Исследование графиков электрических нагрузок тяговых подстанций электрических железных дорог

Цель работы: исследовать графики электрических нагрузок на примере тяговой подстанции постоянного тока.

Краткие теоретические сведения

Различают следующие коэффициенты, характеризующие устойчивые графики нагрузки /4,5/.

1) Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения графика. Представляет собой отношение средней мощности за рассматриваемый период времени к наибольшей

, (4)

где - средняя мощность за рассматриваемый период времени;

- максимальнаямощность за рассматриваемый период времени.

Величина, обратная коэффициенту нагрузки, называется коэффициентом максимума нагрузки.

2) Коэффициент попадания в максимум. Представляет собой отношение требуемой мощности данным потребителем в момент максимума системы к установленной мощности данного потребителя

, (5)

где - требуемая мощность потребителя;

-установленная мощность потребителя.

3) Продолжительность использования максимума нагрузки. Представляет собой отношение переработанной энергии за год или сутки к максимальной мощности, которая имела место за этот период

, (6)

где - расход энергии за год или сутки;

-максимальная мощность потребителя.

4) Коэффициент минимума нагрузки. Предназначен для оценки возможного снижения нагрузки, а следовательно, и возможного повышения напряжения

, (7)

где - средняя мощность за рассматриваемый период времени;

- минимальнаямощность за рассматриваемый период времени.

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа выполняется на базе ЭВМ в лаборатории «Электроснабжение железных дорог» кафедры ЭСЖТ СамГАПС.

1. Загрузить файл «Граф_нагр.xls». Размещение указанного файла на жестком диске компьютера необходимо уточнить у преподавателя. После загрузки появится главная форма программы (рис.9), на которой представлена таблица среднечасовых значений мощности по направлениям деятельности тяговых подстанций (рис.10).

Рис.9. Пример формы для исследования графиков нагрузки

Рис.10. Структурная схема тяговой подстанции постоянного тока

2. Сгенерировать новые значения для графиков нагрузки. Для этого необходимо сначала нажать кнопку «Очистить значения», а затем кнопку «Генерировать значения». После этого в таблице появятся новые значения. По данным таблицы построятся графики нагрузок. Для их просмотра необходимо нажать кнопку «Графики нагрузок».

3. Произвести расчет коэффициентов по формулам (4) – (7), характеризующих графики электрических нагрузок, по следующим направлениям:

- расход электрической энергии на тягу (вместе с расходом электрической энергии на собственные нужды);

- расход электрической энергии 1-го потребителя;

- расход электрической энергии 2-го потребителя;

- расход электрической энергии 3-го потребителя;

- суммарный расход энергии тяговой подстанции.

4. Сделать выводы по работе.

Порядок оформления работы

1. Название и цель работы.

2. Таблица со среднечасовыми значениями электрической мощности.

3. Графики электрических нагрузок.

4. Расчеты коэффициентов, характеризующих графики электрических нагрузок.

5. Выводы по лабораторной работе.

Вопросы для защиты лабораторной работы

1. В чем заключается особенность работы системы тягового электроснабжения в отличие от системы тягового электроснабжения промышленного предприятия?

2. Что представляет собой график электрической нагрузки?

3. Чем обусловлена суточная неравномерность графика нагрузки тяговой подстанции?

4. Чем обусловлена сезонная неравномерность графика нагрузки тяговой подстанции?

5. Какие существуют коэффициенты, характеризующие устойчивые графики нагрузки?

Лабораторная работа № 5