ПЗ Сальников А. С. 23.05.05 2016г (1235039), страница 4
Текст из файла (страница 4)
вес поезда без учета ЭПС: четное направление-6300 т., нечетное направление-2500 т. (в дальнейших расчетах вес поезда в четном направление будем изменять в большую сторону, имитируя рост тяжеловесного движения, в нечетном направлении вес поезда меняться не будет);
начальная скорость 0 км/ч;
начальный нагрев обмоток двигателя 15 0С;
коэффициент снижения сцепления 1;
напряжение в контактной сети 25 кВ;
рекуперативное торможение (РТ) не учитываем [23].
В расчеты возьмем за основу существующую схему Хабаровской ЭЧ. Схема питания контактной сети участков Хабаровск 2-Кругликово и Аван-Розенгартовка представлена на рисунке 3.3.
а) – Хабаровск 2 - Кругликово,
б) – Аван - Розенгартовка
Рисунок 3.3 – Схема тягового электроснабжения
лимитирующих участков
Как видим из рисунка 3.3 для обеих МПЗ на каждой имеется 1 ПС.
Параметры ТП, применяемых в расчетах представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 Параметры тяговых подстанций, применяемые в расчет
| Наименование подстанции | Sн.тр., МВА | Nтр., шт | Qполезн, КВАр | ||
| Установленные | Включенные в работу | КУ лев. плеча | КУ прав. плеча | ||
| Отст.фаза | Опер.фаза | ||||
| Хабаровск 2 | 40 | 1 | 1 | 5760 | - |
| Кругликово | - | - | |||
| Аван | - | - | |||
| Розенгартовка | - | - | |||
На рисунке 3.4 представлен пример выбора исходных данных для тягового расчета для участка Хабаровск 2 - Кругликово. Аналогично выбираем данные для другого участка.
Рисунок 3.4 – Расчетные данные тягового расчета
поезда движущегося в четном направлении
по участку Хабаровск 2 – Кругликово
Проанализируем полученные при помощи КОРТЭС зависимости потребления тока ЭПС различного веса, на участке Хабаровск 2 - Кругликово представленные на рисунках 3.5-3.6.
а) – 2500 тонн в нечетном направлении; б) 6300 в четном направлении
Рисунок 3.5 - Токопотребление и скорость ЭПС на участке
Хабаровск 2-Кругликово
а) – 2500 тонн в нечетном направлении; б) - 6300 в четном направлении
Рисунок 3.6 - Токопотребление и скорость ЭПС на участке
Аван-Розенгартовка
Сведем основные результаты тяговых расчетов для удобства анализа в таблицу 3.3 для обеих МПЗ.
Таблица 3.3 Результаты расчета о поездке на участке Хабаровск 2 - Розенгартовка
| Участок | Хабаровск 2 - Кругликово | Аван-Розенгартовка | ||
| Длина сложного участка МПЗ, км | 11,9 | 20,54 | ||
| Вес поезда, т | 6300 | 2500 | 6300 | 2500 |
| Направление движения | четное | нечетное | четное | нечетное |
| VТЕХ, техническая скорость, км/ч | 63,6 | 71,9 | 62,3 | 66,5 |
| IМАХ.ЭПС, максимальный ток поезда, А | 411 | 408 | 412 | 412 |
| TМАХ.Д, максимальный перегрев обмоток двигателя, 0С (доп. 130 0С) | 98 | 42 | 100 | 44 |
| WP, расход активной энергии по перегонам, кВт·ч | 3399,2 | 1916,2 | 4156 | 2018,7 |
| W, расход полной энергии, кВА·ч | 3776,2 | 2124,6 | 4619,2 | 2224,1 |
| Время хода под током, мин | 45,8 | 20,1 | 31,9 | 18,3 |
| Время хода полное, мин | 42,4 | 46 | 55,4 | 51,9 |
Как следует из таблицы 3.3, полное время хода по МПЗ Аван – Розенгартовка значительно больше чем по МПЗ Хабаровск 2 – Кругликово, максимальный ток поезда и максимальный перегрев обмоток двигателя практически равны на данных МПЗ.
На рисунках 3.7-3.9 наглядно видно изменение технической скорости, максимального тока ЭПС и максимального перегрева обмоток двигателя на лимитирующих участках. (1 - 6300т четное направление; 2 - 2500т нечетное направление)
Рисунок 3.7- Техническая скорость ЭПС
Рисунок 3.8- Максимальный ток ЭПС
Рисунок 3.9- Максимальный перегрев обмоток двигателя
Следуя из рисунков 3.7 – 3.9, на протяжении движения по рассматриваемым МПЗ температура нагрева и ток двигателей ЭПС не выходит за допустимые пределы. Наибольший расход энергии наблюдается на участке Аван – Розенгартовка. Максимальный ток ЭПС и максимальный перегрев обмоток двигателя незначительно отличаются на двух МПЗ.
Перейдем к расчету пропускной способности лимитирующих МПЗ при существующих размерах движения.
4 РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИМИТИРУЮЩИХ МПЗ ПРИ СУЩЕСТВУЮЩИХ РАЗМЕРАХ ГРУЗОВОГО ДВИЖЕНИЯ
Устройства тягового электроснабжения, находящиеся на рассматриваемом участке, должны обеспечивать пропускную и провозную способность в соответствии с заданными размерами грузового движения, поэтому выделяются три основных ограничения параметров СТЭ [24]:
- мощность нагрузки основного оборудования тяговых подстанций не должна превышать номинальных значений при заданных размерах движения поездов и нормальной схеме системы тягового электроснабжения;
- нагрев проводов контактной сети не должен превышать допустимых значений при раздельном питании путей;
- нормативы уровня напряжения в тяговой сети должны выполняться во время движения поездов при нормальной (проектной) схеме питания и секционирования контактной сети [24].
Для расчета параметров СТЭ по заданному параметру движения поездов используем программу KA_PN
Программа KA_PN комплекса КОРТЭС предназначена для выполнения электрических расчётов рабочих режимов и характеристик пропускной способности железнодорожных участков, электрифицированных по системе тягового электроснабжения переменного тока 27,5 кВ.
В программу включены все функции разработанного ранее модуля KA_CN. Расчёты рабочих режимов – при мгновенных схемах расположения нагрузок и по заданным графикам движения поездов – производятся в соответствии с Руководством пользователя, изложенном в файле KA_CN.doc. Дополнения к функциям указанного модуля описаны ниже .
К характеристикам пропускной способности, определяемым с помощью программы KA_PN (в данной версии только для однопутных и двухпутных участков), относятся следующие показатели:
-
наличная суточная пропускная способность по устройствам тягового электроснабжения;
-
минимальные допустимые интервалы при пропуске поездов наибольшей установленной массы в интенсивные периоды работы и при технологическом «окне» на одном из путей;
-
перечень ограничивающих устройств тягового электроснабжения участка, нагрузочная способность которых не обеспечивает пропуск поездов при заданных условиях.
Для расчета параметров СТЭ по заданному графику движения поездов (ГДП) Хабаровской ЭЧ ДВЖД зададимся следующими параметрами:
1) схема тягового электроснабжения представлена на рисунке 3.3
2) категория поезда грузовая ;
3) масса поезда: в четном направлении чередуем грузовые поезда тяжелого веса (Т) 6300 т. и легкого веса (Л) 3500 т. (порядок чередования: Т-Л-Т-Л и т.д.) , в нечетном направлении принимаем все поезда порожние весом 2500 т.
4) отправление и прибытие в мин.;
5) минимальный межпоездной интервал 10 мин
6) количество поездов в пакете составляет 80 шт.
После ввода необходимых параметров редактор графика движения выдает результаты расчетов, по которым определяем удовлетворяют или нет значения по ограничивающим параметрам СТЭ [24].
Проанализируем полученные результаты расчета параметров СТЭ на Хабаровской ЭЧ ДВЖД.
4.1 Расчет параметров СТЭ лимитирующих МПЗ «по графику движения»
Приложение предназначено для выполнения электрических расчётов рабочих режимов системы тягового электроснабжения переменного тока 27,5 кВ. Результаты расчётов позволяют определить нагрузочную способность электрифицированного участка в различных условиях организации движения поездов на основе сопоставления параметров режима с их нормативными значениями.
В результате расчёта в данном блоке определяются:
-
Минимальные напряжения на токоприёмниках локомотивов;
-
Расход электроэнергии подстанций;
-
Токи по фидерам ТП и нагрев проводов контактной подвески в точках подключения фидеров.
В таблице 4.1 представлены минимальные напряжения на токоприемниках локомотивов.
Таблица 4.1 – Минимальные напряжения на токоприёмниках локомотивов.
| Межподстанционная зона | Путь | UКС, кВ | Точка фиксации напряжения, км | |
| миним. | 3-мин | |||
| Хабаровск 2 - Кругликово | 1-й | 23,83 | 24,13 | 8562,23 |
| 2-й | 23,87 | 23,96 | 8548,88 | |
| Аван-Розенгартовка | 1-й | 22,46 | 22,89 | 8690,51 |
| 2-й | 22,74 | 23,1 | 8688,13 | |
Рассчитаем токи по фидерам ТП и нагрев проводов контактной подвески в точках подключения фидеров двух лимитирующих участков, результаты расчетов представлены в таблицах 4.2 и 4.3, графики зависимости эффективных токов и коэффициентов перегрузки трансформаторов представлены на рисунках 4.1 – 4.4.
Таблица 4.2 – Рассчитанные параметры МПЗ для лимитирующего участка Хабаровск 2 - Кругликово
| Параметры схемы | ТП | Фидер контактной сети | IэфКС, А | Максимальная температура нагрева,С | Коэффициент перегрузки тягового трансформатора (10 мин) | Температура масла трансформатора, С | ||||||
| 1 мин | 3 мин | 20 мин | 1 мин | 3 мин | 20 мин | |||||||
| ПБСМ-95+МФ-100; ТП Хабаровск 2 и ТП Кругликово, SТР = 40 МВА | Хабаровск 2 | Ф5п | 199 | 186 | 154 | 41 | 41 | 41 | 0,87 | 73 | ||
| Ф4п | 291 | 287 | 236 | 43 | 43 | 43 | ||||||
| Кругликово | Ф1-л | 414 | 329 | 251 | 44 | 44 | 43 | 0,75 | 70 | |||
| Ф2-л | 408 | 313 | 209 | 44 | 44 | 42 | ||||||
Таблица 4.3 – Рассчитанные параметры МПЗ для лимитирующего участка Аван - Розенгартовка
| Параметры схемы | Наименование ТП | Фидер контактной сети | IэфКС, А | Максимальная температура нагрева,С | Коэффициент перегрузки тягового трансформатора(10 мин) | Температура масла трансформатора | |||||||
| 1 мин | 3 мин | 20 мин | 1 мин | 3 мин | 20 мин | ||||||||
| М-95+МФ-100, ТП Аван и ТП Розенгартовка SТР = 40 МВА | Аван | Ф5п | 328 | 253 | 198 | 41 | 41 | 41 | 0,8 | 71 | |||
| Ф4п | 437 | 399 | 299 | 43 | 43 | 43 | |||||||
| Розенгартовка | Ф1-л | 368 | 336 | 256 | 42 | 42 | 42 | 0,81 | 71 | ||||
| Ф2-л | 401 | 347 | 247 | 42 | 42 | 42 | |||||||
















