WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

В предлагаемом методе для приведения расхода ЭЭ по счетчикам ЭПС при заездах на соседние железные дороги к расходу по счетчикам ТП используются значения небалансов в границах соответствующих железных дорог, в отличие от известного метода ОмГУПСа – ДвГУПСа, где рассматривались значения небалансов в границах «участков совместной работы» локомотивных бригад. Демонстрационная схема взаимозаездов локомотивных бригад приведена на рис. 1.

Расчетное значение расхода ЭЭ на тягу поездов в границах участков работы локомотивных бригад железной дороги А, приведенное к счетчикам ТП, определяется выражением:

,     (1)

где – расчетное значение расхода ЭЭ по счетчикам ТП в границах железной дороги А; – корректирующее значение, определяемое по формуле:

, (2)

где, ; m1 – количество плеч заездов локомотивных бригад железной дороги А на территорию k-й соседней железной дороги; m2 – количество плеч заездов локомотивных бригад соседней k-й железной дороги на территорию железной дороги А; n – количество железных дорог, граничащих с железной дорогой А;, – расчетные относительные значения небалансов в границах k-й соседней железной дороги и в границах железной дороги A;, – корректирующие значения расхода ЭЭ на плечах взаимозаездов локомотивных бригад, определяемые по выражениям:

; (3)

, (4)

где, – объемы расхода ЭЭ по счетчикам ЭПС на i-м плече заезда локомотивных бригад k-й железной дороги на территорию железной дороги А соответственно в нечетном и четном направлениях;, – объемы расхода ЭЭ по счетчикам ЭПС на j-м плече заезда локомотивных бригад железной дороги А на территорию k-й железной дороги в нечетном и четном направлениях;, – доли расхода ЭЭ, потребляемой на территории железной дороги A локомотивными бригадами k-й соседней железной дороги на i-м плече заезда в нечетном и четном направлениях;, – доли расхода ЭЭ, потребляемой локомотивными бригадами железной дороги А на ее территории на j-м плече заезда в нечетном и четном направлениях.

Расчетное значение расхода ЭЭ на тягу поездов в границах участков работы локомотивных бригад железной дороги А по счетчикам ЭПС () в предлагаемом методе будет в точности соответствовать отчетному.

Расчетные абсолютное и относительное значения небаланса в границах участков работы локомотивных бригад железной дороги А определяются по формулам:

; (5)

, (6)

где – расход ЭЭ при ее отборе от контактной сети на нетяговые нужды различных объектов в границах железной дороги А.

В ходе апробации предлагаемого метода на сети железных дорог были разработаны расчетные модели, включающие в себя информацию обо всех граничных межподстанционных зонах и плечах заездов локомотивных бригад, и алгоритмы расчета индивидуально для каждой железной дороги. На основании разработанных алгоритмов был выполнен расчет расхода и небаланса ЭЭ в границах участков работы локомотивных бригад для всех железных дорог сети, в том числе впервые раздельно для полигонов постоянного и переменного тока с учетом взаимозаездов.

Результатами расчета подтверждено существенное влияние электро-потребления при взаимозаездах на общий объем расхода ЭЭ на тягу по полигонам соответствующих родов тока железных дорог (рис. 2).

Важным результатом применения предложенного метода стало полное устранение расхождения данных сетевых форм отчетности ТХО-9 и
ЭО-18, а также определение баланса потребления ЭЭ на тягу поездов при взаимозаездах локомотивных бригад железных дорог России и стран ближнего зарубежья. Так, потребление ЭЭ локомотивными бригадами сопредельных государств на территории России за исследуемое полугодие превысило аналогичное потребление локомотивными бригадами ОАО «РЖД» на территориях соседних государств на 21,2 млн кВтч по счетчикам ЭПС и на 24,2 млн кВтч – по счетчикам ТП.

Третий раздел посвящен разработке метода распределения расхода ЭЭ на тягу поездов по контролируемым участкам железной дороги и результатам его применения на одной из железных дорог.

По результатам апробации приведенного в главе 2 метода на сети железных дорог была выявлена железная дорога с наибольшим значением небаланса (25,3 %). В целях локализации источников повышенного уровня небаланса на данной дороге был применен новый метод распределения расхода ЭЭ на тягу поездов по контролируемым участкам железной дороги. Для этого дорога была разбита на шесть контролируемых участков: четыре – на полигоне постоянного тока (рис. 3) и два – на полигоне переменного.

Рис. 3. Схема разделения полигона постоянного тока железной дороги
на контролируемые участки с указанием плеч заездов локомотивных бригад

Результаты расчета небаланса ЭЭ согласно новому методу распределения расхода ЭЭ на тягу поездов по контролируемым участкам железной дороги (рис. 4) показали, что основной вклад в повышенное среднее значение небаланса на полигоне постоянного тока (25,1 %) вносят участки 01 и 02, средний небаланс на которых составил соответственно 34,3 и 33,1 %, в то время как значения небаланса на двух других участках (03 и 04) составили 17,4 и 18,2 %. Аналогичная ситуация была выявлена и на полигоне переменного тока. На контролируемом участке 05 средний небаланс составил 15,2 , а на участке 06 – 20,8 %.

Применение предложенного метода расчета позволяет получить реальную картину распределения уровней небаланса в границах отдельно взятой дороги, что в свою очередь облегчает поиск причин повышенного уровня небаланса.

Четвертый раздел посвящен экспериментальной оценке достоверности определения величины технических потерь ЭЭ в тяговой сети методами имитационного моделирования. С помощью современных высокоточных измерительных средств получены экспериментальные значения технических потерь ЭЭ в тяговой сети реальной межподстанционной зоны при различных схемах питания контактной сети. На основе полученных значений выполнена оценка достоверности методов имитационного моделирования, реализованных в применяемом на железных дорогах программном комплексе КОРТЭС.

Для получения экспериментальных значений технических потерь ЭЭ в тяговой сети был выбран метод, основанный на выполнении синхронных измерений одноминутных расходов ЭЭ на тягу поездов на ФКС тяговых подстанций и электроподвижном составе с применением современных измерительных средств и комплексов.

В ходе эксперимента по выбранной межподстанционной зоне (МПЗ) осуществлялись поездки экспериментальных поездов одного веса в четном и нечетном направлениях для трех схем питания контактной сети. При этом наличие других поездов в этой МПЗ на время эксперимента было полностью исключено. В итоге для каждого эксперимента получены графики расхода ЭЭ на тягу поездов на исследуемой МПЗ по счетчикам ТП и ЭПС (рис. 5).

   

Рис.5. Графики расхода электроэнергии по счетчикам ТП и по счетчикам ЭПС для узловой схемы питания контактной сети при движении в четном (а) и
в нечетном (б) направлениях

Результирующая погрешность принятого метода определяется погрешностями счетчиков ЭЭ, измерительных трансформаторов тока и напряжения на ФКС ТП и ЭПС, погрешностями временной синхронизации и дискретизации, но при этом она не превышает ± 1,2 % при доверительной вероятности 0,95.

На основании исходных данных о параметрах участка и графике тяговой наг-рузки был произведен расчет технических потерь ЭЭ в тяговой сети в программном комплексе КОРТЭС. Сравнительная диаграмма экспериментальных и расчетных значений потерь ЭЭ в тяговой сети приведена на рис. 6.

Рис. 6. Экспериментальные и расчетные (с использованием программного
комплекса КОРТЭС) значения потерь ЭЭ в тяговой сети исследуемого участка для разных схем питания контактной сети

Существенная разница расчетных и экспериментальных значений для узловой схемы обусловлена составляющей потерь от протекающих в МПЗ уравнительных токов, определить которую КОРТЭС не позволяет, т. е. при моделировании участков с потенциально возможным протеканием в межподстанционных зонах уравнительных токов требуется проведение дополнительных экспериментальных или теоретических исследований, позволяющих определить потери ЭЭ, вызываемые данной составляющей.

Адекватность расчетной модели с учетом потерь от уравнительных токов была подтверждена с помощью F-критерия Фишера, значение которого составило 1,08 при критическом значении 2,82 для соответствующего числа степеней свободы и уровня значимости 0,05.

Полученные в результате экспериментальных исследований данные о величине потерь ЭЭ в тяговой сети реального участка железной дороги могут быть использованы для оценки адекватности как любых существующих, так и вновь создаваемых расчетных моделей.

В пятом разделе выполнена оценка погрешностей определения расхода и небаланса ЭЭ на тягу поездов в границах участков работы локомотивных бригад.

При существующей системе косвенного учета ЭЭ на тягу поездов на тяговых подстанциях переменного тока результирующая погрешность учета отпускаемой с -й тяговой подстанции в контактную сеть ЭЭ () определяется выражением:

, (7)

где,, – погрешности измерительных комплексов учета ЭЭ соответственно на i-м вводе 27,5 кВ, j-м вводе ДПР, k-м вводе трансформатора собственных нужд (ТСН) тяговой подстанции;,, – доли ЭЭ, учтенной соответственно измерительными комплексами на i-м вводе 27,5 кВ, j-м вводе ДПР, k-м вводе ТСН тяговой подстанции; n1, n2, n3 – соответственно количество вводов 27,5 кВ, ДПР и ТСН тяговой подстанции.

Погрешность измерительного комплекса на i-м вводе 27,5 кВ, состоящего из трансформаторов тока и напряжения и счетчика ЭЭ, при доверительной вероятности 0,95 определится по формуле:

, (8)

где,, – погрешности счетчика ЭЭ и измерительных трансформаторов тока и напряжения, обусловленные классами точности приборов.

Погрешности измерительных комплексов на вводах ДПР и ТСН определяются аналогично выражению (8). В случае наличия счетчиков ЭЭ на ФКС -й ТП погрешность прямого способа учета на тягу определится выражением:

, (9)

где – погрешность измерительного комплекса i-го ФКС -й ТП, определяемая аналогично выражению (8); – доля ЭЭ, отпущенной i-м ФКС в тяговую сеть.

На всех тяговых подстанциях постоянного тока установлен учет электрической энергии на вводах переменного тока выпрямительных агрегатов, при этом погрешность каждого измерительного комплекса определится по формуле, аналогичной (8), а погрешность учета расхода электроэнергии на тягу – по выражению, аналогичному (9).

Систематическая погрешность учета ЭЭ на -й секции электроподвижного состава () определяется по выражению, аналогичному (8), а результирующая систематическая погрешность по счетчикам ЭПС в границах исследуемого участка работы () – аналогично выражению (9).

Результирующая погрешность определения небаланса ЭЭ на участке работы локомотивных бригад будет определяться погрешностями всех измерительных комплексов учета ЭЭ, задействованных на данном плече. Следовательно погрешность косвенного определения небаланса ЭЭ на участке можно вычислить по формуле:

, (10)

где p1, p2, p3 – количество вводов 27,5 кВ, ДПР и ТСН всех тяговых подстанций в границах участка работы локомотивных бригад; q – количество секций электроподвижного состава, потребляющих электроэнергию в границах участка работы; – доля ЭЭ, учтенной -й секцией электроподвижного состава в границах участка работы.

В случае наличия учета ЭЭ на фидерах контактной сети тяговых подстанций участка погрешность прямого способа определения небаланса электронергии на участке работы локомотивных бригад определится по формуле:

. (11)

При допущении, что доли ЭЭ, отпущенной с каждого из ФКС в тяговую сеть исследуемого участка, равны друг другу, а также равны доли потребления по ЭПС, погрешность такой системы определится поверхностью, представленной на рис. 7. Расчет для реального участка работы локомотивных бригад на одной из железных дорог показал, что погрешность определения небаланса ЭЭ в границах данного участка при реализации системы автоматизированного комплексного учета ЭЭ на тягу поездов, включающую учет на ФКС ТП, составила бы ±0,41 %. Полученные результаты показывают, что создание такой системы позволит приблизить существующие значения небаланса ЭЭ на тягу поездов к величине технологических потерь.

В шестом разделе выполнен расчет экономического эффекта, который достигается введением взаиморасчетов за электроэнергию, потребляемую при взаимозаездах локомотивных бригад железных дорог России и стран ближнего зарубежья. В результате интегральный экономический эффект (ЧДД) за расчетный период, равный 10 годам, составит 346,7 млн р., индекс доходности – 216,6. Таким образом, проект является эффективным. Расчетный срок окупаемости не превысит одного года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»