Расчет электрических нагрузок тяговой сети

Введение

Электрификация является стержнем экономики и играет ведущую роль в развитии народного хозяйства, в осуществлении технического прогресса. Электроэнергетика болем чем какая-либо другая отрасль народного хазяйства определяет уровень экономического развития страны.

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок: по производству электроэнергии - электрические станции; по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах - приемники электроэнергии.

По технологическому назначению приемники электроэнергии классифицируются в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует электрическую энергию: электродвигатели приводов машин и механизмов; электротермические установки; электрохимические установки; установки электроосвещения; установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры; устройства искровой обработки, контроля и испытания изделий Электроприемники характеризуются номинальными параметрами: напряжением, током, мощностью и др.

Совокупность электроприемников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединенных с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.

Совокупность электрических станции, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется энергетической системой. Единая энергетическая система (ЕЭС) объединяет энергетические системы отдельных районов, соединяя их линиями электропередачи.

Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, называют электроэнергетической системой.

Главная проблема, стоящая ныне перед Белорусской энергосистемой - ликвидация острого дефицита мощности источника электроэнергетики. Электроэнергетика как базовая отрасль должна стать менее зависимой от внешних поставок электроэнергии и топлива.

Надежное и экономичное обеспечение потребителей электрической энергиейявляется важной народнохозяйственной задачей. Решение этой задачи вомногом зависит от высококвалифицированных специалистов среднего звена - техников - электриков.

Городской электрический транспорт - массовый общественный транспорт, предназначенный для маршрутного обслуживания населения. Он должен обеспечивать: высокую надежность и безопасность движения; максимум удобств для пассажиров при минимальной стоимости перевозок; необходимую частоту и регулярность движения на линии; высокую скорость сообщения и требуемую провозную способность; минимальный шум, создаваемый электроподвижным составом.

Целью курсового проектаявляется применение на практике знаний полученных по дисциплине электроснабжения городского электрического транспорта и применения ГОСТов при оформлении курсового проекта.

 

Общая характеристика объекта

 

Электрическая энергия для всех потребителей (промышленности, населения города, трамвая, троллейбуса и др.) вырабатывается чаще всего электромашинными генераторами переменного тока. Для уменьшения потерь при ее передаче и распределении, напряжение, снимаемое на выходе электрогенератора, повышается трансформаторной подстанцией до 110кВ. Затем электроэнергия передается по высоковольтным линиям электропередач (ЛЭП) на большие расстояния, которые могут измеряться сотнями километров. К ЛЭП подключен ряд распределительных подстанций, отводящих электроэнергию к местным центрам электропотребления. Поскольку далее электроэнергия передается по улицам и населенным районам, на подстанциях напряжение для безопасности понижается трансформаторами. К понижающим трансформаторам подстанций подключены линии магистральной сети. В удобных точках этой сети устанавливаются пункты ответвления для распределительной сети электропотребителей. Питание тяговых подстанций городского электротранспорта осуществляется по кабельным (в редких случаях воздушным) трехфазным линиям.

На тяговой подстанции напряжение понижается до 600 В и переменный ток преобразуется выпрямителями в постоянный. По питающим линиям положительной и отрицательной полярности электроэнергия подается в контактные провода трамвая или контактные провода троллейбуса. Подвижной состав трамваев и троллейбусов получает электроэнергию через контакт токоприемников с контактным проводом, в трамвае второй контакт осуществляется через колесные пары и рельсы.

В максимальные часы нагрузки интервал времени для маршрута 29 равен 6 минут, для маршрута 33 равен 3 минут, для маршрута 38 равен 4 минут, для маршрута 54 равен 6 минут, для маршрута 55 равен 7 минут, для маршрута 37 равен 4 минут, для маршрута 46 равен 3 минут, для маршрута 53 равен 5 минут, для маршрута 22 равен 9 минут, для маршрута 40 равен 8 минут. На данных участках проходит троллейбус модели АКСМ-321, со средним потребляемым током I_cр = 130А [1]. Движение на всех участках двухстороннее.

 

Расчет электрических нагрузок тяговой сети

 

Рассчитать нагрузку тяговой сети – это значит определить ток на каждом участке. Ток на участке зависит от длины участка, величины среднего потребляемого тока единицей электроподвижного состава, от количества машин на участке и от скорости движения единицы электроподвижного состава.

Электрические расчеты устройств электроснабжения выполняют для максимальных заданных частот движения при наихудших условиях движения и максимальном расчетном потреблении тока единицами электроподвижного состава. Как правило, это соответствует зимнему сезону, когда полностью включены отопительные приборы, но в некоторых случаях это может быть и летний сезон.

На данных участках осуществляют движение троллейбусы модели АКСМ–321 со средним потребляемым током I_cр = 130 А, [1].

Эксплуатационная скорость троллейбуса ⱴ_э = 17 км/ч, [1].

Задаемся интервалами движения единиц электроподвижного состава:

T₃₃ = 3 мин; Т₃₈ = 4 мин; Т₅₄ = 6 мин; T₅₅ =7 мин; T₃₇ = 4 мин; Т₄₆ = 3 мин; Т₅₃ = 5 мин; T₂₂ =9 мин; T₄₀ =8 мин.

Длины участков берём по факту: L₁ = 0,30 км; L₂ = 0,35 км; L₃ = 0,22 км; L₄ = 0,25 км; L₅ = 0,28 км; L₆ = 0,31 км; L₇ = 0,28 км; L₈ = 0,15 км; L₉ = 0,16 км; L₁₀ = 0,30 км; L₁₁ = 0,40 км; L₁₂ = 0,45 км; L₁₃ = 0,26 км; L₁₄ = 0,20 км.

Для двухстороннего движения нагрузку на участке тяговой сети I_y, А находим по формуле

 

_y= _{ср ср} ·n, (2.1)

 

где N – частота движения, пар машин/ час;

L_y – длина участка, км;

n – число поездов (машин) одного маршрута на участке, шт.

Частота движения N, пар машин/час

 

N =, (2.2)

 

где Т – интервал движения, мин.

Число поездов (машин) одного маршрута на участке n, шт., определяется по формуле

 

(2.3)

 

Определяем частоту движения по формуле (2.2)

 

N₁ = 6, пар машин/час.

Суммарная частота движения на участке сети определяется по формуле

 

∑N_n = N₁ + N₂+ N₃ + N_n,пар машин/час. (2.4)

 

∑N₁=∑N₂=∑N₃=∑N₄=20+15+10+8,5= 53,5 пар машин/час,

 

Аналогично проводим расчет для всех участков пути и данные расчёта заносим в таблицу 2.1

Определяем нагрузку на участке I_y1, А, по формуле (2.1)

 

I_y1 =

 

Аналогично производим расчет для всех участков сети. Результаты заносим в таблицу 2.1.

Определяем число поездов одного маршрута по формуле (2.3)

 

n₁ = = 1,88 шт.

 

Таблица 2.1 – Результаты расчетов

Участок	Длина участка / длина кабеля Ly, км / Lk, км	Число машин на участке n, шт.	Количество маршрутов на участке, шт.	Нагрузка участка Iy, A
	0,30 / 0,25	1,88		245,0
	0,35/ 0,50	2,20		286,0
	0,22/ 0,65	1,38		180,0
	0,25/ 0,20	1,38		179,7
	0,28/ 0,15	1,54		201,0
	0,31/ 0,10	1,70		222,8
	0,28/ 0,30	1,54		201,0
	0,15/ 0,35	0,80		107,8
	0,16/0,38	0,26		34,50
	0,30/0,36	0,49		64,70
	0,40/0,28	0,66		86,00
	0,45/0,10	0,74		97,00
	0,26/0,60	0,43		56,00
	0,20/0,55	0,33		43,00

 

Суммарный ток равен

 

I_n = ∑I_y = 2004,4 А.

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: