Расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Тяговые расчеты

Тяговые расчеты являются основой для расчета и выбора основных параметров системы тягового электроснабжения. Тяговые расчеты позволяют получить графики поездного тока и скорости хода поезда по участку, необходимые для расчета и выбора трансформаторной мощности, выбора площади сечения проводов контактной сети и других расчетов.

Тяговые включают в себя:

• анализ профиля пути, его спрямление и приведение,
• расчет удельных сил сопротивлению движения,
• расчет удельных ускоряющих сил,
• расчет удельных замедляющих сил,
• построение кривых движения,
• определение расхода электрической энергии на тягу поездов.

Существенное снижение трудоемкости  и сложности вычислений при выполнении тяговых расчетов может быть достигнуто применением электронных вычислительных машин.

ВНИИЖТом на основе проведенных исследований был разработан программный комплекс расчетов тягового электроснабжения КОРТЭС, предназначенный для работы в современных операционных системах, обладающий необходимым количеством функций. Он рекомендован ОАО «РЖД» для расчета тягового электроснабжения, внедрен на сети железных дорог, а также в ряде проектных организаций.

В дипломном проекте тяговые расчеты на участке Буровка – Саратов Приволжской железной дороги были выполнены в программном комплексе КОРТЭС для поездов массой 5700 т.

На базе программного комплекса КОРТЭС была произведена следующая работа:

1. Были введены параметры расчетного участка: профиль пути, существующие ограничения скорости.
2. Были введены параметры электроподвижного состава: масса и длина поезда (масса поезда для поездов повышенной массы была принята равной 5700; масса поездов для грузовых, пассажирских и электропоездов задавалась исходя из размеров движения поездов по участку, тип локомотива для грузовых поездов и поездов повышенной массы –  ВЛ80С, для пассажирских – ЧС4, для электропоездов – ЭР9).
3. Были ввели дополнительные параметры: начальная скорость движения – 0 км/ч, начальная температура движения – 15°С.
4. Были произведены расчеты для нечетного и четного направлений движения поездов.
5. По результатам тяговых расчетов были построены кривые тока.

Результаты тяговых расчетов на участке Сенная – Саратов Приволжской железной дороги представлены в Приложении А.

1.2. Расчет и выбор основных параметров
системы тягового электроснабжения

Ниже приведен расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения на участке Сенная – Саратов Приволжской железной дороги.

В качестве расчетных подстанций используются тяговые подстанции Тарханы, Сухой Карабулак. В качестве расчетных межподстанционных зон использованы межподстанционные зоны Трофимовский 2 – Сухой Карабулак, Тарханы – Сенная.

1.2.1. Определение мощности опорной тяговой подстанции

Выполнение  раздела начинается с расчёта мощности подстанций, мощности  их понизительных  трансформаторов.

Трансформаторы выбираются по ГОСТ 14209-85, согласно которому при сроке службы 25 лет средняя относительная интенсивность износа его изоляции не должна превышать единицы, а температура наиболее нагретой точки обмотки и верхних слоёв масла не должна быть больше нормативных /3/.

В изложенной ниже методике при расчёте относительной интенсивности износа изоляции трансформатора принимается, что размеры движения и расход электроэнергии на тягу поездов в осенне-зимний период не выше чем в весенне-летний. Расчёт ведётся в предположении, что износ изоляции обмоток происходит только в период восстановления нормального движения после “окна”. При этом учитываются три режима движения поездов, определяющих температуру обмоток и масла. Режим нормального движения поездов, режим движения поездов после "окна" и режим  наибольшего размера движения поездов на участке.