Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время повышение скоростей движения пассажирских поездов на железных дорогах России является одной из приоритетных задач. Ее решение позволит улучшить транспортное обслуживание -населения, увеличить объем и доходность пассажирских перевозок, интегрироваться в международную транспортную сеть.
Концепцией развития железных дорог и Транспортной стратегией России предусматривается перевод основных электрифицированных железных дорог России на режим работы с пропуском, пассажирских поездов со скоростью до 250 км/ч в пакетном графике на. линиях с совмещенным грузовым и пассажирским движением.
При решении задач организации скоростного движения актуальной
становится задача определения пропускной способности
железнодорожных линий по условию нагрузочной способности электротяговой сети. Графики электротяговой нагрузки на скоростных и высокоскоростных магистральных линиях имеют особенности по сравнению с графиками на обычных железных дорогах со скоростями до 140 - 160 км/ч. Эти нагрузки имеют импульсный характер как для контактной сети, так и для тяговых подстанций. При этом возрастают пиковые значения нагрузок подстанций, увеличиваются потери напряжения и энергии в устройствах тягового электроснабжения, усложняются условия токосъема и повышается нагревание проводов контактной сети. В то же время, нагрузки от скоростных и высокоскоростных поездов при пакетном графике движения носят повторно-кратковременный характер, что обуславливает необходимость рассмотрения особенностей выбора электрооборудования и формирования графика движения поездов с учетом перегрузочной способности проводов и преобразовательных устройств электротяговой сети. Линии российских железных дорог, реконструируемые для скоростного движения пассажирских поездов, предусматривающие также пропуск грузовых составов различной массы, имеют дополнительную особенность графиков электротяговых нагрузок, связанную с чередованием интервалов с пакетным пропуском скоростных поездов и периодов движения грузовых составов.
Совершенствование метода определения пропускной способности скоростных электрифицированных линий, учитывающего особенности формирования нагрузок электротяговой сети является актуальным в условиях повышения скоростей движения пассажирских поездов.
1 І СИЬЯирТЕКА
CC«t?
%$
Цель работы
Совершенствование электротяговой сети на линиях, реконструируемых для скоростного и высокоскоростного движения, за счет уточнения методик определения предельных и характеризующих электрических и тепловых параметров и пропускной способности по устройствам тягового электроснабжения при пакетном графике и совмещенном движении грузовых и пассажирских составов.
Для достижения цели сформулированы и решены следующие задачи:
анализ графиков движения скоростных и высокоскоростных поездов на зарубежных и отечественных железных дорогах;
определение особенностей формирования нагрузок на систему электроснабжения при пакетном графике движения;
разработка математической модели электрифицированного участка для анализа нагрузок электротяговой сети;
- исследование предельных и характеризующих параметров
электротяговой сети при пакетном графике и совмещенном движении
грузовых и пассажирских поездов;
- совершенствование методики определения параметров
электротяговой сети с учетом нагрузочной и перегрузочной способностей
устройств тягового электроснабжения.
Методы исследования
В основу исследований положены теория электрической тяги и электромеханического преобразования энергии, методы прогнозирования движения на транспорте, применение современных вычислительных процедур и программно-аппаратных средств, компьютерных комплексов.
Научная новизна
- выявлены структура и общие закономерности проявления
взаимодействующих факторов, оказывающих влияние на нагрузку
электротяговой сети при пакетном графике движения скоростных и
высокоскоростных пассажирских поездов, вызывающем чередование
интервалов с пиковой повторнократковременной загрузкой и интервалов с
нагрузками от обычных поездов;
получены зависимости параметров графиков токовых нагрузок, мощности источников питания электротяговой сети от количества поездов в пакете, интервалов попутного следования, скорости движения, расстояния между подстанциями, позволяющие более полно использовать токовую нагрузочную и перегрузочную способности проводов контактной сети и трансформаторного оборудования тяговых подстанций;
- уточнена методика определения пропускной способности по
параметрам устройств тягового электроснабжения на интервалах с
пакетным графиком для линий со скоростным и высокоскоростным
движением на основе использования цифрового динамического
моделир ования.
На защиту выносятся:
обоснование графика движения при совмещенном движении скоростных и высокоскоростных поездов с обычными пассажирскими и грузовыми составами;
особенность формирования графика токовой нагрузки проводов контактной сети и оборудования тяговых подстанций при пакетном пропуске скоростных и высокоскоростных поездов в условиях совмещенного движения;
методика оценки при пакетном пропуске скоростных и высокоскоростных поездов в условиях совмещенного движения нагрузочной способности устройств тягового электроснабжения и предложения по уточнению пропускной способности по параметрам устройств тягового электроснабжения.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях «Неделя науки - 2001, 2002, 2003» ПГУПС, на Международных симпозиумах «Элтранс - 2001» и «Элтранс-2003», (Санкт-Петербург, 2001, 2003 г.г.), на заседаниях кафедры «Электроснабжение железных дорог» ПГУПС.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, получено два свидетельства на полезную модель.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Она содержит 120 страниц основного текста, 44 иллюстрации, 12 таблиц, список литературы из 65 наименований.
