Расчет системы тягового электроснабжения

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Мая 2015 в 17:39, курсовая работа

Описание работы

Целью курсового проекта является получение навыка использования современного программного обеспечения для решения задач по расчету системы тягового электроснабжения.
В проекте необходимо:
- выполнить тяговый расчет для заданного участка в обоих направлениях для всех типов поездов;
- произвести расчет системы электроснабжения в нормальном режиме с определением мощности тяговых подстанций для среднесуточной нагрузки, интенсивного часа движения поездов и проверкой сечения тяговой сети по нагреву и допустимому напряжению на токоприемнике;

Файлы: 1 файл

пояснительная записка.docx

— 533.48 Кб (Скачать файл)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»

(ФГБОУ ВПО  ПГУПС)


 

Кафедра «Электроснабжение железных дорог»

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

«РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ»

 

 

 

Выполнил студент

Группа ЭС-104

                      

 

В.А. Павлов

Руководитель старший преподаватель

 

В.Г. Жемчугов

Нормоконтроль старший преподаватель

 

В.Г. Жемчугов


 

 

 

 

Санкт-Петербург

ПГУПС

2015

Содержание

 

 

  ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта является получение навыка использования современного программного обеспечения для решения задач по расчету системы тягового электроснабжения.

В проекте необходимо:

- выполнить тяговый расчет  для заданного участка в обоих  направлениях для всех типов  поездов;

- произвести расчет системы  электроснабжения в нормальном  режиме с определением мощности  тяговых подстанций для среднесуточной  нагрузки, интенсивного часа движения  поездов и проверкой сечения  тяговой сети по нагреву и  допустимому напряжению на токоприемнике;

- выполнить расчет системы  электроснабжения в вынужденных  режимах при выпадении из работы  одного из элементов тягового  электроснабжения;

- определить токи короткого  замыкания для нормального и  вынужденного режимов.

Расчет системы тягового электроснабжения выполняется программными средствами:

- с помощью электронных  таблиц - EXCEL;

- средствами специализированных пакетов КОРТЭС.

Расчет проводится методом равномерного сечения графика движения. Результаты расчетов документируются и выдаются в виде твердых копий (машинограмм).

 

 

 

 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Инструментальные программные средства: WORD, EXСEL, КОРТЭС.

Расчет системы электроснабжения с помощью электронных таблиц (EXCEL) производится по вариантам исходных данных, определяемым последней цифрой шифра. Состав исходных данных отображен на рисунках 1, 2 и 3, численные значения для варианта сведены в таблицу 1.

В качестве расчетных параметров системы тягового электроснабжения используются:

    • сопротивление подстанций RА, RВ, Ом;
    • удельное сопротивление тяговой сети для нечетного R0,1 и четного путей R0,2, Ом/км;
    • координаты размещения тяговых подстанций SА, SВ и поста секционирования SC, км;
    • напряжения холостого хода подстанции UА0, UВ0, В.

 

Рисунок 1 – расчетная схема

 

 

Рисунок 2 – ток поезда туда (нечет.) и обратно (четн.)

Рисунок 3 – скорость поезда туда (т) и обратно (о)

 

 

Таблица 1 – исходные данные

Вариант

об.

8

Ток в направлении туда, А

I1,Т

1800

I2,Т

2000

I3,Т

0

I4,Т

500

Ток в направлении обратно, А

I1,О

1000

I2,О

0

I3,О

2000

I4,О

500

Скорость в направлении туда, км/ч

V1,Т

60

V2,Т

30

Скорость в направлении обратно, км/ч

V1,О

60

V2,О

60

Координаты, км

S1

4

S2

10

S3

12

S4

15

S5

10

SA

0

SC

10

SB

15


 

 

 

 

Таблица 1 - продолжение

 

Время, мин

t 0,1

0

t 0,2

0

t 0,3

20

t 0,4

20

t 0,5

40

t 0,6

40

   
   

Сопротивление,

Ом

RA

0,12

Ом

RB

0,15

Ом/км

R0

0,03

Напряжение  
холостого хода, В

UA,0

3600

UB,0

3600


 

 

1 EXCEL

Расчеты выполняем по следующему алгоритму:

1) Определяются параметры  системы тягового электроснабжения, не зависящие от местоположения  поездов на зоне питания, при  этом необходимо предусмотреть  возможность отключения любого  из участков тяговая подстанция  – пост секционирования;

2) методом равномерного  сечения графика движения рассчитываются  мгновенные схемы в отдельности  для каждого поезда;

3) определяются результирующие  токи фидеров для каждого сечения, как суммы составляющих токов  от отдельных поездов;

4) для каждого сечения  определяются падения напряжения  в тяговой сети до поезда, а  также мощности, потребляемые поездом, и технологические затраты на  передачу мощности в тяговой  сети (потери мощности);

5) вычисляются средние  значения токов фидеров, потерь  мощности и мощности, потребляемой  поездами за расчетный период, а также коэффициент полезного  действия тяговой сети;

6) строятся точечные диаграммы  токов фидеров для одного поезда  в функции времени нахождения  поезда на зоне питания;

7) строятся графики движения  всех поездов за расчетный  период и токи, потребляемые фидерами  одной из подстанций.

Определение параметров тягового электроснабжения.

Предварительно все исходные данные вносим в таблицы на рабочем листе. Этому листу задаем имя Исходные_данные.

Макеты для графика движения поездов и результатов тягового расчета приведены в таблице 2 и таблице 3.

 

 

Таблица 2 – данные для графика движения поездов 

Поезд

Обозначение

t0, мин

N

N_1

t0,1

0

1

N_2

t0,2

0

2

N_3

t0,3

20

3

N_4

t0,4

20

4

N_5

t0,5

40

5

N_6

t0,6

40

6


 

Таблица 3 – данные для тягового расчета

 

туда

обратно

Обозн.

Sk

Smin

-1000

60

0

60

0

S_0

0

60

1800

60

1000

S_1

4

60

2000

60

0

S_2

10

60

0

60

2000

S_3

12

30

500

60

500

S_4

15

30

0

60

0

Smax

1000

30

0

60

0


 

Таблица 4 – параметры системы тягового электроснабжения

SA

SB

RA

RB

R0

UА0

UВ0

0

10

15

0,12

0,15

0,03

3600

3600


 

Расчет проводится по упрощенной методике в предположении, что на каждом пути участка сечение контактной подвески неизменно. Сопротивления подстанций RA и RB приводится к эквивалентной длине тяговой сети.

        (1)  

где R0 = (R0,1 + R0,2) / 2 – среднее удельное сопротивление подвески.

Расстояния между линейными устройствами электроснабжения корректируется на эти величины

             (2)  

Уравнительный ток может быть определен по значениям напряжения холостого хода подстанций с учетом сопротивления цепи, связывающей эти подстанции по стороне постоянного тока. Таким образом, в расчете на один путь получаем:

; (3) 

 Все промежуточные величины приводятся на листе Исходные_данные, так, как показано в таблице 5. Численным значениям промежуточных величин также необходимо назначить имена.

Таблица 5 – константы расчета

dt

LAC

LBC

DLA

DLB

S0

Vmin

S4

Vmax

Iy

1

22

20

12

15

0

60

15

60

0


 

Расчет мгновенных схем одного поезда

Таблица с расчетом для одного поезда оформляется на отдельном рабочем листе. Этому листу присваивается имя, например, Поезд_1. Предварительно в начале таблицы отводятся ячейки для указания номера поезда, например N_1, вычисления и обозначения признака нечетности - нечет, а также времени отправления поезда t0. Эта группа величин не зависит от номера сечения, но зависит от номера поезда. Поэтому для их вычисления в качестве аргумента используется номер поезда. Сам номер поезда вводится в отведенную ему ячейку вручную, как исходные данные. Для определения четности или нечетности номера поезда возможно использование одной из функций EXCEL. Для реализации этой возможности введен столбец с цифровым указанием номера поезда.

Для возможности отключения участков предусмотрена ячейка с именем фидер. Номер, указанный в этой ячейке используется для определения отключенного участка. В случае, если нет отключенных участков, то в ней указывается цифра 0. По графику движения поездов для каждого сечения i определяются текущее глобальное время ti, и время нахождения поезда на расчетном перегоне t1i, а также координаты поездов, находящихся на фидерной зоне. Это делается путем сравнения координаты поезда с координатами границ межподстанционной зоны SA, SB. При нахождении нечетного поезда в межподстанционной зоне, в зависимости от положения поезда относительно координаты поста секционирования SС, возникает одна из расчетных схем.

Для каждой из схем вычисляются значения эквивалентной длины участка от поста секционирования до подстанции LСi и длина и приведенного однопутного участка LЭi . Находятся токи, подтекающие к поезду от источников питания справа IRi и слева ILi. После чего определяются токи фидеров подстанций I1i,…, I4i

Информация о работе Расчет системы тягового электроснабжения