ПЗ (999298), страница 6
Текст из файла (страница 6)
(4.1)
где - коэффициент эффективности выпрямленного тока, равный 0,97
Расход энергии, приходящийся на плечо питания тяговой подстанции, для каждого режима
(4.2)
где W1,W2 – расход энергии от одного поезда, приходящиеся на фидеры рассматриваемой тяговой подстанции соответственно четного и нечетного путей;Np – расчетные суточные размеры движения для соответствующего режима движения; - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на собственные нужды подвижного состава и маневры, равный 1,02;
- коэффициент, учитывающий повышенный расход энергии в зимнее время из – за увеличения сопротивления движению, равный 1,08;
- коэффициент, учитывающий потери энергии в тяговой сети, равный 1,05.
Найдем расход энергии для правого и левого плеча подстанции
Таким образом, в данном подразделе при обработке данных тяговых расчетов участка электрификации и расчётных размерах движения был произведён расчет суточных расходов электроэнергии, необходимых для определения требуемой мощности тяговых подстанций и сечения проводов контактной сети.
5 РАСЧЕТ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ТП И ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА И ТИПА ТЯГОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Для расчета средней мощности ТП воспользуемся методикой изложенной в [5], согласно которой необходимо начать с расчета полной мощности плеча,
Для интенсивного месяца:
Расчет коэффициента эффективной мощности плеча, :
где С – коэффициент, принимаемый при двухстороннем питании 1,4; и
- соответственно время потребления энергии поездами и полное время хода поезда на рассматриваемом плече питания за расчетный период времени.
Определяются по формулам:
где - время хода поезда по зоне соответственно по нечетному и четному путям;
расчетные суточные размеры движения для соответствующего режима движения;
- время хода поезда по зоне соответственно по нечетному и четному путям под током:
Тогда время потребления энергии поездами и полное время хода поезда за расчетный период времени:
Коэффициент эффективной мощности плеча:
Эффективное значение мощности плеч питания, :
При предполагаемом использовании на тяговых подстанциях трехфазных трансформаторов далее определяются мощности двух наиболее нагруженных обмоток тягового трансформатора:
Предварительного выбора мощности трансформатора:
Предварительное значение верхнего предела интервала потребных номинальных мощностей тягового трансформатора,
Нижним пределом служит большая из следующих двух величин:
Расчетные значения верхнего и нижнего пределов потребной мощности понизительного трансформатора уточняются с учетом питания районной нагрузки:
где - предварительное значение соответствующего предела мощности,
;
- расчетное значение мощности районных потребителей в режиме наибольших нагрузок;
- коэффициент, учитывающий разновременность максимумов тяговой и районной нагрузок, принимаем равным 0.97
Верхний предел потребной мощности:
Нижний предел потребной мощности:
Предварительно выбираем 1 трансформатор ТДТНЖ-25000-110/27,5/10.
Таблица 5.1 – Характеристики силового трансформатора
Тип трансформатора | Номин. мощн. тр-ра,кВА | Номин. напряжение обмоток | Группа соединения обмоток | Потери, кВт | Напряжение КЗ,% | Ток XX,% | |||||
ВН | СН | НН | XX | Гкз | |||||||
ТДТНЖ-25000/110 | 25000 | 115 | 27,5 | 11,0 | Ун/ Ун /Д-11-11 | 28,5 | 140 | ВН-СН 10.5 ВН-НН 17.5 СН-НН 6,5 | 0.7 |
Для всех подстанций выбираем тип ТДТНЖ-25000-110/27,5/10кВ.
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ВЫБОР ТИПА ПОДВЕСКИ
6.1 Определение экономического сечения проводов контактной сети
Практика проектирования электрификации железных дорог позволяет принимать стандартные сечения контактных подвесок, проверять их по нагреву и потерям напряжения и по результатам этих проверок решать вопросы о необходимости усиливающих проводов в подвеске.
Необходимо определить оптимальное сечение проводов, при котором приведённые ежегодные затраты будут наименьшими.
Сечение контактной сети в медном эквиваленте при алюминиевых усиливающих проводах определяется по формуле [5], мм2:
, (6.1)
где – стоимость, электрической энергии; Государственным плановым комитетом КНДР установлен тариф на электроэнергию для данного района – 1,45 руб./кВт
ч (выполнена конвертация корейской воны в рубль);
– удельные годовые потери энергии на один километр данной фидерной зоны при их сопротивлении один Ом;
– стоимость одной тонны алюминиевых проводов,
50 тыс.руб.
Величина определяется выражением [5], кВА
ч/(Ом∙км):
, (6.2)
где – суточные потери электроэнергии, кВА∙ч;
– погонное сопротивление участка КС, Ом/км;
– длина фидерной зоны, км.
Методика определения приведена в [5]. Расход энергии по данному пути
находится по формуле:
где ,
– расходы электроэнергии соответственно по нечетному и четному направлениям за сутки от всех поездов, кВт
ч;
номинальное напряжение КС;
пропускная способность;
суточные, среднегодовые размеры движения;
максимально возможное число поездов, которое может разместиться на данном пути
Максимально возможное число поездов:
Удельные годовые потери на один километр данной фидерной зоны:
Найдем сечение в медном эквиваленте:
Так как предварительно выбранная контактная подвеска ПБСМ-95+МФ-100 имеет сечение в медном эквиваленте 133 мм2, что больше расчетного сечения. следовательно, выбранная К.П. удовлетворяет условию минимального сечения проводов.
Оставляем контактную подвеску ПБСМ-95+МФ-100.
6.2 Определение эффективных значений токов фидеров тяговых подстанций
Площадь сечения проводов и тросов контактной сети должна обеспечивать прохождение тока, необходимого для тяги поездов при требуемых размерах движения с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами [7].
Проверка проводов КС по нагреванию заключается в сравнении расчетных температур нагрева с их допустимыми значениями, которые определены правилами ПУСТЭ – 97. Эффективный максимальный ток фидера нужно определять за время 18-20 мин. Построение суммарной кривой тока левого плеча питания тяговой подстанции 2 для нечетного направления движения представлено чертеже Д Р 23.05.05 021 004.
Чтобы построить нитку графика движения поезда №1, необходимо найти расстояние , которое поезд проходит за время
, по формуле [5], км:
, (6.6)
где – длина фидерной зоны, км;
– время хода поезда по фидерной зоне, мин.
Эффективное значение тока фидера тяговой подстанции за период определяется по формуле[5], А:
, (6.7)
где – значение тока кривой фидера в начале
-того участка, в пределах которого кривая не меняет наклона, А;
– значение кривой тока в конце этого же участка, А;
– время изменения тока фидера на этом же участке, мин;
– количество участков с неизменным наклоном.
Если расчетный эффективный ток за период меньше допустимого для данной подвески, выбранное сечение КС проходит по нагреванию. Кроме того, как требуют правила ПУСТЭ-97, необходимо найти по той же кривой трёхминутный эффективный ток в пределах
, где имеют место максимальные мгновенные токи. Определение трёхминутного эффективного расчетного тока производится по формуле (6.7), только здесь вместо
нужно подставлять время, равное 3 минутам. Правила ПУСТЭ-97 допускают трёхминутную перегрузку по сравнению с длительными допустимыми токами в 1,3 раза.
Произведём расчёт эффективного значения тока левого плеча питания тяговой подстанции 2 для нечётного направления движения(Ч - Х) за период мин, а также трёхминутного эффективного тока.
Расстояние для построения нитки графика движения поезда №1 определяется по формуле (6.6):
км.
По суммарной кривой тока левого плеча питания тяговой подстанции 2 для нечетного направления за расчётный период , необходимо выделить характерные участки кривой тока и определить токи в начале и конце каждого участка, а также время изменения тока фидера на этом участке (таблица 6.1).
Суммарная кривая тока левого плеча питания ТП 2 для нечетного направления представлена на чертеже ДР 23.05.05 021 004.
Таблица 6.1 – Данные графика суммарной кривой поездного тока для расчёта эффективного значения тока плеча питания тяговой подстанции по нечётному направлению движения
Обозначение участка | Iн, А | Iк, А |
|
IЭ1 – IЭ2 | 212 | 178 | 0,3 |
IЭ2 – IЭ3 | 178 | 165 | 1,15 |
IЭ3 – IЭ4 | 165 | 150 | 0,4 |
IЭ4 – IЭ5 | 150 | 110 | 1,0 |
IЭ5 – IЭ6 | 110 | 105 | 0,2 |
IЭ6 – IЭ7 | 105 | 232 | 1,4 |
IЭ7 – IЭ8 | 232 | 258 | 0,3 |
IЭ8 – IЭ9 | 258 | 335 | 1,7 |
IЭ9 – IЭ10 | 335 | 365 | 1,7 |
IЭ10 – IЭ11 | 365 | 335 | 1,1 |
IЭ11 – IЭ12 | 335 | 355 | 1,0 |
IЭ12 – IЭ13 | 355 | 385 | 0,2 |
IЭ13 – IЭ14 | 385 | 295 | 1,1 |
IЭ14 – IЭ15 | 295 | 344 | 1,0 |
IЭ15 – IЭ16 | 344 | 350 | 0,2 |
IЭ16 – IЭ17 | 350 | 240 | 1,0 |
IЭ17 – IЭ18 | 240 | 248 | 0,4 |
IЭ18 – IЭ19 | 248 | 345 | 0,6 |
IЭ19 – IЭ20 | 345 | 435 | 0,5 |
IЭ20 – IЭ21 | 435 | 500 | 1,0 |
IЭ21 – IЭ22 | 500 | 600 | 1,1 |
IЭ22 – IЭ23 | 600 | 680 | 0,6 |
Окончание таблицы 6.1
IЭ23 – IЭ24 | 680 | 725 | 0,7 |
IЭ24 – IЭ25 | 725 | 762 | 0,8 |
IЭ25 – IЭ26 | 762 | 685 | 0,55 |
| 9433814 |
Далее по формуле (5.7)определяется трёхминутный эффективный ток в пределах , где имеют место максимальные мгновенные токи: