Экономичные  режимы  электроснабжения нетяговых   потребителей  крупных железнодорожных станций

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Московский государственный университет путей сообщения

Нижегородский филиал

Курсовая работа

по дисциплине «Электропитание и электроснабжение не тяговых потребителей»

на тему: «Экономичные  режимы  электроснабжения нетяговых   потребителей  крупных железнодорожных станций»

Выполнил студент 3 курса

Шифр: 1360-цСДс-1237

Болотов А.А.

Проверил: Герман Л.А.

Н.Новгород  2016 год

Задание и содержание курсовой работы

В  результате   работы  должны усвоить схемы  электроснабжения  10 кВ нетяговых потребителей железнодорожных станций,  расчеты  потерь напряжения и потерь мощности,  а также расчеты экономичных режимов.

Рассматривается  система электроснабжения  нетяговых потребителей крупной железнодорожной станции.  Питание четырех объектов-  трансформаторных  подстанции ТП 10/0,4 кВ ( ТП1 - локомотивное депо, ТП2- вагонное депо,  ТП3 - цех ремонта колесных пар, ТП4 - база масляного хозяйства)  осуществляется от шин 10 кВ тяговой подстанции  по кольцевой схеме.

Для реализации цели следует решить задачи:

 1)   рассчитать потери напряжения при раздельном и параллельном питании до всех объектов;

 2)   рассчитать потери активной мощности при раздельном и параллельном питании;

   3) выполнить оптимизационные расчеты потерь мощности путем определения точки раздела питания в линии с целью получения наименьших потерь в системе электроснабжения 10 кВ

Исходные  данные  для  выполнения  курсовой работы.

Расстояния   линий  10 кВ между  трансформаторными подстанциями

	Предпоследняя  цифра шифра 3
Участки	Расстояния, км
0-1	5
0-2	3
1-3	2
2-4	4
3-4	4

Мощности нагрузок трансформаторных  подстанций

Предпоследняя  цифра шифра 3
Номера  ТП	Мощность
ТП1	Р,кВт	300
Q,квар	300
ТП2	Р,кВт	500
Q,квар	400
ТП3	Р,кВт	500
Q,квар	400
ТП4	Р,кВт	300
Q,квар	400

     Принять провода линии АС-70.

Кольцевая схема электропитания

 

 

     Основными источниками питания крупной железнодорожной станции и узла являются, как правило, распределительные электрические сети 10 кВ от тяговой подстанции, а резервом могут использоваться местные электрические сети.

    Потери напряжения до ТПj ( c номером   j) при одностороннем питании  определяются по следующей формуле

       ∆U_i =                                                                (1)

где    Рi, Qi  -   активная (кВт) и реактивная (квар)  мощности нагрузок,

                Uн  - номинальное напряжение

Ri и  Xi – активное и реактивное сопротивления  линии до нагрузок i, Ом.

                           Ri = rli  ; Хi = хli.                                                                    (2)

        Для расчета потерь мощности можно применить следующий метод: найти активную и реактивную мощности на каждом участке линии и после чего определить потери мощности на этом участке. Точно также определяются потери мощности на других участках и тогда общие потери определяются как сумма этих потерь.

       Активные потери на каждом m участке равны

                                 ∆Рm =   (Рm² +Qm²)Rm/Uн²  ,                                        (3)

        где Рm, Qm  - активная  и реактивная мощности (кВт,квар) на участке m,

             Rm – активное  сопротивление линии участка m,

              Uн – номинальное напряжение сети. кВ.

1.     Потери напряжения до всех объектов.

1.1 Потери напряжения при раздельном питании.

     Рассчитываем сопротивление  проводов на всех участках.

     Рассчитываем потери напряжения (ПС между ТП4 и ТП3).

    Рассчитываем потери напряжения (ПС между ТП2 и ТП4).

    Рассчитываем потери напряжения (ПС между ТП1 и ТП3).

1.2Потери напряжения при параллельном питании.

Рассчитываем распределение мощности от ТП2

Рассчитываем распределение мощности от ТП4

Рассчитываем распределение мощности от ТП3

Рассчитываем распределение мощности от ТП1

Рассчитываем потери напряжения при параллельном питании:

       Потери напряжения при параллельном питании в середине участка 4-3.

2.  Активные потери мощности при раздельном и параллельном питании.   

2.1 Активные потери мощности при раздельном питании (ПС между ТП4 и ТП3).

     Полная потеря активной мощности при раздельном питании

Активные потери мощности при раздельном питании (ПС между ТП2 и ТП4).

     Полная потеря активной мощности при раздельном питании

Активные потери мощности при раздельном питании (ПС между ТП1 и ТП3).

     Полная потеря активной мощности при раздельном питании

2.2 Потери активной мощности при параллельном питании.

Сводная таблица потерь напряжения.

Раздельное питание	Параллельное питание
ПС между ТП4 и ТП3		Полные потери напряжения
ПС между ТП2 и ТП4		Потери напряжения в середине участка 4-3
ПС между ТП1 и ТП3

Сводная таблица потерь мощности.

Раздельное питание	Параллельное питание
ПС между ТП4 и ТП3		Полные потери мощности
ПС между ТП2 и ТП4
ПС между ТП1 и ТП3

Вывод:  при оптимизационных расчетах потерь мощности и напряжения с целью получения наименьших потерь в системе электроснабжения 10 кВ определили точку раздела питания в линии на участке между ТП4 и ТП3. Из Сводных таблиц видно что при параллельном питании потери напряжения и мощности меньше чем при раздельном питании

Список литературы

1. Силовое оборудование тяговых  подстанций  железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО «РЖД»,  филиал  «ПКБ по электрификации ж.д.».  - М.: ТРАНСИЗДАТ,  2004. - 384с.

2. Справочник   по электроснабжению  железных дорог/ под  ред. Марквардта К.Г. т.1 М.: Транспорт, 1980 . 256с.

3. Правила  устройства системы  тягового  электроснабжения железных  дорог РФ. ЦЭ-462. – М.: МПС, 1997.-79с.

4. Герман Л.А., Векслер М.И., Шелом И.А.  Устройства  и линии  электроснабжения автоблокировки. М.Транспорт, 1987, 191с.

5. Ратнер М.П.,  Могилевский Е.Л. Электроснабжение нетяговых потребителей  железных дорог. М. Транспорт, 1985. 296с

6. Серебряков А.С., Шумейко В.В. MATHCAD и решение задач электротехники. – М: Маршрут, 2005.-240 с