Расчет системы электроснабжения. Курсовая работа (т). Физика.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет системы электроснабжения
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Целью курсового проекта является ознакомление с методикой
расчета систем электроснабжения участков железных дорог, электрифицируемых на
постоянном токе.
Проектирование системы электроснабжения электрической
железной дороги представляет технико-экономическую задачу, в которой решается
большой комплекс вопросов. Перечень этих вопросов представлен в справочнике
/2/.
В учебном курсовом проекте нет возможности решить все
вопросы проектирования системы электроснабжения, поэтому в нем:
– производится предварительный выбор расстояния между
тяговыми подстанциями и сечения контактной сети для двух вариантов;
– рассчитываются основные электрические величины;
– определяется мощность и выбирается тип основного
оборудования тяговых подстанций;
– выполняется проверка вариантов по граничным
условиям;
– производится технико-экономическое сравнение
вариантов;
– составляется и вычерчивается схема внешнего
электроснабжения для наиболее экономичного варианта.
Первоначальные параметры отдельных сооружений и устройств в
соответствии с Правилами устройства системы тягового электроснабжения следует
выбирать исходя из условий эксплуатации без переустройства на следующие
расчётные сроки:
– объём основных служебно-технических зданий, в том
числе тяговых подстанций – 10 лет;
– площадь сечения проводов электрических линий и
контактных сетей, количество агрегатов основного оборудования тяговых и
понижающих подстанций – 5 лет.
Все расчеты производятся по исходным данным, приведенным в
задании на курсовой проект.
1.1 Количество перевозимых
грузов на расчетный год эксплуатации
Измеряется в млн. тонн и определяется по формуле:
где t - год эксплуатации, на который
рассчитывается количество перевозимых грузов;
P з - заданное количество перевозимых грузов, млн. т.;
p -
прирост количества перевозимых грузов в год, %.
Количество перевозимых грузов должно быть определено на
пятый P 5 и десятый P 10 годы эксплуатации:
Измеряется в Вт×ч и определяется по кривым
потребляемого поездом тока:
где 1,15 - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии при пуске и
торможении электровоза;
U э - напряжение на токоприемнике электровоза, принимаемое
равным 3000 В на постоянном токе;
I i - среднее значение тока поезда на участке D S i кривой
потребляемого тока, А;
к - количество
участков, на которое разбита кривая тока;
h э - коэффициент полезного действия электровоза, принимаемый
рав-ным 0,87 для электровозов постоянного тока;
h эс - коэффициент полезного действия системы электроснабжения,
при-нимаемый равным 0,91 для системы постоянного тока;
v т - заданная средняя техническая скорость движения поезда,
км/ч;
W р / W 0 -
отношение, показывающее соотношение между потребляемой энер-гией поездом
заданной массы Q з и поездом массы Q п , для
которого задана кривая потребляемого тока;
l -
коэффициент мощности электровоза, вводится только для перемен-ного тока, l =
0,8.
Энергия, потребляемая поездом, определяется для четного W ч
и нечетного W н направлений.
Удельный расход энергии измеряется в и определяется по формуле:
где S - длина участка, на котором
задана кривая потребляемого тока, км;
Q – масса поезда
без учета массы локомотива, т;
Удельный расход энергии определяется в четном w ч и нечетном w н направлениях:
1.4 Удельная мощность на десятый
год эксплуатации
Удельная мощность в кВт/км на десятый год эксплуатации
определяется при условии, что количества перевозимых грузов в четном и нечетном
направлениях равны 0,5×P 10
где 1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери энергии на
маневры и в зимних условиях работы;
1.5 Расстояния между тяговыми
подстанциями и сечения контактной подвески
Расстояние между тяговыми подстанциями определяется в
зависимости от P ср по номограммам для двух вариантов. Одно из
расстояний берется оптимальным, а второе меньше или больше оптимального.
Результаты выбора приведены в табл. 1.
Одновременно выбираются марка и площадь сечения проводов
контактной подвески с учётом того, что контактная сеть участков постоянного
тока с системой 3,3 кВ, соответствующая нагрузкам первого расчётного срока,
должна иметь не более одного усиливающего провода.
Расстояние между тяговыми
подстанциями, км
Удельное сопротивление
тяговой сети, Ом/км
Марки и площадь сечения проводов подвески выбраны по данным
/1, табл. 2/.
1.6 Удельное сопротивление
тяговой сети
Удельное сопротивление тяговой сети, Ом/км, для постоянного
тока
где r эп -
удельное сопротивление контактной подвески;
r эр - удельное сопротивление рельсов.
где r м -
удельное сопротивление медного проводника длиной 1 км и сечением 1 мм 2 ,
равное 18,8 Ом×мм 2 /км;
S м - сечение медных проводов, мм 2 ;
S А - сечение алюминиевых проводов, мм 2 ;
S ПБСМ - сечение биметаллических проводов, мм 2 .
где N - число ниток рельсов, равное 4
для двухпутного участка;
m p - масса погонного метра рельса, кг.
Значение удельного сопротивления тяговой сети вычисляется
для обоих вариантов расстояний между тяговыми подстанциями:
Результаты вычислений заносятся в табл. 1.
1.7 Расположение тяговых
подстанций для выбранных вариантов
Расположение тяговых подстанций для выбранных вариантов
поясняется схемой, приведенной на рис. 1. На схеме указаны расстояния
между подстанциями и их тип (опорная, отпаечная, транзитная).
Тип линии – двойная, уровень напряжения линии – 110 кВ.
Схема внешнего электроснабжения электрифицированной
железной дороги обеспечивает питание тяговых подстанций на условиях,
предусмотренных для потребителей с электроприёмниками первой категории, т.е.
выход из работы одной из подстанций (секции шин) энергосистемы или питающей
линии не приводит к отключению тяговой подстанции.
Для этого тяговые подстанции должны получают двухстороннее
питание от двух подстанций энергосистемы или по двум радиальным линиям от
разных систем шин одной подстанции энергосистемы, имеющей не менее двух источников
питания.
При двухстороннем питании подстанций по одноцепной ВЛ число
промежуточных подстанций (в том числе подстанций, не питающих тягу), включаемых
как транзитные в рассечку ВЛ, между опорными подстанциями, как правило не
должно быть более трёх.
От двухцепной ВЛ, при которой обе цепи подвешены на общих
опорах, с двухсторонним питанием на участке между двумя опорными подстанциями рекомендуется
обеспечивать питание следующего числа промежуточных подстанций (включая
подстанции, не питающие тягу):
– для ВЛ 220 кВ не более пяти при электрической тяге
как на постоянном, так и на переменном токе;
– для ВЛ 110 кВ не более пяти при электрической тяге
на постоянном токе и трёх – на переменном токе.
При этом все подстанции должны быть транзитными,
включаемыми поочерёдно в обе линии.
От двойной линии, когда одноцепные ВЛ размещаются каждая на
своих опорах, с двухсторонним питанием на участке между опорными подстанциями
рекомендуется обеспечивать питание следующего числа промежуточных подстанций
(включая подстанции, не питающие тягу):
– для ВЛ 220 кВ – не более пяти при электрической тяге
как на переменном, так и на постоянном токе;
– для ВЛ110 кВ – не более пяти при электрической тяге
на постоянном и трёх – на переменном токе.
В этом случае можно чередовать транзитные и отпаечные
подстанции.
Размещение тяговых подстанций выполнено с учетом данных
рекомендаций.
Размещение тяговых подстанций для варианта 1 и варианта 2
2.1 Количество перевозимых
грузов в сутки
Количество перевозимых грузов в сутки с учетом
коэффициентов неравномерности на пятый год эксплуатации определяется по
формуле:
где Р 5 – количество перевозимых
грузов на пятый год эксплуатации, т;
к м , к с – заданные коэффициенты
неравномерности количества перевозимых грузов соответственно по месяцам и суткам;
2.2 Количество пар поездов в
сутки на пятый год эксплуатации
где величины и Q берутся из задания к курсовому проекту.
Время хода измеряется в мин. и определяется по формуле:
где L – расстояние между тяговыми подстанциями.
Время хода поезда вычисляется для обоих вариантов
размещения тяговых подстанций.
График движения поездов строится на период, равный 12
часам, для числа пар поездов N 5с /2 для двух вариантов
расстояний между тяговыми подстанциями. Поезда располагаются в графике
произвольно, но интервал попутного следования не меньше заданного минимального.
В графике предусмотрено технологическое окно, создано неравномерное
распределение поездов во времени. Начало движения поездов в четном и нечетном
направлениях выбрано произвольно. Сбоку от графика движения пристроены кривые
потребляемого тока и номограмма для определения токов фидеров, узловая схема
питания.
После построения производится равномерное сечение графика
движения поездов через 10 мин и в каждом сечении подсчитывается число
поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне, для обоих вариантов.
Определяется число схем каждого типа:
m 4 - на зоне питания четыре поезда;
m 5 - на зоне питания пять поездов.
Рассчитываются вероятности появления одновременно 0, 1, 2,
3, 4 и 5 поездов:
По результатам расчета строятся гистограммы распределения
числа поездов (см. рис. 2 и 3).
3. Расчет
необходимых электрических величин
Назначение расчетов системы электроснабжения и величины,
определяемые при этих расчетах, изложены в /4/. В курсовом проекте используются
два метода расчета - метод равномерного сечения графика движения поездов и
аналитический.
3.1 Метод равномерного сечения
графика движения поездов
При этом методе вначале надо рассчитать полученные при
сечении графика движения поездов мгновенные схемы для разного числа поездов,
одновременно находящихся на межподстанционной зоне (1, 2, 3,…, n м ).
Для расчета схем с одним поездом целесообразно сечения
провести более часто, разделив межподстанционную зону на 10 одинаковых
отрезков.
При большем числе поездов (2, 3, и т.д.) надо из полученных
при сечении графика движения поездов мгновенных схем каждого типа выбрать случайным
образом по 3…5 схем, различающихся положениями поездов и потребляемыми токами.
Для каждой мгновенной схемы рассчитываются токи фидеров,
плеч питания, тяговых подстанций, потери напряжения до поездов, потери мощности
в целом для схемы. Данные расчета удобно представлены в табл. 2 и 3 для схем с
одним поездом для обоих вариантов расстояний между тяговыми подстанциями и
табл. 4 для схем с большим числом поездов для меньшего расстояния. В таблицах
приняты следующие обозначения:
i 1 , i 2 , i 3 – мгновенные
токи поездов, полученные по кривым потребляемого тока для каждого положения поездов;
i A11 , i A21 , i Б31, i Б41 – доли токов первого поезда, приходящихся на фидеры
подстанций А и Б, полученные с использованием номограммы;
i A12 , i A22 , i Б32, i Б42 – то же для второго поезда и т.д.;
i A1 , i A2 , i Б3 , i Б4
– токи фидеров;
i A , i Б – токи тяговых подстанций.
С учетом равномерного расположения тяговых подстанций и
одинаковых кривых потребляемого тока в межподстанционных зонах можно принять:
i Б = i A1 + i A2
+ i Б 3 + i Б 4 .(11)
D u ч , D u н – потери
напряжения, соответственно до четного и нечетного поездов.
D р – потери мощности в тяговой сети, определяемые для одного
поезда отдельно для чётного и нечётного поездов, а для схем с большим числом
поездов в целом для мгновенной схемы.
Распределение токов поездов по фидерам производится с
помощью номограммы, которая показывает относительную долю тока поезда, приходящуюся
на фидер.
По полученным мгновенным значениям на зоне питания для
одного поезда вычисляются для двух вариантов:
средние потери напряжения до поезда
данные табл. 2, вариант 1, четный поезд, сечение 1:
i 1 = 170 А; ( i 1 ) 2 = 170 2
= 28900 А 2 ;
i А11 = 0,05× i 1 = 0,05×170 = 8,5 А; i А21 = 0,85× i 1 = 0,85×170 = 145 А;
i Б31 = 0,05× i 1 = 0,05×170 = 8,5 А; i Б41 = 0,05× i 1 = 0,05×170 = 8,5 А.
i А1 = i А11 = 8,5 А; ( i А1 ) 2 = 8,5 2 = 72 А 2 ;
i А2 = i А21 = 145 А; ( i А2 ) 2 = 145 2 = 20880 А 2 ;
i А = i А11 + i А21 = 8,5 + 145 = 153,5 А; ( i А ) 2 = 153,5 2 = 23409 А 2 .
i Б3 = i Б31 = 8,5 А; ( i Б3 ) 2 = 8,5 2 = 72 А 2 ;
i Б4 = i Б41 = 8,5 А; ( i Б4 ) 2 = 8,5 2 = 72 А 2 .
i Б = i А11 + i А21 + i Б31 + i Б41 = 8,5 + 145 + 8,5 + 8,5 = 170 А;
Для варианта с меньшим расстоянием определяются необходимые
величины как математические ожидания:
I м – максимальное мгновенное значение тока
фидера.
Математические ожидания рассчитываются по формуле:
р i – вероятность появления этой величины.
DU пч,ср = 201×0,264 + 394×0,5 + 485×0,222
= 358 В;
DU пн,ср = 361×0,264 + 358×0,5 + 333×0,222
= 348 В;
DP тс
= 601277×0,264 + 746610×0,5 + 911518×0,222
= 734399 Вт.
Максимальное мгновенное значение тока фидера I м выбирается из табл. 4, как наибольшее из мгновенных
значений: фидер А1 I м = 1945 А.
Среднеквадратический ток наиболее загруженного фидера
находится из соотношения:
для максимально загруженного фидера при максимальном числе
поездов, одновременно находящихся на зоне питания, т.е. для фидера А1 при числе
поездов n = 4.
Методом сечения графика движения поездов рассчитывается
только вариант с наименьшим расстоянием между тяговыми подстанциями L 1 .
Расчет аналитическим методом производится для обоих
вариантов размещения тяговых подстанций, чтобы сравнить по первому варианту
сходимость двух методов и получить необходимые электрические величины для
второго варианта. Известны различные аналитические методы расчета /4, 5/.
Исходными величинами для расчета являются:
-
средние и эффективные токи одиночно следующих поездов четного и нечетного
направлений: I пч,ср , I пн,ср , I пч,э , I пн,э ;
-
средние числа поездов одновременно находящихся на зоне питания в четном и
нечетном направлениях.
С учетом принятого условия, что количества перевозимых
грузов по направлениям одинаковы, числа поездов, одновременно находящихся на зоне
питания в четном и нечетном направлениях, равны:
Средние токи поездов принимаются равными значениям,
полученным при методе сечения графика движения поездов.
Эффективные токи поездов также берутся из метода сечения.
Результирующий среднеквадратичный ток поезда определяется из соотношения:
Среднее число поездов, одновременно находящихся на
межподстанционной зоне, равно:
где Т - период графика, равный 720 мин.
Так как в курсовом проекте кривые потребления тока на всех
межподстанционных зонах приняты одинаковыми, то для расчётов токов подстанции Б
можно использовать равенства:
Ток подстанции Б от поездов, следующих по межподстанционной
зоне А–Б, равен сумме токов двух фидеров:
Ток подстанции Б от поездов, проходящих по следующей
межподстанционной зоне
В результате средний ток подстанции Б от одиночного поезда
равен соответствующему среднему току поезда I пч,ср и I пн,ср , а
среднеквадратичный ток - соответственно среднеквадратичным токам I пч,э и I пн,э .
Средний ток подстанции Б при равных по длине
межподстанционных зонах для чётного и нечётного поездов равен:
Аналогично определяются квадратичные значения токов
подстанции Б при следовании одиночных поездов.
Квадрат эффективного тока подстанции Б от чётного и
нечётного поездов
Средний квадратичный ток подстанции Б определяется из соотношения:
где D Б = 2×n c ×D 1 – дисперсия тока подстанции Б;
-
дисперсия тока одиночного поезда.
Эффективный ток наиболее загруженного фидера вычисляется
для максимального числа поездов n 0 , одновременно находящихся на зоне
питания, что соответствует минимальному интервалу между поездами, т.е.
где – максимальная
пропускная способность за сутки.
Максимальное число поездов на фидерной зоне равно:
Путём сравнения в табл. 2 токов фидеров при следовании
одиночных поездов чётного и нечётного направлений определяется фидер с
наибольшим средним током I ф,ср1 .
Для этого фидера в табл. 2 вычисляется и эффективный ток
фидера I ф,э1 .
Квадрат эффективного тока фидера при n фм поездах равен:
где D ф1 – дисперсия тока
фидера при движении одного поезда
Максимальный ток фидера вычисляется с использованием
формулы нормального закона распределения для максимального числа поездов на
фидерной зоне n фм :
Если n фм >2, то
максимальный ток фидера следует рассчитывать по приведенной формуле. Если n фм <2, то максимальное значение следует принять равным 1,5×I п,м . Значение I п,м - максимальный ток поезда берется
по кривым потребляемого тока четного или нечетного поезда.
Средние потери напряжения до поезда вычисляются по формуле:
где DU ср,1 - средняя потеря напряжения от одного поезда, берется по
данным табл. 2;
Средние потери мощности в тяговой сети равны:
Результаты расчетов сводятся в табл. 5.
Таблица 5. Результаты расчета электрических величин
Метод сечения графика
движения поездов
(вариант 1)
Среднее число поездов,
одновременно находящихся на зоне питания
Среднеквадратичный ток
наиболее загруженного фидера, А
Средний ток тяговой
подстанции Б, А
Среднеквадратичный ток
тяговой подстанции Б, А
Средняя потеря напряжения
до поезда, В
Средняя потеря мощности
в тяговой сети, кВт
Сравнивая два метода расчета, нетрудно заметить, что метод
сечения графика дает более точные значения, чем аналитический метод, но и более
трудоемок, и требует знание графика движения поездов на рассматриваемой межподстанционной
зоне. Очень часто такой график не известен, поэтому приходится пользоваться
только аналитическим методом расчета.
4. Выбор
оборудования тяговых подстанций
К основному оборудованию тяговых подстанций относятся
выпрямительные агрегаты и понизительные трансформаторы тяговых подстанций постоянного
тока.
4.1 Число и мощность тяговых
агрегатов подстанции постоянного тока
Число агрегатов определяется по мощности на тягу
расчет ведется с использованием значений, полученных при
методе сечения графика движения поезда
Для обоих вариантов выбирается выпрямительный агрегат типа
ТПЕД-3150–3,3кУ1 с двухмостовой (нулевой, мостовой) схемой выпрямления; I d ном = 3150 А; U d ном = 3300 В; P вн = 3,3×3150 = 10395 кВт, типы диодов в плече ДЛ133–500–14,
установка охлаждения наружная, охлаждение воздушное принудительное.
Число выпрямительных агрегатов без учета резерва
где P в,н - номинальная мощность
агрегата.
Так как выпрямительные агрегаты поставляются
промышленностью комплектно, то необходимо проверить соответствие мощности
тягового трансформатора по условиям при двухступенчатой трансформации:
где l - коэффициент мощности тяговой подстанции постоянного тока,
равный 0,92…0,93;
Для обоих вариантов выбирается преобразовательный
трансформатор типа ТРДП-12500/10ЖУ1 u к = 8,2%; Р хх = 16 кВт; Р кз = 71,5
кВт.
4.2 Число и мощность
понизительных трансформаторов
Число и мощность понизительных трансформаторов определяется
по суммарной мощности на тягу и районные потребители:
S p - мощность районной нагрузки,
принимаемая в пределах до 0,25 мощности на тягу;
к р - коэффициент, учитывающий
разновременность максимумов тяги и районной нагрузки, принимаемый равным 0,97.
S пт = (8524 + 0,25×8524)×0,97
= 10335 кВт.
S пт = (10628 + 0,25×10628)×0,97
= 12886 кВт.
Для обоих вариантов выбирается трехобмоточный понизительный
трансформатор типа ТДТН-16000/110–66 U ВН = 115 кВ; U СН = 38,5 кВ; U НН = 11 кВ;
P хх = 26 кВт; P кз = 105 кВт; u к : ВН-СН = 17%, ВН-НН = 10,5%, СН-НН = 6%;
Число понизительных трансформаторов
где S пт,н - номинальная мощность
трансформатора;
к пер - коэффициент перегрузки
трансформатора, допускаемый техническими условиями.
Согласно Правилам устройства системы тягового
электроснабжения железных дорог РФ бесперебойность питания нагрузок тяги (кроме
слабозагруженных линий) обеспечивается установкой на подстанциях:
– переменного тока напряжением 25 кВ и постоянного
тока с двойной трансформацией – не менее двух понижающих трансформаторов;
– системы 2х25 кВ с однофазными трансформаторами –
резервного трансформатора с возможностью подключения его к каждому плечу
питания;
– постоянного тока - не менее двух
выпрямительных агрегатов.
В случае отключения одного понижающего трансформатора или
выпрямительного агрегата оставшиеся в работе должны обеспечивать заданные размеры
движения при принятых в проекте схеме питания контактной сети и организации
движения поездов, а так же питание нагрузок нетяговых электроприемников первой
и второй категорий.
Согласно этим требованиям на каждой тяговой подстанции
устанавливаются 2 понижающих трансформатора, 2 преобразовательных
трансформатора и 2 выпрямительных агрегата.
5. Расчёт
токов короткого замыкания и выбор
уставок токовых защит
В тяговых сетях существует опасность того, что токи
короткого замыкания могут быть соизмеримы с максимальными рабочими токами,
поэтому необходимо рассчитать минимальные токи короткого замыкания для двух точек
– на посту секционирования и на шинах соседней подстанции (см. рис. 4, 5,
6).
Расчетная схема для расчетов токов КЗ
Схема замещения для расчетов токов КЗ в точек К1
Для тяговой сети постоянного тока минимальный ток короткого
замыкания в точке К1
где U d0 - напряжение холостого
хода на шинах тяговой подстанции, равное 3650 В;
Схема замещения для расчетов токов КЗ в точек К2
р - возможное снижение напряжения в первичной сети, р = 0,05;
u д - падение напряжения в дуге в месте короткого замыкания,
принимаемое равным 150…200 В;
I нагр - ток нагрузки неповрежденных
фидеров;
r -
внутреннее сопротивление тяговой подстанции;
R о - сопротивление линии отсоса
определяется из условия, что сечение отсоса должно быть не менее трех сечений
тяговой сети, а длина отсоса в пределах от 0,2 до 0,5 км;
R п - сопротивление питающего фидера, может быть рассчитано из
условия, что сечение фидера не менее сечения подвески обоих путей, а длина - в
пределах от 0,2 до 0,5 км;
-
расстояние до точки короткого замыкания, равное при расположении поста
секционирования посередине ½L.
Ток нагрузки неповрежденных фидеров для обоих вариантов
Внутреннее сопротивление тяговой подстанции
где S кз - мощность короткого замыкания на
шинах высшего напряжения тяговой подстанции, кВА;
n пт -число параллельно работающих
понизительных трансформаторов;
S пт,н – мощность понизительного трансформатора, кВА;
S вт,н – мощность преобразовательного трансформатора, кВА;
u кпт % - напряжение короткого замыкания понизительного трансформатора;
u квт % - напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора;
n вт - число параллельно работающих
преобразовательных трансформаторов;
I d н - номинальный ток агрегата, А;
U dн - номинальное напряжение на шинах тяговой подстанции, равное
3300 В;
А - коэффициент наклона внешней характеристики агрегата,
равный 0,5 для шестипульсовых схем выпрямления и 0,26 для двенадцатипульсовых;
n в - число параллельно работающих
выпрямительных агрегатов.
u кпт % = 0,5×( u вн-нн % + u сн-нн % – u вн-сн %).(52)
u кпт % = 0,5×(10,5 + 6 – 17) = -0,25%;
При коротком замыкании в точке К2 отключится фидер
подстанции Б3 и место к.з. будет питаться по трем фидерам. В этом случае
минимальный ток короткого замыкания:
где R к – общее сопротивление до точки к.з.
При выполнении условия I кз,мин >I ф,м выбираются
уставки защит.
При постоянном токе уставка быстродействующего выключателя
фидера тяговой подстанции должна соответствовать условию:
I ф,м + 100 А £ I у £
I кз,мин1 – 200 А.(57)
Т.к. установка одного быстродействующего выключателя с
током уставки I у =2000 А будет приводить к ложным срабатываниям
защиты, то рекомендуется в данном случае, кроме МТЗ, применить еще один вид
дополнительной защиты, например, потенциальную.
Уставка быстродействующего выключателя поста
секционирования должна соответствовать условию:
Потери энергии на тяговой подстанции складываются из потерь
энергии DW пт в понизительных трансформаторах, W вт - в тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов и DW в
– в выпрямителях и вычисляются через потери мощности в названных устройствах:
где DР пт , DР вт , DР в
- средние потери мощности в понизительном трансформаторе,
тяговом трансформаторе и выпрямителе,
n пт , n вт , n в - число
параллельно работающих понизительных трансформаторов, тяговых трансформаторов и
выпрямителей,
T пт = T вт = T в - время
работы в году, которое можно принять равным 7200 часов.
DР вт
= DР хх + к пп ×DQ хх + к з 2 ×к э 2 ×(DР кз
+ к пп ×DQ кз ),(61)
где DР хх - потери холостого хода
трансформатора при номинальном напряжении, кВт;
DР кз
- потери короткого замыкания при номинальном токе, кВт;
DQ хх
- реактивная мощность намагничивания трансформатора, квар,
равная (S вт ×I хх %)/100;
DQ кз
- реактивная мощность рассеивания трансформатора, квар,
равная (S вт ×u к %)/100;
к пп - коэффициент повышения потерь,
представляющий затрату активной мощности на выработку и передачу одного квара
реактивной мощности, принимаемый равным от 0,02 до 0,08 кВт/квар в зависимости
от удаленности тяговых подстанций от электростанций;
к э = -
коэффициент эффективности нагрузки трансформатора;
- коэффициент загрузки
трансформатора.
Произведение коэффициентов равно S вт,э /S вт,н ;
S вт,н - номинальная мощность
трансформатора;
S вт,э - эффективная мощность нагрузки
трансформатора рассчитывается в главе 4.
6. 2 Потери мощности в
трёхобмоточных понизительных трансформаторах
Для трехобмоточных трансформаторов потери мощности и
падения напряжений можно определить по формулам:
u к1 % = 0,5×( u вн-сн % + u вн-нн % – u сн-нн %);(67)
u к1 % = 0,5×(17 + 10,5 – 6) = 10,75%;
DР в
= DР д + DР дт + DР ш
+ DР гс ,(70)
где DР д - потери мощности в диодах
выпрямителя;
DР дт
- потери мощности в делителях тока;
DР ш
- потери мощности в шунтирующих резисторах;
DР гс
- потери мощности в контуре RC.
Потери мощности в делителях тока, шунтирующих резисторах и
контуре RC принимаются равными 5% от потерь мощности в диодах.
где U o - пороговое напряжение диода,
может быть принято равным среднему значению, т.е. 0,96 В.
R д - среднее значение динамического
сопротивления диода, равное 6,4×10 -4 Ом;
I дэ = -
эффективное значение тока за период;
где к н = 1,2 - коэффициент учитывающий
неравномерность распределения тока по параллельным ветвям;
s - число последовательно включенных диодов на фазу;
а - число параллельных ветвей на фазу;
I d,ср -
средний ток выпрямительного агрегата, равный среднему току подстанции Б.
Потери энергии в понизительных трансформаторах:
DW пт
= 191,2×1×7200 = 1376640 кВт.
Потери энергии в тяговых трансформаторах:
7. Проверка выбранного
оборудования по граничным условиям
После выбора оборудования проводится проверка его по
граничным условиям.
7.1 Проверка контактной сети по
уровню напряжения
Проверка контактной сети по уровню напряжения производится
путем сопоставления фактического напряжения с допустимыми по условию:
где U доп – уровень напряжения на
токоприемнике электроподвижного состава, установленный ПТЭ железных дорог
равным не менее 2700 В при постоянном токе.
2700 В £ 2947 В; условие выполняется.
2700 В £ 2891 В; условие выполняется.
7.2 Проверка сечения контактной
подвески по нагреву
где I доп – допустимый ток на контактную
подвеску;
I ф,э – наибольший из среднеквадратичных токов
фидеров.
1671 А £ 1740 А; условие выполняется.
1630 А £ 1870 А; условие выполняется.
7.3 Проверка трансформаторов по
перегреву
где I тп,м - эффективный ток тяговой
подстанции при максимальном числе поездов;
I т,доп - допустимый ток трансформатора с
учетом перегрузки.
В курсовом проекте трансформатор выбран с учетом
перегрузки, поэтому такая проверка уже выполнена.
8.
Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор наиболее экономичного
По каждому варианту определяются приведенные годовые
затраты
где С i - годовые эксплуатационные
расходы по варианту;
К i - капитальные вложения по
варианту;
Е н - нормативный коэффициент
эффективности капиталовложений, принимаемый для устройств электроснабжения
равным 0,12.
При расчете капиталовложений и эксплуатационных расходов
учитываются только составляющие, меняющиеся по вариантам.
Следует иметь в виду то, что цены на объекты капитальных
затрат с годами меняются, поэтому при пользовании справочными данными
необходимо привести цены к году, в котором проводитс
Похожие работы на - Расчет системы электроснабжения Курсовая работа (т). Физика.
Сочинение На Тему Доброта По Тексту Крапивина
Реферат По Литературе Литература Эпохи Возрождения
Контрольная работа по теме Экономическая оценка природных ресурсов
Реферат: Проект по переводу части компьютеров организации с установленной. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Александр Исаевич Солженицын
Реферат: Основные понятия трудового права
Дипломная работа по теме Здоровый образ жизни и профилактика заболеваний
Реферат: Духовно-нравственная безопасность России. Скачать бесплатно и без регистрации
Заказ Курсовой Работы Срочно
Курсовая работа: Технология изготовления плаща
Доклад: Костюм Древнего Египта
Курсовая работа по теме Защита прав патентообладателей и авторов
Настоящий Учитель Сочинение 9.3
Методические Рекомендации По Оформлению Магистерской Диссертации
Реферат На Тему История И Цивилизация
Контрольная работа: Постановка задачи по учету основных средств . Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение На Тему Исаакиевский Собор
Курсовая работа по теме Удосконалення технології м'ясних запечених страв
Анализ Контрольной Работы 3 Класс
Тіл Деген Не Эссе
Реферат: Детский травматизм и методы самостоятельной помощи
Доклад: Война 1812 года
Реферат: Цель изучения дисциплины