ПЗ (1221701)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

СОДЕРЖАНИЕ

2.4 Применение компенсатора реактивной мощности на электровозе

переменного тока для повышения энергетических показателей………… 36

2.5 Применение гибридного компенсатора реактивной мощности для

Повышения коэффициента мощности электровоза переменного тока…... 42

2.6 Секторное регулирование напряжения электровоза переменного

Тока с целью повышения коэффициента мощности………………………. 55

2.7 Новый способ управления ВУВ………………………………………… 59

2.8 Применение диодного разрядного плеча в цепи постоянного тока……64

2.9 Выводы по разделу исследования способов модернизации силовой

цепи электровоза переменного тока……………………………………….....68

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВОЗА С

МОДЕРНИЗИРОВАННЫМИ СИЛОВЫМИ СХЕМАМИ……………………...69

3.1 Добавление разрядного диодного плеча в цепь постоянного тока……..80

3.2 Добавление компенсатора реактивной мощности в силовую цепь…….87

4 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

С МОДЕРНИЗАЦИЕЙ СИЛОВОЙ СХЕМЫ……………………………………92

5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ПОЕЗДНОЙ БРИГАДЫ
ОТ ВИБРАЦИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛОКОМОТИВА……………………101

5.2 Вибрация как вредный фактор в деятельности поездной бригады…....102

5.3 Физиологические механизмы повреждающего действия вибрации

на организм…………………………………………………………………...104

5.4 Профессиональные заболевания, возможные при длительном

действии вибрации…………………………………………………………...106

5.5 Средства и способы защиты от вибрации………………………………107

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО ВУВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА……………………..110

6.1 Расчет капитальных вложений на оборудование электровоза разработанными техническими решениями……………………………………110

6.2 Расчет годовой экономии денежных средств от повышения энергетической эффективности рекуперативного торможения электровоза…114

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….…..116

Список использованных источников……………………………………………117

ВВЕДЕНИЕ

Экономия электроэнергии и повышение энергетических показателей являются одними из самых приоритетных задач развития железных дорог России. На тягу поездов расходуется около 83 % электроэнергии от общего потребления железнодорожным транспортом. Поэтому повышение энергетической эффективности тягового подвижного состава становится одним из приоритетных направлений стратегии железнодорожного транспорта.

Исходными ориентирами инновационного развития ОАО «РЖД» до 2030 года в области локомотивостроения является модернизация существующего локомотивного парка с повышением его энергоэкономичности, применения компенсирующих устройств, систем контроля и управления показателями количества и качества потребляемой электроэнергии.

В то же время, вопрос качества потребляемой из сети остается открытым, а именно для электровозов переменного тока с плавным зонно-фазным регулированием напряжения: 2ЭС5К, 3ЭС5К, ВЛ85, ВЛ85р, ЭП1. Недостатком этих электровозов является сравнительно низкое значение коэффициента мощности. Это вызвано наличием выпрямительно-инверторного преобразователя. Потребляется реактивная мощность, которая приводит к искажению формы напряжения и как следствие формы тока сети. В данном дипломном проекте рассматривается вариант изменения структуры ВИП для повышения энергетической эффективности.

Для того, чтобы повысить коэффициент мощности, в настоящее время на железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, в ряд случаев используются стационарные компенсирующие устройства вдоль участка электроснабжения.

Более эффективным будет вариант подключения устройств компенсации непосредственно у потребителя реактивной мощности, то есть на электроподвижном составе.

Традиционно для решения данной задачи регулирования качества электроэнергии применялись тиристорные стабилизаторы напряжения, компенсаторы реактивной мощности КРМ и пассивные фильтры.

Значительный вклад в теорию и практику улучшения энергетики электроподвижного состава переменного тока внесли работы, выполненные Тихменевым Б. Н., Лисицыным А. Л., Кучумовым В. А., Мугиштейном Л. А., Мазнёвым А. С., Плаксом А. В., Покровским С. В., Широченко Н. Н., Ермоленко Д. В., Яновым В. П., Крамсковым С. В., Ротановым Н. А., Феоктисовым В. П., Савоськиным А. Н., Иньковым Ю. М., Литовченко В. В., Копаневым А. С., Кулиничем Ю. М., Донским Д. А., Быкадровым А. Л. и многими другими авторами.

В настоящее время состояние элементной базы дает больше возможности для построения новых решений, но также и совершенствование уже существующих.

Целью данного дипломного проекта является исследование возможных модернизаций силовой схемы электровоза переменного тока с целью повышения его энергетических показателей и потребляемой им электроэнергии. Рассмотрены варианты применения молекулярных накопителей электроэнергии для достижения различных улучшений существующей силовой схемы; устройства для сглаживания пульсаций в цепи тяговых двигателей; изменение структуры ВИП; применение и сравнение пассивного, активного и гибридного компенсатора реактивной мощности; а также секторное регулирование напряжения и новый способ управления выпрямительной установкой возбуждения ТЭД.

1 НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЭП1

Электровозы ЭП1 предназначены для эксплуатации на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с номинальным напряжением 25000 В [1].

Электровоз рассчитан на работу при напряжении в контактной сети от 19000 до 29000 В, температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 50 °С (предельное рабочее значение) и высоте над уровнем моря до 1200 м. Электрооборудование, устанавливаемое в кузове электровоза, рассчитано на работе при температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 60 °С [1].

1.1 Силовая схема электровоза переменного тока ЭП1

Рассмотрим структуру и принцип действия силовой схемы электровоза переменного тока ЭП1. Силовая схема представлена на рисунке 1.1. Данная схема включает в себя набор электрических цепей, которые управляют различными частями электровоза, на ней изображен полный состав всех элементов силовой части, связь между ними, и дает детальное представление о принципе работы электровоза. Силовая схема включает в себя цепи первичной обмотки тягового трансформатора, цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых двигателей в режиме тяги. А также цепи двигателей в режиме рекуперативного торможения. Ниже приведены обозначения по силовой схеме электровоза переменного тока ЭП1.

Таблица 1.2 – Общие обозначения по схеме

1.2 Цепи первичной обмотки тягового трансформатора

Подключение электровоза к контактной сети осуществляется токоприем­никами ХА1 или ХА2, установленными на секции. Понижение напряжения с 25кВ до величины, необходимой для питания тяговых двигателей, вспомогательных машин и устройств, осуществляется тяговым трансформатором Т5, первичная об­мотка которого подключена к токоприемникам через дроссель помехоподавления L1, высоковольтный разъединитель QS1 и через высоковольтный разъединитель QS2 при питании от другой секции, главный выключатель QF1, фильтр Z1 и трансформатор тока Т6. Первичная обмотка тягового трансформатора соединена через трансформатор Т7 с кузовом [1].

Дроссель L1 и фильтр Z1 предназначены для снижения уровня радиопо­мех, создаваемых при работе электровоза, разъединители QS1 и QS2 — для отклю­чения соответственно неисправного токоприемника неисправной секции. Рукоят­ки разъединителей выведены внутрь высоковольтной камеры.

Главный выключатель QF1 предназначен для оперативных и аварийных отключений тягового трансформатора Т5. После отключения первичная обмотка трансформатора автоматически закорачивается на корпус разъединителем главно­го выключателя с целью обеспечения безопасности при входе в высоковольтную камеру [2].

Трансформатор тока Т6 служит источником тока для реле К2, являющего­ся составной частью главного выключателя QF1. При коротких замыканиях и то­ковых перегрузках ток в цепи катушки реле достигает величины, равной уставки реле, последнее включается и размыкает цепь катушки удерживающего электромагнита главного выключателя. Трансформатор тока Т7 выполняет функции датчика тока для счетчика электроэнергии PJ1.

Счетчик РJ1 предназначен для учета потребляемой и рекуперируемой электроэнергии.

Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в кон­тактной сети предусмотрен ограничитель перенапряжений F1.

Напряжение контактной сети измеряется вольтметром PV1, установлен­ным в кабине машиниста и подключенным к вторичной обмотке трансформатора Т12. К вторичной обмотке трансформатора Т12 через панель питания U21 под­ключены также вентиль защиты У1 и счетчик электроэнергии РJ. Для сниже­ния уровня перенапряжений параллельно вторичной обмотке трансформатора Т12 подключены конденсаторы Cl, C2 и последовательно соединенные с ними рези­сторы Rl, R2, установленные на панели питания U21 [1].

1.3 Цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых двигателей в режиме тяги

Напряжение на тяговые двигатели подается от вторичных тяговых обмоток трансформатора Т5 через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) Ul, U2. Напряжение al–1; 1–2; а2–3; 3–4 вторичных тяговых обмоток при хо­лостом ходе трансформатора составляет 315 В, напряжение секций 2–х1,4–х2–630 В. Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях тяговых обмоток предусмотрены ограничители перенапряжений F2, F3. Для снижения потенциала относительно корпуса при атмосферных пере­напряжениях и снижения уровня радиопомех тяговые обмотки соединены с кор­пусом электровоза соответственно через конденсаторы панелей С1, С2 и конден­саторы С11–С14.

Защита тяговых обмоток и ВИП от токов короткого замыкания осуществ­ляется с помощью реле КА –КА6, при срабатывании которых от обмотки собст­венных нужд трансформатора подается напряжение на катушку отключающего электромагнита УАЗ главного выключателя QF1. ВИП при повреждении отключается разъединителями QS3, QS4 с ручным приводом. Защита тяговых двигателей от токов короткого замыкания осуществляется быстродействующими выключателями QF11, QF12 в блоках силовых аппаратов А11,А12 [2].

Переключателями QP1 обеспечивается изменение направления тока в об­мотках возбуждения тяговых двигателей для изменения направления движения электровоза. Переключатели QT1 предназначены для переключения электрической схемы электровоза из тягового режима в рекуперативный и наоборот. Для снижения пульсаций выпрямленного тока в цепи тяговых двигателей включены сглаживающие реакторы L2, L3, L4, L5. Для уменьшения пульсаций тока возбуждения и, следовательно, магнитно­го потока возбуждения, обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтированы резисторами Rl, R2 (выводы РО, РЗ). Регулирование напряжения тяговых двига­телей осуществляется путем изменения угла открытия тиристоров ВИП.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР