Курсовая работа (т): Электроснабжение городского электрического транспорта

Принимаем число агрегатов равным 3. Число трансформаторов собственных нужд принимаем равным 2. Определяем фактический коэффициент загрузки выпрямительного агрегата и сравниваем его с допустимым коэффициентом

_зд > К_з , (8)

,14 > 0,89

Рабочая мощность подстанции на стороне 600В (постоянного тока)

Р_П = I_n*U_н , (9)

где I_n - ток подстанции, А;

U_H - номинальное напряжение на шинах подстанции, 600В[5].

Р_П = 3543,3 *600 = 2126 (кВА)

Установленная мощность подстанции на стороне переменного тока

_уст=+ (10)

где S_iуа - установленная мощность i-того агрегата, кВА;

S_KCH - установленная мощность k-того трансформатора собственных нужд, кВА. Трансформатором собственных нужд выбираем масляный трансформатор типа ТМ-40/10,К_з= 0,7[5].

S_уст = 3 ^. 1385 + 2 ^. 40 = 4235 (кВА)

Рабочая мощность подстанции определяется с учётом реального коэффициента загрузки агрегата К_з. Резервный агрегат подстанции при определении её рабочей мощности не учитывается

_pa = S_уа ^. К_з , (11)

где S_ya - мощность одного установленного агрегата, кВА.

S_рa = 1385 * 0,89 = 1232,65 (кВА)

Рабочая мощность подстанции

_уст =  +  (12)

_рn = 2* 1232,65+40* 0,7 = 2493,3 (кВА)

. Расчет сечения контактной сети и кабелей 600В

Исходя из нагрузки на участках контактной сети, производят выбор кабелей и контактных проводов по экономической плотности тока. Расчет производится для наиболее загруженного участка. В данном проекте таковым является пятый участок.

Наибольшее распространение для тяговых сетей трамвая и троллейбуса получили провода МФ-100, сечением 100 мм². Выбранное сечение контактных проводов необходимо проверить по допустимой плотности тока:

для нормального режима 5 А/мм²;

для вынужденного режима 7 А/мм².

Находим эквивалентный ток I_эк, А при нормальном режиме работы, на самом загруженном участке

_эк1 =   , (13)

где n - частота движения на участке;

I_Y - средний ток на участке, А;

β - квадрат относительного среднеквадратичного отклонения поездного тока (β = 1,2 - для троллейбусов) [4];

I_эк1 =  =563,3 (А)

Определяем фактическую плотность тока J, А/мм² по формуле

₁ =, (14)

где К_у - коэффициент износа КП для троллейбуса = 0,92[4];

q - сечение провода марки МФ-100

J₅ =  =3,1(А/мм²)

Для сети с неизменной линейной плотностью тока I_э,А, эффективные нагрузки проводов контактной сети или кабеля для одностороннего питания, при нормальном режиме находят по формуле

_э = I_y (15)

I_э1 = 825,5* = 898,5 (А)

I_э2 = 228,6 = 295,12 (А)

I_э3 = 241,3* = 308,22 (А)

I_э4 = 190,5 *  = 255,58 (А)

I_э5 = 342,9 * = 412,11 (А)

I_э6 = 190,5* = 255,58 (А)

I_э7 = 152,4 = 215,5 (А)

I_э8 =622,3 = 694,3 (А)

I_э9 = 139,7* = 202 (А)

I_э10 = 152,4 = 212,5 (А)

I_э11 = 457,2* = 527,9 (А)

Оптимальное сечение контактных проводов и кабелей S_э , определяется по формуле:

_э =  , (16)

где I_э - эквивалентная нагрузка провода или эффективная нагрузка кабеля, А.

J-экономическая плотность тока, принятая равной 1,35 А/мм²[4];

S_э1 =  = 665,5 (мм²)

S_э2 =  = 218,6 (мм²)

S_э3 =  = 228,3 (мм²)

S_э4 =  = 189,32 (мм²)

S_э5 =  = 305,3 (мм²)

S_э6 =  = 189,32 (мм²)

S_э7 =  = 159,6 (мм²)

S_э8 =  = 514,3 (мм²)

S_э9 =  = 149,6 (мм²)

S_э10=  = 159,6 (мм²)

S_э11 =  = 391 (мм²)

Кабель от которого питается контактная сеть может быть повреждён, что вызовет увеличение нагрузки на соседних участках, то питающий кабель должен будет работать и в вынужденном режиме.

Находим нагрузки проводов контактной сети при вынужденном режиме работы

_эк =(I_n+I_nn)  (17)

_эк1,2=(825,5+228,6) =1061,6 (А)

I_эк2,3=(228,6+241,3) =540,38 (А)

I_эк3,8=(241,3+622,3) =932,7 (А)

I_эк4,5=(190,5+342,9) =602,7 (А)

I_эк6,7=(190,5+152,4) =411,5 (А)

I_эк8,9=(622,3+139,7) =830,6 (А)

I_эк9,10=(139,7+152,4) =359,3 (А)

I_эк10,11=(152,4+457,2) =676,7 (А)

Сечение кабелей определяем при работе в вынужденном режиме

_эк =, (18)

_эк1,2 =  = 786 (мм²)

S_эк2,3 =  = 400 (мм²)

S_эк3,8 =  = 690 (мм²)

S_эк4,5 =  = 446,5 (мм²)

S_эк6,7 =  = 304,8 (мм²)

S_эк8,9 =  = 615,2 (мм²)

S_эк9,10 =  = 266 (мм²)

S_эк10,11=  = 501,2 (мм²)

Питающие кабели выполняются обычно в броне с двумя алюминиевыми жилами. Питание контактной сети 1 стороннее то для питания КС выбираем кабель марки АСБ - 800 сечением 800 мм². На некоторых участках нет необходимости в подобном сечении (их можно выполнить и меньшим сечением) как следствие при аварии на ТП, или повреждении кабеля нагрузки не вызовут повреждения кабеля на соседних участках т.к. их превышение скомпенсируют соседние участки.

Данные расчетов по питающим кабелям сводим в таблицу 4:

Таблица 4 - Результаты расчётов по ПК

. Проверка сети на потерю напряжения

электроснабжение тяговый подстанция сеть

Падение напряжения на участке тяговой сети для нормального режима работы системы электроснабжения рассчитывают как среднее суммарное падение напряжения на участке тяговой сети:

∆U _c = 2*∆U _n +2* ∆U _K ,                 (19)

где ∆U_n -среднее падение напряжения в контактном проводе, В;

∆U_K -падение напряжения в кабеле, В;

Среднее суммарное падение напряжения на участке в нормальном режиме не должно превышать 90 В. При одностороннем питании среднее падение напряжения в положительном и отрицательном контактных проводах на участке тяговой сети с равномерно распределенной нагрузкой неизменной линейной плотности тока определяется по формуле

_n = **I_y* ()       (20)

где I_y - ток участка, А;

L_y - длина участка, м;

- удельная проводимость КП (для меди y = 57 См/м) [4];

q_кс - площадь сечения контактных проводов, м²;

α - отношение всего времени движения единицы подвижного состава к времени ее движения под током, принимаем равным 1,7;

n - число единиц подвижного состава на участке.

Здесь, как при расчете плотности тока в контактных проводах, необходимо учитывать параллельное соединение контактных проводов на участках с двумя направлениями движения.

Определяем среднее падение напряжения в положительном и отрицательном контактных проводах на каждом участке тяговой сети

_n1 = **825,5* ()=40,2 (В)

_n2= **228,6* ()=9,45 (В)

_n3 = **241,3* ()=9,2 (В)

_n4 = **190,5* ()=8,9 (В)

_n5 = **342,9* ()=18,2 (В)

_n6 = **190,5* ()=10,4 (В)

_n7 = **152,4* ()=6,99 (В)

_n8 = **622,3* ()=32,8 (В)

_n9 = **139,7 ()=11,5 (В)