Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет потерь напряжения и мощности





Падение напряжение до поезда определяется из предположения нахождения на каждом пути зон подстанция - пост секционирования одновременно не более одного поезда. В случае нахождения поезда на участке подстанция А-пост секционирования падение напряжения для поезда N_1 в сечении i, определится по формуле Ui=I1i*(R0*(S-SA)+RA). Где I1i - суммарный ток первого фидера подстанции А с учетом токов всех поездов, находящихся в рассматриваемом сечении i. Потери мощности для одного поезда с током Ii в сечении i можно оценить по значению его тока ∆Pi=Ui*Ii. Мощность, потребляемая поездом, рассчитывается по формуле Pi=(UA0-Ui)*Ii . Значения суммарного тока фидера подстанции считывается с листа Сумма_поездов, а сам расчет производится на листах с именами Поезд_1, Поезд_2,. По значениям мощностей и потерь мощностей в тяговой сети вычисляется коэффициент полезного действия тяговой сети. КПД=Pi/(Pi+∆Pi).

В таблице 7 приведены суммарные токи при движении всех 6 поездов, а на рисунке 5 приведен суммарный график.


 


Таблица 7 – расчет токов фидеров от суммарной нагрузки

 

t IS1 IS2 IS3 IS4 IS5 IS6 сумма DP P h
0,0 826,9 127,7 145,1 127,7 145,1 127,7 0,0 148,8 5251,2 97,2
1,0 784,8 135,6 154,1 135,6 154,1 135,6 0,0 167,8 5232,2 96,9
2,0 756,8 141,0 160,2 141,0 160,2 141,0 0,0 178,8 5221,2 96,7
3,0 728,7 146,3 166,2 146,3 166,2 146,3 0,0 188,6 5211,4 96,5
4,0 700,7 151,6 172,3 151,6 172,3 151,6 0,0 197,1 5202,9 96,4
5,0 672,6 156,9 178,3 156,9 178,3 156,9 0,0 204,3 5195,7 96,2
6,0 754,5 272,2 661,1 259,0 294,3 259,0 0,0 355,2 8644,8 96,1
7,0 730,0 281,0 650,3 267,4 303,9 267,4 0,0 371,6 8628,4 95,9
8,0 705,5 289,9 639,4 275,9 313,5 275,9 0,0 386,6 8613,4 95,7
9,0 681,0 298,8 628,6 284,3 323,1 284,3 0,0 400,2 8599,8 95,6
10,0 301,6 185,3 478,7 170,4 193,6 170,4 0,0 149,6 5250,4 97,2
11,0 295,8 190,6 463,9 175,3 199,2 175,3 0,0 154,6 5245,4 97,1
12,0 290,0 195,9 449,0 180,2 204,7 180,2 0,0 159,1 5240,9 97,1
13,0 284,2 201,2 434,1 185,1 210,3 185,1 0,0 163,0 5237,0 97,0
14,0 278,4 206,6 419,3 190,0 215,9 190,0 0,0 166,5 5233,5 96,9
15,0 1099,5 356,9 532,1 322,5 366,5 322,5 0,0 551,3 10248,7 94,9
16,0 920,2 222,9 214,6 204,8 232,7 204,8 0,0 355,4 6844,6 95,1
17,0 882,8 230,7 221,9 211,9 240,8 211,9 0,0 367,5 6832,5 94,9
18,0 845,4 238,6 229,2 219,0 248,8 219,0 0,0 377,3 6822,7 94,8
19,0 808,0 246,4 236,6 226,1 256,9 226,1 0,0 384,8 6815,2 94,7
20,0 686,7 154,3 175,3 154,3 175,3 154,3 0,0 200,8 5199,2 96,3
21,0 768,5 269,5 658,1 256,3 291,3 256,3 0,0 350,7 8649,3 96,1
22,0 744,0 278,4 647,2 264,8 300,9 264,8 0,0 367,6 8632,4 95,9
23,0 822,2 372,9 711,8 348,5 396,1 348,5 0,0 598,2 10201,8 94,5
24,0 811,7 378,7 698,3 354,3 402,6 354,3 0,0 609,3 10190,7 94,4
25,0 437,0 264,0 547,8 239,5 272,2 239,5 0,0 259,3 6940,7 96,4
26,0 445,2 266,3 530,2 241,8 274,7 241,8 0,0 264,2 6935,8 96,3
27,0 453,4 268,6 512,7 244,0 277,3 244,0 0,0 268,5 6931,5 96,3
28,0 461,6 270,9 495,2 246,2 279,8 246,2 0,0 272,2 6927,8 96,2
29,0 843,5 408,2 596,5 367,3 417,4 367,3 0,0 641,3 10158,7 94,1
30,0 1846,7 882,7 841,3 615,1 699,0 615,1 0,0 1814,3 17985,7 90,8
31,0 1702,5 773,4 508,8 483,2 549,0 483,2 0,0 1340,2 14859,8 91,7
32,0 1700,0 805,9 501,0 476,0 540,9 476,0 0,0 1315,0 14885,0 91,9
33,0 1697,6 838,4 493,3 468,9 532,8 468,9 0,0 1290,3 14909,7 92,0
34,0 1695,2 870,9 485,6 461,8 524,7 461,8 0,0 1266,2 14933,8 92,2
35,0 1499,5 323,4 284,6 284,6 323,4 284,6 0,0 725,4 10074,6 93,3
36,0 768,5 291,3 636,3 256,3 291,3 256,3 0,0 347,1 8652,9 96,1
37,0 744,0 300,9 624,8 264,8 300,9 264,8 0,0 363,6 8636,4 96,0
38,0 822,2 396,1 688,5 348,5 396,1 348,5 0,0 593,7 10206,3 94,5
39,0 811,7 402,6 674,3 354,3 402,6 354,3 0,0 604,3 10195,7 94,4
40,0 437,0 539,5 272,2 239,5 272,2 239,5 0,0 197,3 7002,7 97,3
41,0 445,2 521,8 274,7 241,8 274,7 241,8 0,0 202,8 6997,2 97,2
42,0 453,4 504,0 277,3 244,0 277,3 244,0 0,0 208,4 6991,6 97,1
43,0 461,6 486,2 279,8 246,2 279,8 246,2 0,0 214,0 6986,0 97,0
44,0 843,5 587,3 417,4 367,3 417,4 367,3 0,0 590,2 10209,8 94,5
45,0 1848,5 833,7 883,7 616,7 700,8 616,7 0,0 1847,3 17952,7 90,7
46,0 1704,2 500,9 774,6 484,7 550,8 484,7 0,0 1417,0 14783,0 91,3
47,0 1701,8 492,9 807,4 477,6 542,7 477,6 0,0 1393,5 14806,5 91,4
48,0 1699,4 484,9 840,1 470,5 534,6 470,5 0,0 1368,1 14831,9 91,6
49,0 1697,0 477,0 872,9 463,3 526,5 463,3 0,0 1340,8 14859,2 91,7
50,0 1499,5 284,6 323,4 284,6 323,4 284,6 0,0 725,4 10074,6 93,3
51,0 768,5 636,3 291,3 256,3 291,3 256,3 0,0 290,1 8709,9 96,8
52,0 744,0 624,8 300,9 264,8 300,9 264,8 0,0 305,3 8694,7 96,6
53,0 822,2 688,5 396,1 348,5 396,1 348,5 0,0 536,6 10263,4 95,0
54,0 811,7 674,3 402,6 354,3 402,6 354,3 0,0 547,2 10252,8 94,9
55,0 437,0 539,5 272,2 239,5 272,2 239,5 0,0 197,3 7002,7 97,3
56,0 445,2 521,8 274,7 241,8 274,7 241,8 0,0 202,8 6997,2 97,2
57,0 453,4 504,0 277,3 244,0 277,3 244,0 0,0 208,4 6991,6 97,1
58,0 461,6 486,2 279,8 246,2 279,8 246,2 0,0 214,0 6986,0 97,0
59,0 843,5 587,3 417,4 367,3 417,4 367,3 0,0 590,2 10209,8 94,5
60,0 1021,6 889,0 555,7 489,0 555,7 489,0 0,0 877,4 13522,6 93,9
61,0 905,4 591,7 399,7 351,7 399,7 351,7 0,0 270,9 5129,1 95,0
62,0 931,0 619,3 385,6 339,3 385,6 339,3 0,0 267,1 5132,9 95,1
63,0 956,6 646,8 371,4 326,8 371,4 326,8 0,0 264,5 5135,5 95,1
64,0 982,3 674,4 357,3 314,4 357,3 314,4 0,0 263,2 5136,8 95,1
65,0 812,9 130,3 148,1 130,3 148,1 130,3 0,0 0,0 0,0  
66,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
67,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
68,0 102,7 75,4 85,6 75,4 85,6 75,4 0,0 20,4 1779,6 98,9
69,0 116,7 72,7 82,6 72,7 82,6 72,7 0,0 21,9 1778,1 98,8
70,0 130,7 70,0 79,6 70,0 79,6 70,0 0,0 23,0 1777,0 98,7
71,0 144,7 67,4 76,6 67,4 76,6 67,4 0,0 23,9 1776,1 98,7
72,0 158,8 64,7 73,5 64,7 73,5 64,7 0,0 24,4 1775,6 98,6
73,0 172,8 62,1 70,5 62,1 70,5 62,1 0,0 24,6 1775,4 98,6
74,0 560,4 178,2 202,5 178,2 202,5 178,2 0,0 220,7 5179,3 95,9
75,0 744,4 495,0 335,3 295,0 335,3 295,0 0,0 368,5 8631,5 95,9
76,0 779,3 520,8 319,1 280,8 319,1 280,8 0,0 340,4 8659,6 96,2
77,0 814,3 546,6 302,9 266,6 302,9 266,6 0,0 310,9 8689,1 96,5
78,0 849,3 572,4 286,8 252,4 286,8 252,4 0,0 280,0 8720,0 96,9
79,0 884,3 598,2 270,6 238,2 270,6 238,2 0,0 247,7 8752,3 97,2
80,0 812,9 130,3 148,1 130,3 148,1 130,3 0,0 155,5 5244,5 97,1
81,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
82,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
83,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
84,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
85,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
86,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
87,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
88,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
89,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
90,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
91,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
92,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
93,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
94,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
95,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
96,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
97,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
98,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
99,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0  
сред.знач. 756,8 369,9 381,4 255,5 290,4 255,5 0,0 422,9 0,0 0,0
эффек.знач. 890,6 439,6 445,5 288,8 328,1 288,8 0,0 597,9 8621,0 95,6







Рисунок 5 – график движения поездов и токи фидеров

 

ВЫВОД

В данной части курсового проекта были получены навыки использования современного программного обеспечения для решения задач по расчёту системы тягового электроснабжения. Расчёт выполнялся в программе EXCEL. Результаты расчёта представлены на листах программы, для всех 8 поездов. В итоге были получены графики токов фидеров и графиков движения поезда.


 

КОРТЭС

Началом работы с данным пакетом является создание участка, т.е. ввод данных, необходимых для расчета:

 

Рисунок 6 – раздельные пункты

На графике показан продольный профиль движения поездов, с учетом особенностей заданного участка (скорости движения).

Рисунок 7 –продольный профиль движения нечетного поезда, с учетом особенностей заданного участка (скорости движения)

Рисунок 8 - продольный профиль движения четного поезда

Схема участка 3кВ

Участок состоит из 2 тяговых подстанций, одного поста секционирования на 10 км. Контактную подвеску выбирали таким образом, чтобы ее сопротивление соответствовало исходным данным. На обеих подстанциях установлены одинаковые трансформаторы:

Понижающий – ТДТГН-16000/110

Преобразовательный – ТДП-12500/10Ж-У1

В итоге получаем схему, представленную на рисунке 9.

Рисунок 9 – схема участка

График движения поездов

Рисунок 10 – график движения поездов

Расчеты рабочих режимов и пропускной способности системы 3 кВ

Расчет осуществляется по графику движения поездов. Задаем интервал времени от 0 до 60 минут и получаем следующее.

Таблица 8 - основные характеристики рабочего режима участка ТП А – ТП Б

Время расчета, мин: начало продолжительность 60 шаг 0,25
Температура воздуха, °C  
Использованы графики движения путей 1-го, 2-го,3-го
Расход энергии, кВт·ч: на тягу потери в тяговой сети 279 (2,9%)
рекуперация  
Ограничивающий ток выпрям., А ЭЧЭ ЭЧЭ А
Огр. коэфф. нагрузки: выпрям. 0,59 (доп. 1,0 30 мин)
преобразовательный тр-р 0,59 (доп. 1,0 30 мин) ЭЧЭ ЭЧЭ А
понижающий тр-р 0,59 (доп. 1,5 10 мин) ЭЧЭ ЭЧЭ А
Напряжения, В: минимальное   2-й путь зоны ЭЧЭ А – ЭЧЭ Б поезд № 4 на km 8,26 в 36 мин
среднее 3-мин   2-й путь зоны ЭЧЭ А – ЭЧЭ Б поезд № 4 на km 7,16
Огр. темпер., °C: в конт. сети 2510* (доп. 120° 3 мин) Ф5 ЭЧЭ ЭЧЭ А
в отсасывающей линии (доп. 90° 20 мин) ЭЧЭ ЭЧЭ А

Таблица 9 - нагрузки тяговых подстанций

Наименование подстанции 0,25мин Ток, А средн. Uш.ср, В Расход, приём кВт·чвозврат
ТП А -
ТП Б -

 

 

Таблица 10 - минимальные напряжения на токоприёмниках локомотивов

Межподстанционная зона Путь Uэ, В миним. 3-мин Поезд №, на km
ЭЧЭ А 1-й № 3, 16,21
ЭЧЭ Б 2-й № 4, 7,16
  3-й

 

 

Таблица 11 - расход и потери электроэнергии, кВт·ч

Наименования энергосистем Приём Возврат Потери в трансформаторах
Подстанции     нагруз. х. х.
   
ЭЧЭ А
ЭЧЭ Б
Всего по участку

 

Вывод: в данной части курсового проекта были получены навыки использования современного программного обеспечения для решения задач по расчёту системы тягового электроснабжения. Расчёт выполнялся в программе КОРТЭС. Результаты расчёта представлены на листах программы, для всех 8 поездов. В итоге были получены токи потребления поездов, скорости движения, выполнен расчет пропускной способности.


 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таблица 12 – сравнение результатов расчета Excel иКОРТЭС

Excel КОРТЭС
Нагрузка тяговой подстанции ТП А, А
Минимальное напряжение на токоприемниках локомотивов, В
2995,6 (3300-189) Поезд №4 на 8,5 км в 19 минут Поезд №4 на 8,26 в 36 минут
Расход энергии на тягу, кВт*ч
5251,2
Потери энергии в тяговой сети, кВт*ч
148,8

 

Как видно, результаты расчетов имеют незначительные расхождения. Объясняется это тем, что при расчете вКОРТЕС принимались различного рода допущения. Выбиралась подвеска с сопротивлением тяговой сети, соответствующим исходным данным. Также были подобраны соответствующие сопротивления тяговых подстанций.

В результате выполнения курсового проекта были получены навыки работы в таких программах, как EXCEL, КОРТЭС.

В проекте были определены мгновенные токи фидеров подстанций, средние и эффективные значения этих токов, а также потери мощности и напряжения при движении по 3-х путному участку пакета однотипных поездов.

Библиографический список

1. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Алгоритмизация и САПР». Расчет системы тягового электроснабжения А.И. Бурьяноватый, В.Г. Жемчугов, О.А. Степанская. Санкт-Петербург 2004.

2. Требования к оформлению курсовых и дипломных проектов: учебно-метод. пособие / В.В. Ефимов. – 2-е изд. – СПБ.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. – 46 с.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.