Расчет пропускной способности

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Московский государственный университет путей сообщения

Императора Николая II

Нижегородский филиал

Курсовой проект

По дисциплине: «Электроснабжение железных дорог»

Выполнил: студент 5-го курса

Шифр: 1260-п/СДc-2014

Смирнов М.В.

Проверил: Герман Л.А.

Н. Новгород 2016 г

Содержание

ЗАДАНИЕ.............................................................................................................3

ВВЕДЕНИЕ ..........................................................................................................5

1. Расчёт удельных сопротивлений….................................................................6

2. Расчёт токов фидеров тяговых подстанций ..................................................7

3. Расчёт среднеквадратичного тока расчётного фидера.............................16

4. Расчёт средней потери напряжения .............................................................18

5. Расчет пропускной способности..................................................................20

Заключение…………………………………………………………………...21

Список использованной литературы............................................................... 22

Задание на курсовую работу

В зоне между двумя тяговыми подстанциями проверить пропускную способность по нагреву проводов контактной сети и уровню напряжения.

Дано:

1. Дорога – двухпутная, магистральная, электрифицированная на постоянном токе.

2. Напряжение, принятое при выполнении тяговых расчётов – U_н=3000В.

3. Схема питания контактной сети – двухсторонняя с раздельным питанием путей.

4. Минимальный межпоездной интервал при напряжении U_н, Т=9мин.

5. Тип рельсов Р 65.

6. Расчётный фидер А1.

7. Сечение проводов контактной сети для одного пути М95+2МФ100.

8. Напряжение на шинах тяговых подстанций U₀=3600B.

9. Тяговые подстанции расположены в начале и в конце участка.

10. Расчётный поезд чётный №6

11. Кривая зависимости тока от пути и график движения поездов представлены на Рис.1 .

12. Допустимый ток по нагреву I_макс=1800А.

Рис 1. Кривая зависимости тока от пути и график движения поездов

Введение

В курсовой работе не предусматривается полное решение задачи выбора варианта решения системы электроснабжения. Как следует из задания на курсовую работу, в ней необходимо произвести проверки по уровню напряжения и нагреву проводов контактной сети.

Проверка контактной сети на нагрев производится приближённым путём сопоставления среднеквадратичного тока с длительно допустимым для данной контактной сети током, т. е. наибольшим током, при котором ни один из проводов, входящих в контактную сеть, не перегревается.

Среднеквадратичным называется такой неизменный ток, при котором в проводнике за определённый промежуток времени будет выделено такое же количество тепла, какое выделяется за этот же промежуток времени при изменяющемся во времени токе. Количество выделенного тепла не может полностью определить наибольшую температуру провода. Эта температура зависит от условий его нагревания и охлаждения, которые при одном и том же количестве выделенного тепла, в случае разного характера кривой I(t), могут отличаться. Поэтому проверка проводов на нагрев по среднеквадратичному току и является приближённой.

Проверку контактной сети будем проводить на основе метода анализа графика движения. Основным исходным материалом для расчёта системы электроснабжения является график движения и кривые зависимости потребляемого локомотивами тока и пути от времени.

1. Расчёт удельных сопротивлений

Для расчёта потери напряжения до поезда необходимо знать сопротивление одного километра контактной сети и рельсов. Сопротивление контактной сети Ом/км, определяется по формуле:

Удельное сопротивление одного километра контактной сети Rk=0,062Ом/км.

Sn=95+2*100= 295мм2

где Sn - сечение медного несущего троса и двух контактных проводов Sa - алюминиевых усиливающих проводов на один путь Sa=0мм2

В работе принимается сечение проводов на обоих путях одинаковым и, следовательно, Rk1=Rk2=Rk. Сопротивление одного километра рельсового пути двух путного участка, при рельсах Р65 Rp=0,0077Ом/км.

2. Расчёт токов фидеров тяговых подстанций

Вычислим токи фидеров I_A1, I_A2, I_B1, I_B2 по обобщенной формуле для всех сечений

2.1 Мгновенная схема при t1=7,2 мин

Ток I_A будет равен

∆

∆ ∆ +∆ =75,96+341,31=417,27 В

2.2 Мгновенная схема при t2=9,8 мин

Ток I_A будет равен

∆

∆

∆ ∆ +∆ =107,018+474,774=581,792В

2.3 Мгновенная схема при t3=10,2мин

Ток I_A будет равен

∆ ∆ +∆ =119,057+464,941=583,998 В

2.4 Мгновенная схема при t4=11мин

Ток I_A будет равен

∆ ∆ +∆ =104,089+439,425=543,514 В

2.5 Мгновенная схема при t5=11,8 мин

Ток I_A будет равен

∆ ∆ +∆ =106,086+428,631=534,717 В

2.6 Мгновенная схема при t6=12мин

Ток I_A будет равен

∆

∆ ∆ +∆ =102,659+351,298=453,957 В

2.7 Мгновенная схема при t7=13,8 мин

Ток I_A будет равен

∆

∆ ∆ +∆ =106,442+282,398=388,84 В

2.8 Мгновенная схема при t8=14,2 мин

Ток I_A будет равен

∆ ∆ +∆ =118,016+524,892=642,908 В

2.8 Мгновенная схема при t9=16,2 мин

Ток I_A будет равен

∆ ∆ +∆ =87.567+424,525=512.093 В

Все данные занесены в таблицу1

Таблица 1 Основные данные

t	I1	I3	I5	I7	I2	I4	I6	I8	L1	L3	L5	L7	L2	L4	L6	L8	Ia1	Ia2	Ia
7,2	1350,0	1250,0					1000,0	1300,0	1,5	10,9						14,6
9,8		1250,0	1300,0				1300,0	1300,0		8,9	18,2				7,7		810,75	994,5
10,2		1250,0	1250,0				1300,0	1300,0		8,1	17,5				8,3	17,8		903,5
		1200,0	1200,0				1260,0	1260,0		7,2	16,9					18,5		787,5
11,8		1200,0	1200,0				1260,0	1260,0		7,2	16,9					18,5
		1200,0	1200,0				1260,0	0,0		6,5	15,8			0,9	10,1
13,8		1300,0	1200,0				1260,0			4,8	14,2			2,8	11,8
14,2		1300,0	1200,0				1260,0			4,4	13,7			3,0	12,4
16,2		1300,0	1200,0				1300,0				11.8			5,8	14,6

3Расчёт среднеквадратичного тока расчётного фидера

Таблица 2 Зависимость тока на первом фидере от времени

t, мин	7,2	9,8	10,2		11,8		13,8	14,2	16,2
Iа1, А		810,75

На основании полученной таблица составим график зависимости тока от времени на первом расчетном фидере

Рис.2 График зависимости тока от времени на первом расчетном фидере

1314А

900,375А

972А

1017А

1071А

1199А

1364А

2223А

Ө01=9мин

∆ 2,6 мин∆ ∆ ∆ ∆

∆ ∆ ∆ 2 мин∆

∆

=1485 А

4. Расчёт средней потери напряжения

Таблица 2 Зависимость падения напряжения от времени

t, мин	7,2	9,8	10,2		11,8		13,8	14,2	16,2
ΔU, В	417,3	581,8		543,5	534,7		388,8

Рис.3 График зависимости падения напряжения от времени

499,5В

583В

563,8В

539,1В

494,4В

421,4В

515,9В

∆ 2,6 мин∆ ∆ ∆ ∆

∆ ∆ ∆ 2 мин

514,8В

В

В

Среднее значение потери напряжения на блок-участке. Выбираем участок с наибольшей величиной средней потери напряжения за время Ө01/3. Это участок от t6 до t9.

Расчет пропускной способности