Гурьев А.С. 230505 2016 (1235092), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В результате расчета по графику движения, ограничивающими параметрами участка Находка – Находка Восточная является уровень напряжения на токоприемнике электровоза: 19,4 кВ при минимально-допустимом уровне в 21 кВ и коэффициент нагрузки тяговых трансформаторов 2,4 при максимально-допустимом значении 2.
Для осуществления на участке Находка – Находка Восточная заданного графика необходимо включить в работу второй тяговый трансформатор на ЭЧЭ Находка Восточная. Результаты расчета графика движения с внесенными изменениями изображены на рисунке 4.12.
Рисунок 4.12 – Результаты расчета графика движения exfcnrf Уссурийск – Надеждинская
В данном разделе были дан обзор известных способов усиления СТЭ. А именно, был представлен перечень применяемых технических решений, направленных на усиление системы тягового электроснабжения участка. Описан принцип действия этих решений, а также представлены их преимущества и недостатки.
Кроме того, были проанализированы ограничивающие участки ДВЖД. Предложены конкретные мероприятия по их усилению, в результате применения которых удалость достичь возможности осуществления заданного графика на всех ограничивающих участках, кроме участка Смоляниново – Находка. Таким образом, удалось привести систему тягового электроснабжения в состояние, при котором возможна реализация прогнозируемого на 2025 год объема грузовых перевозок.
Среди предложенных мер по усилению можно выделить: усиление контактной подвески и повышение напряжения холостого хода на шинах тяговых подстанций.
Эти мероприятия позволяют решить проблему низкого напряжения контактной сети, которая, по результатам проделанного расчета, являлась основным ограничивающим фактором. При этом указанные способы усиления отличаются простотой и не усложняют эксплуатацию хозяйств электроснабжения соответствующего участка. Кроме того, повышение напряжения холостого хода на тяговых подстанциях выполняется при помощи устройства регулирования напряжения под нагрузкой и не требует дополнительных капитальных вложений.
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ОБЪЕМА ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК НА УЧАСТКЕ СМОЛЯНИНОВО – НАХОДКА
Расчеты из раздела 3 показывают, что на участке Смоляниново – Находка невозможно реализовать график, заданный в разделе 2. При этом, несмотря на моделирование комплекса мероприятий по усилению системы тягового электроснабжения этого участка, необходимая, для заданного графика, пропускная способность не была достигнута. Мероприятия в разделе 4 включали все известные способы усиления системы тягового электроснабжения, которые могут быть смоделированы в программном комплексе КОРТЭС. Исходя из этих результатов, можно сделать вывод о том, что заданный график не может быть реализован на участке Смоляниново – Находка.
Такой вывод согласуется с инструкцией об обращении грузовых поездов повышенной массы и длины на железнодорожных путях общего пользования Забайкальской и Дальневосточной железных дорог [12]. В данной инструкции говорится, что на участке Смоляниново – Находка не допустимо обращение грузовых составов массой 7100 тонн и выше.
5.1 Выбор альтернативного графика движения поездов для участка Смоляниново – Находка
Как было рассчитано ранее, на 2025 ожидается суточный объем грузовых перевозок равный 594,2 тыс. тонн. Следовательно, потенциальный суточный график движения поездов должен обеспечивать данный объем грузовых перевозок.
При моделировании графиков движения, воспользуемся возможностью задать конкретное расписание движения. Эта функция была освещена в разделе ранее и позволяет задать конкретные межпоездные интервалы графика, в отличии от используемого ранее случайного графика. Необходимо учесть рассчитанное ране время, доступное для движения поездов. Оно было рассчитано в разделе 3 и ровняется 1251 минуте
Рассмотрим несколько вариантов графика движения поездов, каждый из которых обеспечивает выполнение требуемого объема перевозок. Графики будут отличаться количеством поездов, а, следовательно, и межпоездными интервалами. Кроме того, будет варьироваться вес поездов. Все эти изменения касаются только четного направления, на нечетном направлении будут фиксированные размеры движения: 80 составов весом 2200 тонн. Затем, из рассмотренных вариантов графиков будет выбран один. Выбор основан на показателях работы системы тягового электроснабжения при реализации конкретного графика. Рассматриваемые варианты графиков движения поездов представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Рассматриваемые варианты суточных графиков движения поездов на участке Смоляниново - Находка
Номер варианта графика | Количество поездов | Вес составов, тонн | Межпоездной интервал, мин | Обеспечиваемый суточный объем грузовых перевозок, тыс. тонн |
1 | 70 | 6300 | 17,9 | 617 |
2 | 45 35 | 6300 4500 | 15,6 | 617 |
3 | 36 36 | 6300 5850 | 17,4 | 613,4 |
Варианты графика, содержащие составы различной массы на четном направлении, предполагают чередование поездов, например, при графике номер 1, составы следуют пакетами 4500-6300-4500. Таким образом, поезда массой 6300 тонн чередуются с поездами массой 4500 тонн. Данный способ пропуска позволяет снизить нагрузку на систему тягового электроснабжения.
Расчеты рассматриваемых графиков происходят при исходном состоянии системы тягового электроснабжения участка Смоляниново – Находка. То есть, до внесения каких-либо изменений.
Результаты расчетов представленных вариантов графиков движения поездов сведены в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Результаты расчета вариантов графика движения поездов на участке Смоляниново - Находка
Номер варианта графика | Результаты расчета системы тягового электроснабжения |
1 | 2 |
1 |
|
2 |
|
Окончание таблицы 5.2
Как видно из таблицы 5.2, не один из вариантов графика не может быть реализован. При этом, при моделировании всех вариантов графика были выявлены одни и те же ограничивающие параметры, это:
- коэффициент нагрузки тяговых трансформаторов (на ЭЧЭ Фридман);
- температура трансформаторного масла (ЭЧЭ Фридман);
- низкий уровень напряжения в контактной сети (МПЗ Партизанск - Находка);
- температура фидера обратного тока (ЭЧЭ Фридман).
При всех вариантах графика, три из четырех ограничивающих параметров проявились на тяговой подстанции Фридман. Минимальное напряжение в контактной сети зафиксировано на межподстанционной зоне между ЭЧЭ Партизанск – Находка, причем на одном и том же километре (159). Стоит отметить, что при различных вариантах графика, значения параметров, характеризующих состояние системы тягового электроснабжения, примерно одинаковы. Наибольшее отклонение зафиксировано в температуре фидера обратного тока.
Несмотря на близкие значения контролируемых параметров, вариант графика 1 выглядит наиболее предпочтительно. При моделировании первого графика все ограничивающие параметры ближе к допустимым значениям, чем при остальных вариантах графика. Данные результаты можно объяснить тем, что первый график предполагает минимальный межпоездной интервал, по сравнению с остальными рассмотренными графиками.
5.2 Обеспечение возможности реализации выбранного графика движения на участке Смоляниново – Находка
В пункте 5.1 был выбран первый вариант графика, который обеспечит необходимый объем грузовых перевозок на рассматриваемом участке. Данный вариант содержит 70 составов массой 6300 тонн на четном направлении. Межпоездной интервал равен 17,9 минутам. Кроме того, расчет показал, что первый вариант графика не может быть осуществлен, при исходном состоянии системы тягового электроснабжения участка Смоляниново – Находка.
Следовательно, необходимо спланировать мероприятия, которые обеспечат возможность реализации выбранного графика на участке Смоляниново – Находка. Расчет показал, что ограничивающие значения контролируемых параметров зафиксированы на ЭЧЭ Фридман и межподстанционной зоне Партизанск – Находка. Таким образом, мероприятия по усилению системы тягового электроснабжения должны быть сосредоточены на указанных ЭЧЭ и межподстанционной зоне. Мероприятия по усилению участка Смоляниново – Находка и их результаты сведены в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Мероприятия по усилению участка Смоляниново – Находка и их результаты
Состояние системы тягового электроснабжение |
|
|
|
|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Исходное состояние | 2,1 | 120 | 20,4 | 239 |
Замена контактной подвески на М-120+МФ-100+А-185+эА-185 | 2,2 | 125 | 21,7 | 246 |
Замена фидеров обратного тока на 4А-185 | 2,2 | 127 | 21,8 | 159 |
Окончание таблицы 5.2
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Отключение устройств продольной компенсации в фазе «С» на ЭЧЭ Анисимовка и Фридман | 1,1 | 97 | 22 | 56 |
Включение второго трансформатора на ЭЧЭ Партизанск | 1,6 | 90 | 22,2 | 55 |
Таким образом, указанных в таблице 5.2 мероприятий достаточно для обеспечения реализации заданного графика на участке Смоляниново – Находка.
Замена проводов контактной подвески и фидеров обратного тока и ввод в эксплуатацию усиливающего и экранирующих проводов, привело к понижению сопротивления тяговой цепи. Это вызвало сокращение нагрева проводов и уменьшение падения напряжения.