Потери в преобразователях при пуске

электровозов переменного тока.

 

Некоторые виды потерь в преобразователях электровозов переменного тока (трансформаторе, реакторах) мало зависят от режима пуска, поэтому когда тяговые двигатели развивают не­полную мощность (до 21-й позиции ЭКГ), доля этих потерь в общем

расходе электроэнергии велика, к.п.д. электровоза может снижаться до 65 %. Это означает, что пуск следует осуществлять при больших токах двигателей, добиваясь скорейшего выхода на высокие пози­ции ЭКГ, при которых к.п.д. электровоза достигает 88 %. Не эконо­мично также применять ослабление возбуждения при низких скоростях. Во всех случаях необходимо предотвращать боксование.

 

Следование с поездом по перегону.

 

      Из общего баланса электро­энергии, затрачиваемой на тягу поездов, наибольшую часть со­ставляет расход на движение поездов по перегонам. В связи с этим приняты следующие основные правила экономичного вождения поездов.

     В конце спуска к моменту перехода на короткую площадку и крутой подъем повышают скорость, что позволяет проследовать часть площадки с выключенными двигателями и часть последующего подъема с малыми токами.

     Уменьшение расхода электроэнергии в расчете на 1 т массы поезда, Вт-ч/т, в случае повышения скорости в конце спуска можно подсчитать по формуле

 

 

где;     — новая скорость в конце спуска, км/ч;

            — ранее принятая скорость в конце спуска, км/ч.

 

Например, после окончания ремонта пути допустимая скорость повышена с 40 до 80 км/ч. Это дает в расчете на 1 т массы поезда следующую экономию электроэнергии:

 

а = 0, 0128(80² — 40²) = 61, 4 Вт-ч/т.

Для поезда массой 4000 т экономия электроэнергии составит

А =61, 4× 4000 = 245 600 Вт·ч = 246 кВт·ч.

     Конечно, такая экономия возможна только в том случае, когда V поезда скорость в конце спуска будет 80 км/ч.

     При переходах с подъема на спуск экономии электроэнергии достигают более ранним выключением контроллера, если это допустимо по условиям ведения поезда. Опоздание с выключением конт­роллера только на 12 с при токе 250 А и параллельном соединении двигателей вызывает перерасход энергии на электровозах  ВЛ10, ВЛ11:

 

 

где :   4 — число параллельных групп двигателей;

        3000 — напряжение в контактной сети, В;

        3600 — коэффициент перевода секунд в часы.

 

     Нерасчетливое торможение, например опоздание с отпуском тормозов в конце спуска, вызывает потери ранее запасенной кине­тической энергии поезда. Чем выше скорость в начале торможения и чем ниже она в момент отпуска тормозов, тем больше потери в тормозах. Подсчет потерь энергии в тормозах на каждую тонну массы из-за его сложности здесь не приведен. Для примера укажем, что если при подходе поезда массой 3500т к месту, где установлено ограничение скорости, выполнить торможение (длина 0, 4 км, уклон i = — 1 %о ) и скорость снизить с 75 до 25 км/ч, то потери энергии составят 193, 5 кВт-ч.

     Теряется энергия и в случае нерасчетливого торможения для остановки поезда; при подтягивании поезда на площадке всего на 1м расходуется примерно 5 Вт-ч электроэнергии на 100 т массы поезда. Таким образом, на подтягивание поезда массой 5000 т на 30 м   будет израсходовано (5000× 5× 30): (100× 1000) =7, 5 кВт-ч.

     Вождение тяжеловесных поездов в большинстве случаев дает экономию электроэнергии, поскольку для перевозки того же груза требуется меньшее число электровозов; как пояснялось, удельное сопротивление движению электровоза в 2—3, 5 раза выше, чем вагонов. Кроме того, сокращается расход энергии на собственные нужды самого электровоза (вентиляторы, компрессоры, электропечи). В среднем принимают, что удель­ный расход энергии на движение самого электровоза больше уста­новленного для данного участка удельного расхода энергии на тягу поездов на 10 Вт-ч/(т-км). Экономия энергии от проведения одного грузового поезда массой 3600 т (при норме 3200 т) на участке дли­ной 180 км при норме удельного расхода энергии на тягу поездов 18 Вт-ч/(т-км) составляет 67 кВт-ч.

 

Рекуперация энергии.

 

     Она дает значительный экономический эффект. Так, электрическое торможение электровоза ВЛ10  в течение 15 мин (0, 25 ч) с током 250 А при параллельном соединении якорей двигателей дает 250× 4× 3600× 0, 25 = 900 кВт·ч энергии (здесь 3600 В — напряжение в сети при рекуперации). Из этой величины нужно вычесть энергию, потребляемую преобра­зователями, и потери в демпферных резисторах их цепи, т. е.

40× 2× 0, 25 = 20 кВт·ч,

где 40 — мощность, потребляемая одним преобразователем и демпферным  

                 резистором его цепи при напряжении 3600 В, кВт;

       2 — число преобразователей;

       0, 25 — время торможения, ч.

 

     Для сравнения укажем, что примерно 900 кВт-ч расходуется за 10—12 месяцев в современной двухкомнатной квартире.

     Следует также иметь в виду, что более гибкое управление поездом на спусках без применения автотормозов позволяет повысить техни­ческую скорость без дополнительных затрат энергии.

 

Расход электроэнергии на

Вспомогательные нужды.

 

     По сравне­нию с расходом на тягу расход электроэнергии на вспомогательные нужды сравнительно невелик. Так, на электровоз ВЛ10 общая потребляемая мощность вспомогательных машин и печей составляет примерно 190 кВт ( 121 кВт — мощность мотор-вентиляторов при работе на высокой частоте вращения, 57 кВт — мотор-компрессо­ров, 6 кВт — электропечей, 9 кВт — потери в общем демпферном резисторе вспомогательных цепей и демпферных резисторах мотор-компрессоров). Конечно, часть времени компрессоры и электропечи не включены, мотор-вентиляторы периодически работают на низкой частоте вращения; таким образом, можно принять мощность вспо­могательных нужд условно около 130 кВт, т. е. по сравнению с мощ­ностью тяговых двигателей во много раз ниже. Однако если время работы электровоза за сутки 20—22 ч, то расход электроэнергии на вспомогательные нужды составит около 2600 кВт-ч, что сопоста­вимо с расходом энергии на один рейс электровоза с поездом.

     Экономить энергию можно лишь выключая вспомогательные машины, когда в них нет необходимости, расчетливо расходуя песок, отключая печи обогрева нерабочих кабин, а также за счет исправного содержания компрессоров.

 

⇐ Предыдущая39404142434445464748Следующая ⇒

Поделиться: