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

Текст из файла (страница 9)

ВИП – выпрямительно-инверторный преобразователь

Рисунок 7.1 – Схема проведения эксперимента

на участке Анисимовка – Фридман

Эксперимент производился в условиях одноплечной нагрузки на МПЗ (пропуск по зоне одного исследуемого электровоза заданной весовой нормы) с одновременным контролем показателей качества электроэнергии на ЭПС и шинах 27,5 кВ смежных ТП, питающих рассматриваемую зону [6].

В ходе эксперимента использовался измерительно-вычислительный комплекс ИВК “Омск”, при помощи которого было зафиксировано более 1000 осциллограмм и амплитудных спектров тока и напряжения, снятых с токоприемника электровоза. Измерения первичного тока электровоза производилось при помощи измерительного трансформатора тока (600/5 А), напряжение на токоприемнике снималось при помощи трансформатора напряжения ЗНОМ 35 [6].

Из серии экспериментальных поездок для проведения гармонического анализа были выбраны гармонические спектры тока для широкого диапазона изменения нагрузочных токов ЭПС до 400 А в режиме ведения поезда с использованием рекуперативного торможения. Однако для более точного анализа нужно иметь огромный объём амплитудных спектров тока.

На рисунках 7.2 – 7.4 представлены зависимости изменения амплитуды гармоник тока от нагрузочных токов ЭПС.

Рисунок 7.2 – Зависимости изменения амплитуды A_n

гармоник тока от нагрузочных токов ЭПС

Рисунок 7.3 – Зависимости изменения амплитуды A_n

гармоник тока от нагрузочных токов ЭПС

Рисунок 7.4 – Зависимости изменения амплитуды A_n

гармоник тока от нагрузочных токов ЭПС

Как видно из рисунков 7.2 – 7.4, амплитуды гармоник тока изменяются с ростом нагрузки тока ЭПС в широком диапазоне. Стоит также отметить, что при увеличении нагрузки наблюдается волнообразное изменение амплитуд гармоник тока. Используя линейное приближение видно, что с 3-тью по 21-ую гармонику их амплитуда уменьшается с увеличением нагрузки. Наиболее сильное волнообразное изменение амплитуд гармоник тока наблюдается при нагрузках до 240 А нежели, чем у нагрузок свыше 240 А. Особо выделяется нагрузочный ток ЭПС равный 193 А для этого значения тока. Почти на всех гармониках с 3-тью по 21-ую при данной нагрузке их амплитуда максимальная. С 23-ей по 33-тью гармонику при линейном приближении её амплитуда увеличивается с увеличением нагрузки. Также у гармоник высшего порядка, с 23-ей по 33-тью гармонику, наиболее сильное волнообразное изменение амплитуд гармоник тока наблюдается на всём выбранном диапазоне нагрузочных токов ЭПС. Однако максимальная амплитуда гармоники тока наблюдается при нагрузке равной 346,8 А. С 35-ой по 39-ую гармонику при линейном приближении её амплитуда уменьшается с увеличением нагрузки. Также отмечается сильное волнообразное изменение амплитуд гармоник тока с увеличением нагрузки.

Ввиду сильных изменений амплитуд гармоник тока с увеличением нагрузки необходимо провести сравнение гармонических спектров тока, снятых с токоприемника электровоза, с нормативными значениями высших гармонических составляющие тока, приведенных в Правилах [26].

7. 3. Сравнительный анализ соответствия гармоник тока электроподвижного состава эксперимента значениям,

принятым в справочной литературе

Наличие гармонических составляющих затрудняют проведение расчётов параметров элементов СТЭ [27]. В [28] предложены усредненные данные гармоник тока в тяговой сети в режимах тяги и рекуперации, однако предложенный широкий диапазон значений гармонических составляющих затрудняет использовать эти данные в конкретных расчётах.

В Правилах [26] для расчётов ЭМС приведён спектральный состав тока электровоза в режимах тяги и рекуперации для однопутного и двухпутного участка.

На основе данных, установленных в Правилах, были построены гармонические спектры тока на токоприемнике электровоза, работающего в режиме с использованием РТ для двухпутного участка, представленные на рисунке Ж.1 (приложение Ж).

Сравним гармонический спектр тока, построенные на основе данных, приведенных в Правилах [26], c гармоническими спектрами тока, полученные во время экспериментальных поездок ЭПС по участку Анисимовка – Фридман, при минимальной нагрузке равной 89,5 А и при максимальной 382 А, а также с гармоническим спектром тока, состоящий из усредненных амплитуд гармоник тока в широкого диапазона изменения нагрузочных токов ЭПС до 400 А.

На рисунках 7.5 приведено сравнение гармонического спектра тока, снятого с токоприёмника электровоза, с гармоническими составляющими тока, указанные в Правилах [26].

Рисунок 7.5 – Процентное содержание гармонических

составляющих тока в режиме рекуперации

Как видно из рисунка 7.5, гармонические спектры тока, полученные во время экспериментальных поездок ЭПС по участку Анисимовка – Фридман, при минимальной нагрузке равной 89,5 А и при максимальной 382 А, а также усредненные гармонические составляющие отличаются от значений, указанных в Правилах [26], и как результат, возможны погрешности в расчётах.

Исходя из вышесказанного, можно сделать такие выводы:

1. Отмечена важность и актуальность оценки качества тока ЭПС и тока тяговой сети;

2. Гармонический состав тока КС в точке нахождения электровоза, значительно отличается от гармонических составляющих тока, записанных в Правилах. Поэтому использование в расчётах теоретических гармонических составляющих тока преобразовательных электровозов неизбежно приведет к значительным погрешностям в расчётах параметров СТЭ, электромагнитной совместимости в СТЭ и т.д. В связи с этим проведенные исследования подтвердили необходимость более углубленного и детального рассмотрения процессов, связанных с высшими гармоническими составляющими тока ЭПС с учётом использования РТ.

1. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НА УЧАСТКЕ АНИСИМОВКА – ФРИДМАН

В данном разделе проводится технико-экономическое обоснование целесообразности усиления СТЭ путём внедрения установок продольной компенсации, включенных в фазу C, на ТП Анисимовка и Фридман, помимо включенных установок поперечной компенсации на плечах ТП.

Включение установок продольной компенсации обеспечивает снижение затрат на оплату электроэнергии. Также стоит отметить, что компенсирующие установки (КУ) повышают эффективность работы электрооборудования, улучшая КЭ, и снижают потери электроэнергии, обеспечивая энергосбережение, что также способствует уменьшению затрат.

Для расчёта технико-экономического обоснования внедрения установок продольной компенсации в таблице 8.1 приведены следующие исходные данные, взятые из программного комплекса КОРТЭС.

Таблица 8.1 – Объём потребления электроэнергии

Капитальные вложения на внедрение КУ определяются на основе действующих рыночных цен по “прайс-листам” продавца [32]. На подстанциях Анисимовка и Фридман необходимо установить по одной установке продольной компенсации мощность 14400 кВАр. Согласно полученным данным из ООО “ЭНЕРГОМОНТАЖ”, стоимость одной установки УПК-У-27,5 кВ 2400 А-У1 составляет 18793,5 тыс. рублей. Тогда стоимость двух установок продольной компенсации на участке Анисимовка – Фридман составит 37587 тыс. рублей.

В качестве экономического критерия оценки эффективности внедрения КУ может использоваться один из двух показателей – срок окупаемости КУ ( ) или годовой экономический эффект ( ) [29]:

, (8.1)

(8.2)

где – величина капитальных вложений, необходимых для установки КУ, тыс. руб.; – текущие расходы на содержание и обслуживание КУ, тыс. руб.; – текущие расходы без учета функционирования КУ, тыс. руб.; – нормативный коэффициент эффективности новой техники: .

Стоит отметить, что наиболее оптимальным критерием экономической оценки эффективности является срок окупаемости, так как при определении годового экономического эффекта в расчетной формуле через параметр коэффициента эффективности заложено, что окупаемость капитальных вложений будет в пределах 6,7 – 4 лет, когда реальный срок окупаемости может быть как ниже, так и выше принятого значения [29].

Таким образом, оценку экономической эффективности внедрения КУ произведём по сроку окупаемости.

Годовые текущие расходы на эксплуатацию устройств КУ, тыс. руб.

(8.3)

где – расходы на обслуживание КУ, тыс. руб.; – амортизационные отчисления, тыс. руб.; – затра­ты на оплату потерь активной энергии, тыс. руб.

Расходы на обслуживание КУ определяются из формулы, тыс. руб.

, (8.4)

где – расходы на заработную плату работников, обслуживающих КУ, тыс. руб.; – расходы материалов на содержание и обслуживание компенсирующих устройств, тыс. руб.

Если внедрение КУ требует увеличение трудоемкости работ по обслуживанию устройств энергоснабжения и дополнительной оплаты труда, то:

, (8.5)

где – время, необходимое для текущего обслуживания КУ, час в год; – средняя часовая оплата труда работника (или группы), обслуживающих КУ.

Практика показывает, что при технико-экономическом обосновании внедрения КУ расходы на его обслуживание ( ) не требует столь детальных расчетов, так как составляет 1–3 % от стоимости компенсирующего устройства.

Тогда расходы на обслуживание КУ будут равны

Амортизационные отчисления представляют собой накопления, предназначенные для замены оборудования по истечении его срока службы. Они определяются по нормам от стоимости объектов основных средств и включаются в затраты предприятия [29].

В экономической деятельности предприятий электроснабжения железнодорожного транспорта могут использоваться различные методы начисления амортизации: линейный; ускоренный; замедленный. Наиболее простым является линейный способ начисления амортизации. При нем начисление амортизации происходит равномерно в течение всего нормативного срока полезного использования объекта основных средств.

Амортизационные отчисления, тыс. руб.

(8.6)

где – норма амортизационных отчислений, ; – стоимость внедряемой новой техники, тыс. руб.

Характеристики

Список файлов ВКР