перевозимых грузов в четном и нечетном направлениях равны 0,5P₄ :

(2.7)

где 1,1  коэффициент, учитывающий дополнительные потери энергии на маневры и в зимних условиях работы; ₁ =0,4 коэффициент тары; 8760  число часов в году.

2.2.5 Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески

Расстояние между ТП определяется в зависимости от (удельно потребляемой мощности на расчётный год эксплуатации) по номограммам.

Таблица 2.2 - Расстояния между тяговыми подстанциями

№ участка	Расстояние между ТП, км	Тип контактной подвески
1-2	40	М-95+ТФ-100
2-3	40	М-95+ТФ-100

Таблица 2.3 - Удельные активное, индуктивное и составное сопротивления тяговой сети однопутного участка для рельса типа Р-65

r0	x0	ź
0,191 Ом/км	0,421 Ом/км	0,405 Ом/км

2.3 Определение расходов электроэнергии по заданным тяговым расчётам

При определении мощности тяговых подстанций необходимо знать суточные расходы по плечам питания (справа и слева от подстанции). Для этого по графику тока распределения проанализируем, в каких приделах происходит питания от ТП №2 четных и нечетных поездов. Совместим графики тока потребления и вновь полученный график тока фидера рассматриваемой ТП.

Для определения расходов электроэнергии по заданным тяговым расчетам, необходимо получить токи приходящейся на левое и правое плечо питания ТП. Токи плеч найдем, используя графический метод пропорционального деления при работе с графиком изменения тока нагрузки.

Согласно ДП 23.05.05 021 002, составим таблицы А.2; А.3 приложение А, где представим необходимые данные по разложенной кривой тока фидера ТП2, в левом и правом направлениях, при четном и нечетном движениях.

Найдем расход энергии от одного поезда, приходящегося на данный фидер ТП2. Определим расход энергии по следующему выражению,

(2.8)

где - расчетное напряжение; - расчетная скорость четного и нечетного поездов, равная соответственно 50 (км/ч); - коэффициент эффективности выпрямленного тока, равен 0.97; - см. (табл. 2.1, 2.2).

Пример расчёта:

Таким образом, получим:

Расход энергии, приходящийся на плечо питания тяговой подстанции , для каждого режима определим по выражению,

(2.9)

где - расходы энергии от одного поезда, приходящиеся на фидеры рассматриваемой тяговой подстанции (фидерные поездные составляющие расходов энергии) соответственно для нечетного (первого) и четного (второго) путей, подставляется в формулу (2.9) в последовательности выделенной выше; - расчетные суточные размеры движения для соответствующего режима движения; - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на собственные нужды подвижного состава и маневры, принята согласно [4] и равна 1,02; - коэффициент, учитывающий повышенный расход энергии в зимнее время из-за увеличения сопротивления движению, равен 1,08 [4]; - коэффициент, учитывающий потери энергии в тяговой сети, равен 1,05 [4].

Расход энергии для левого плеча подстанции: