Антиплагиат (1232985), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Единой пропорциональной зависимости между изменениями напряжения в контактной сети и напряжения на обмоткесобственных нужд трансформатора для разных электровозов переменного тока нет, поэтому для оценки удельного расходаэнергии на тягу поездов приходится принимать усредненные коэффициенты трансформации, неодинаковые для разных типовэлектровозов.[1]Все э то вызывает значительную погрешность измерения расхода э лектрической э нергии иможет применяться только для сравнительной характеристики потребления электроэнергии электровозами одной и той же серии содинаковым оборудованием.Пример: при больших углах коммутации величиной 40-45 эл.град. из-за значительной потери напряжения в индуктивномсопротивленииобмотоктяговоготрансформаторанапряжениенаобмоткесобственныхнужд,подаваемоенасчетчикэлектроэнергии, отличается от напряжения на токоприемнике электровоза на 10-20% по модулю и на 3-4° по фазе, согласно [2].В результате, погрешность учета электроэнергии на электроподвижном составе одного и того же типа составляет не менее 10%.Эти погрешности учета электроэнергии влекут за собой появление определенной доли условных потерь в системе тяговогоэлектроснабжения.На электровозах серии ВЛ85 первого выпуска применялась схема измерения с высоковольтным измерительным трансформаторомнапряжения ОЛТ-0,1/25УХЛ1, первичная обмотка которого с номинальным напряжением 25 кВ подключена к первичной обмоткетягового трансформатора, а вторичная с напряжением 220 В – к бортовым счетчикам расхода электрической энергии сноминальным напряжением 220 В.
Такая схема позволяет измерять расход электроэнергии с большей точностью. На электровозахВЛ85последнихвыпусковизмерительныетехнологических недостатков,их недостаточнойтрансформаторынапряжениянеустановленыиз-заихконструктивныхи[1]надеж ности. Цепинапряж ения счетчиков по-преж нему подключены к обмоткам собственных нуж дтяговыхтрансформаторов э лектровозов, поэ тому погрешность измерения э лектрической э нергии достаточно высока[3].В работе [4]проанализированы результаты экспериментальных исследований существующих систем измерения расхода электрической энергиина электровозах переменного тока. В них дана приближенная оценка погрешности измерения расхода электроэнергии счетчикамиэлектровозов разных серий в зависимости от типов тяговых трансформаторов электровозов.Анализ полученных зависимостей измеряемого напряжения, поступающего на счетчик электроэнергии от величины тока якорейдвигателей для различных серий электровозов показал, что при упрощенной схеме измерения расхода электроэнергии (безизмерительного трансформатора напряжения) напряжение, поступающее на счетчик, несколько выше того, которое должносоответствоватьдействительномунапряжениюнатокоприемнике,азначитирасходэлектроэнергии,замеренныйпоэлектровозным счетчикам, выше действительного.В работе[5]приведенасравнительнаяоценкаметодикрасчетаактивной,реактивнойиполноймощностейработыэлектрооборудования электровозов и определения их коэффициентов мощности.
Она показывает, что предлагаемые методикирасчета мощностей по средним и действующим значениям тока и напряжения за период, а также интегральная методика,основанная на интегрировании произведения величины напряжения и приращения тока или величины тока и приращениянапряжения, дают довольно большую погрешность (до 20%) по сравнению с методом регистрации мгновенных значений токов инапряжений и разложения полученных кривых в ряды Фурье. Исходя из этого, автор данной публикации показывает, что болееточный расчет указанных мощностей можно выполнить путем разложения кривых тока и напряжения на гармоники.
Этопредполагает использование большого количества машинного ресурса и времени, что требует применения современныхмикропроцессорных устройств с большим объемом памяти.Следовательно, более точным способом определения расхода электрической энергии будет способ, основанный на регистрациимгновенных значений токов и напряжений и разложении полученных кривых в ряды Фурье в интервале времени, кратном периодупитающего напряжения. Далее с учетом высших гармоник вычисляется расход электрической энергии.
Этот способ взят за основупри разработке системы учета расхода электрической энергии на электровозах переменного тока.Правильная организация системы учета электроэнергии необходима, потому что ее производство и потребление практическисовпадают во времени и допущенная ошибка в учете электроэнергии при ее производстве или потреблении может бытьисправлена только расчетным путем. В основе такого расчета лежит косвенный путь учета электроэнергии и поэтому влечет засобой погрешность.Таким образом, решение проблемы снижения погрешности учета электроэнергии возможно только при условии создания иорганизации такой системы учета, при которой на основе регистрации мгновенных значений токов и напряжений и разложенииполученных кривых в ряды Фурье будет осуществлено точное, оперативное и достоверное измерение расхода электрическойэнергии.
Такая система позволит:- организовать точный и непрерывный учет электрической энергии, потребляемый на тягу поездов, что даст возможностьобоснованно решать спорные вопросы, возникающие при взаимоотношениях с энергоснабжающей организацией;- получить картину электропотребления каждого участка в режиме, максимально приближенном к реальному времени, и позволитразработать мероприятия по энергосбережению;- снизить недоучет электрической энергии на собственныеи хозяйственные нужды;- сократить потери и нерациональные расходы электрической энергии путем разработки приемов оптимального режима работыhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.12808818&repNumb=15/1820.05.2015Антиплагиатэлектровозов, режимных карт вождения грузовых поездов, позволяющих обучать локомотивные бригады и выбирать рациональныережимы вождения;- организовать систему стимулирования работников локомотивного депо по реализации мероприятий по энергосбережению;- производить финансовые расчеты между потребителем и энергоснабжающей организацией;- управлять режимами энергопотребления;- определять и прогнозировать баланс электрической энергии.2.2 Анализ[1]сущ ествующ их систем в области автоматизац ии учета расходаэлектроэнергии на электровозах переменного токаРасход электрической энергии на тягу поездов составляет свыше 33 млрд.
кВт∙ч в год или 83 % от общего ее расходажелезнодорожным транспортом. В связи с этим постоянно проводятся работы по поиску рациональных методов использованияэлектрической энергии и экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов. В таких условиях правильный учет расходаэлектрической энергии окажет серьезное влияние на поиск рациональных режимов работы электрооборудования системы тяговогоэлектроснабжения и электроподвижного состава, а также путей экономии электрической энергии. Для решения этих задач наряде железных дорог России ведутся работы по замене счетчиков электрической энергии на более современные (электронные имикропроцессорные)иразработкерациональных схемих включения,атакжевнедрениюавтоматизированных системкоммерческого учета электропотребления (АСКУЭ)[3].Перевод задачи учета электрической энергии на ЭВМ со специализированным программным обеспечением придает этим системамдополнительную гибкость, позволяет сократить затраты ручного труда на обработку информации и получить эффект за счетсокращения трудоемкости обработки.Проведениеизмеренийбезнепосредственногоучастиячеловека,т.е.автоматически,позволяетрезкоповыситьпроизводительность труда, обеспечить высокую объективность полученных результатов вследствие исключения погрешностиизмерений, вносимой оператором.
Автоматизация позволяет обеспечить:- сбор измерительной информации в местах, недоступных для непосредственного участия человека в процессе измерения иконтроля;- длительные, многократно повторяющиеся измерения;- одновременное измерение большого числа величин;- измерение параметров быстропротекающих процессов, время изменения которых соизмеримо со временем измерения иобработки полученных результатов по расходу электрической энергии, а также со временем принятия решения;- измерения, характеризующиеся большими массивами полученной информации и сложными алгоритмами ее обработки;- вести непрерывный мониторинг расхода электрической энергии на электровозах.Существующиеавтоматизированныесистемыиизмерительно-вычислительныекомплексы(ИВК)применяютсянаэлектроподвижном составе с целью регистрации параметров работы оборудования и движения электровозов во время ихэксплуатации и испытаний, в том числе и учет расхода электрической энергии на тягу поездов.
В основном, такие системывключают в себя следующие функциональные группы:- различные датчики, входные сигналы которых различной физической природы и их набор, зависят от объема испытаний иисследований характеристик подвижного состава;- преобразователи аналоговых сигналов датчиков в цифровой код, что позволяет вести дальнейшую передачу и обработкуинформации;- ЭВМ с периферийными устройствами, обеспечивающие получение необходимой информации непосредственно в ходе поездки внаглядном виде (таблицы, графики);- преобразователи, обеспечивающие устойчивое питание элементов системы.До начала 80-х годов ХХ века для испытаний разных типов электроподвижного состава использовались вагоны-лаборатории,оснащенные набором измерительного и испытательного оборудования на базе стрелочных приборов, магнитографов, самописцев идругого неуниверсального оборудования, стыковка которого между собой и регистрация показаний представляла сложныетехническиепроблемы [6].Появление в 80-х годах ХХ века персональных электронно-вычислительных машин (ЭВМ), допускающих их установку надвижущихся объектах, позволило создать более доступные по цене и функциональные ИВК.
В них осуществлялось управлениепроцессами сбора, хранения и обработки данных путем стыковки измерительных приборов с ЭВМ. В своюочередь такойизмерительный комплекс требовал программного обеспечения ЭВМ для проведения измерений и испытаний.Так в 1979-1980 гг. в отделении электрификации ВНИИЖТа была создана и испытана в 1981 г. автоматизированная система дляэкспериментального исследования режимов работы электровозов. Работа [6], посвященная этой системе, в полной мереописывает преимущества замены ручного ввода экспериментальных данных на машинный носитель против существующих ранееметодов их измерения.Автоматизированная система позволяет одновременно производить замеры таких параметров как: скорости вращения всехколесных пар электровоза и вагона-лаборатории, токи тяговых двигателей, напряжение на токоприемнике, сила тяги электровоза,его потребляемые полная и активная (полезная) мощности, расход электрической энергии, позиции контроллера машиниста,данные о срабатывании реле боксования, подаче песка и другие.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
