автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Пути экономии электроэнергии в системе пассажирских перевозок на электрифицированных линиях польских железных дорог

.и и '-г. V й' ' М&ШСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Р5

ЮТЭКЯЯЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО

задмши ШСТШТ ШШ2Р03 ШШОДОРОШОГО ТРАНСПОРТА

1*1 .Ф .Э .Дзерташского

На правах рукописи

СМЯЛКОВСКИ Ежи

ПУТИ ЭКОНОМИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ ПАССАИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК НА ЗЛЕКТРИЙЩИРОВАНКЖ ЛИНИЯХ ПОЛЬСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

05.09.03 - Электротеу нические комплексы и системы, вклнчая их управление к регулирование

05.22.00 - Электрификация яелезнодорокного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993 г.

Работа выполнена в Московском ордеяа Делит п ордалг. Трудового Красного Знамени шсттуге кшсенерок келезнздароншго транспорта имени 8,Э.Дзержинского и о Краксвскон пэхкгсхкйчесзои ияституте югсни Тедеуво Костшии

Н^учшй руководитель - аасдукешиЗ деягель кагак и тшашш

Р02СР» доктор »ехнйчвскЕХ шук, профессор КСДЕВ Игорь Петроакч Официальные оппоненты - доктор те::нк"гсе:;кх , прэйосссф

Ерофаав ЕгтиШ Ваовльедоч - кавдидат »ехн:1Чвсккк наук ПотрсхсвсккЯ Сергеи Сергеевич Ведущее предприятие - Управление 'Московской кзлезной дорог:-.

Защита состоится "_5" " 19С-3 г. а

на о оседании специализированного сонета Д 114,05-07 цри Московском институте инжанзроь у.елезнодороиюго транспорта по адрзеу: 101475 Москва А-55 ул,Образцова, 15, суд.2310,

С диссертацией мошо ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " $ п 1993 г.

Отзыв на автореферат, заверенной печать», просим направлять ло адресу совета института.

УченыС секретарь специализ!фовЕнного //

совета, д.т.и., профзссор^^^^^'у А.П.Матвеевичев

' "--'я - 3 -

1 ОЕЦАЯ У^ШЕРИСША РАБОТЫ

опрзделябтся ростом доли затрат ка злг:»?-Зоакгргйо о сб.™зЯ сумма эксплуатационных расходов к.д. Д;лкга. Зто гроист.-одит кал кз-за быстрого повышения тарифов на оплату зле-гг£ОК1эргин, тай и вследствие увеличения удельных энергозатрат в перевозочной процессе из-за повышения технической скорости позз-дсз» особенно пессаяяреких. В результате ведшздута проблема снижена я нля хотя бы стабилизации »н&ргссккости перевозок; сейчас она гшиа на первое ¡.'-¿сто ерзай других проблем тк.д. Польши. Еэ репегаг-ги обусловлено зхолденно ггалезнодорошюго транспорта в систему рыночных отношений, складывающуюся в стране. Актуальность проблемы определяется такта масштабами применения злектрнческой тяти - ей доля з порзвозачнай работе а.д. Польши лрэвшает 85 а к 2000 г. достигает 90 Одновременно напряженность гнергеткческой ситуации в страна требует глубокой проработки вопросов энергосбережения, гэскольку практикуются гестког лимитирование электроэнергии и шо-геаратноа повышение тарифов.

Даль забота состоит в обосновании наиболее приемлемых к эфф-;-кг;;2шп: для реализации на уровне электровозного депо путей снипе-ккя гнергопотробления на тягу пассажирских поездов, а такта в разработка соответствующих расчетных иатодов определения экономии от внедрения разработанных технических .и организационных мероприятий.

Истоды ксслздования зклпчапт иатод энергобаланса, развития применительно к условиям электрической тяги, а также статисткчес -кие методы анализа случайных величин л функций нескольких перема-шплс при помоги эллипсов рассеивания и уравнений регрессии.

Научная новизна состоит а разработке и научном обосновании математической модели, отражающей взаимосвязь энергетических пока-

саталей и знерггтичеокия характеристик 8ло:г/роьозп е усяогияз-аа эксплуатации (вес поезда, дрданкд, крз¡¡/яяъ цруи, кэгеорахо-

гичвскяе фактора и т.д.). Эта модель оеиоеапа ив разложит ©&$?-го энергопотребления по отдельном составляю^;?'»: и та угдаке кх с условиями работы электровоза} она зоозэляь* -ргаагь и оЗр^тну» оа-дачу, т*.е. воодойотвоз&гь ка условия вкзодуатедик для -машигиза-ц-ли оздалыадс соотаелкзвьк зньргобавалса об^ого 9*ергоиотрзблою'.Е.

Практической .'■•¡■'•••гн., ^ данной работа оиредуйявтся иээдседосы» снижения оноргодотрзбления в • системе пассажирских перевозе*? па 5-8 % при еохрааенки достигнутого уровня технической- и участковой сзороотв« Ьгодргшга данной работ« выаолагмо в лсксмоткшои депо. Краков-Яроиочш Шной дкрекции Лоаьсяйх м.д. с- об^зИ длиной а'яго-шх ияеч 2500 км к шэддуатэдянБ&м иглиск. КС элзхтрэасэОй, гдэ ссой-ветстаущиэ рзлоагндацкн использованы при разработки' системи норгедовашот и учега алг;л'рэйлзрпш,' а »аклгс дал ко^реягирогкл рс-шш-зв движения поездов, Рсчсоизндация по модернизаций- сисгикл вспомогательных машин »лектровозоь передиш на &аг.од ПАМ1Ш' (I1. Вроцлав), 1чжускас»цкй зл-зггтрсвезк типов Ее/-07 к ЕР-09 и подготавливающий производство нови:; ьлоктроьозов Е104.

»полнена путем доклада основьих ее положений на спекущчх конференциях н сов«ч<аылх: ■

- Нсучиая иохфрзнфт РАН "Лрсблеми анолог.гл, энергетики, безопасности транспорта", Моснеа: 1992 г.;

- УШ-я. Научно-теляичеенся конференция по пробламаы нзхаин:си скоростного движения, Днепропетровск, 1992 г.;

- Технический совет ЮЬшоЯ дирекции Польских а.д,. Краков, 1991 г.;

- Научиуй отмер вафздри "Электрическая тяга" МИИтв, 1992 г.;

- Совместное заседании кафодр силовой электротехники.:: транспорта Краковского политгдаикшсиого института ни. ТДосшехо, Польша,

1931 г.;

- Мезггогигродпая научная конференция "Электротехника на транспорте?

Закона.'«, Польша, 1989 г.;

- Научно-практическая конференция "Безопасность на транспорте".

Академия транспорта России, Санкт-Петербург, 1992 г.

Публикации.По те;.'а диссертации опубликовано 5 печатных работ и получено положительное реаение по заявке на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы 'З8 названий и приложений, содержит ¡83 страниц основного текста, 13 таблиц ,26 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана оценка современного состояния ж.д. Полыни, которые выполняет до 80 % общего грузооборота в стране. Развитие кэлегких дорог вдет, по пути полной электризации и постоянного по-йызения скорости пассажирских поездов; объем пассажирских перевозок бистро возрастает. Все это выдвигает задачу минимизация потребления »лектрознрргии на транспорте в ранг валяейших государственных проблем.

Глава I соцеряит анализ системы электрической тяги на ж.д.По-льпи. На конец 1992 г. по системе постоянного тока 3 кВ электрифицировано около 12 тыс.км, т.е. почти 50 % всей сети. На электрической тяге .выполняется 85 % грузооборота в грузовом и пассажирском сообщении, в том числе более 60 % общего объема пассаямрских перевозок. По протяженности-электрических железных дорог Польша занимает пятое место в мире, а среди стран с системой постоянного тока 3 кВ - второе место. За последние 10 лет имеется устойчивая тенденция к повышению технической и участковой скорости в пассатарскои

- б -

сообщении; на конец 1992 г. в средней у всех категорий пассазгире-хях поездов дальнего слэдозшше cxopocsi бала ссогвзтетвеино 85 и r¡Q к и/ч. Потребность населения и ся;г?.он ии затрат времени на всвэдг ку привела к ввод'- в эксялуахагдаэ с 1935 г1, эхяцрэсених поездоз с иарпрутной скорость» 120 км/ч. Эта воезда сейчас находятся в обращения практически -на всэх линиях с электрической тягой.

Рост скорости явился оснозныа фактором, который в уеченш последних 10 лет вызывал постоянное уволкченкс удельного расхода электроэнергии на тсту пасспглфских поездов; сейчас он достиг в сродней 25 Вт ч/ т км в пассажирском сообщении, а у оксцрессних поездов он составляет 28-32 В? vj у км. Тенденция постоянного роста удельного энергопотребления не 2-3 % е«<згод»:о наряду с погыаенг.ем стоимости электроэнергии привела к тону, что доля затрат на анергии в общей сумма эксплуа-гациоинуг расходов ®елвзнодорогиого транспорта ужа сейчас составляет 42 %.

Все ото делает весьма актуальной цробдецу сокрсщеняя енерго-емкости пассажирских перевозок. Поэтому в данной диссертация росо-на задача анализа структуру ьнергозатра? по отдельным сос?авлл£ц;ч! методом энергобаланса. На основе розультатов стого еншшаа обоснованы боэмокности енгскения энергозатрат как за счет соворагнствова-ния управления эксплум-вцгокига прсцзссои, особенно режимами движения, так и путем модернизации электровозов. Исследование выпол-hsho применительно•к условиям зкеплуатецаи электровозов на к.д. Польши, где тяга пассажирских поездов осуществляется 4-осшзс: электровозами, имеющими конструктивную скорость 160 км/ч <тип ЕР-09) или 120 км/ч (тип Е1Г-07) и длмтельну» мощность соответственно 2800 v 2000 кВт. На них кспольэовьяы тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения с коэффициентом насыщения 3,6 при глубоком ослаблении поля - до 22,5 %. Составность пассагирских

поездов - 8-12 вагонов. Профиль пути я основном равнинный с уклонами нэ более 5 fo. Экспериментальная часть работы выполнена на линиях, соединяющих Краков с Варшавой к Вроцлазом, которые имеют типичный для 1Ьль'"л равнинный профиль. С целю более широкой опыта"; проверки методики использованы такте результату эксплуатации алехтровозоэ EU-07 на горной л/лик Краков - Закопана с подъемами до 28 %о.

Глава 2 содержит математическую постановку задачи минимизации общих затрат, в частности, энергозатрат з тяге поездов. При его« использован критерий оптимальности, введенный проф. Розекфельдои B.S. при аналитическом решении задачи минимизации энергозатрат. 3 тоории оптимизации рзгамов движения транспортных средств пироко используют такие зариационныЯ метод, градиентное методы поиска минимума функций, динамическое программирование.

При отработке математической модели энергопотребления автор использовал также обобщенны^ методы расчета энергозатрат в футясцки эксплуатационных факторов; эти методы разработали проф.Моллрчук B.C., доц. Ыедлин Р.Я., д.т.н. Стредьникоэ В.Т., к.т.н. Петраков-ский С.С. и др. Достоинство обобщенных методов связано с тем, что они а отличие от методов, базирующихся на тяговых расчетах, не использует кривые движения поезда, что существенно сникает трудоемкость вычислений.

Большой практический опыт накоплен в части энергосбережения на советских ж.д. В депо Рыбное используется разработанный там метод планирования технической скорости и энергозатрат в функции качества ремонта электровоза, учитывающий таюзсе условия движения и квалификацию машиниста. В ряде депо (Лиски, Данилов, Дарница, Самара) применяют расчет энергозатрат на каждую поездку по коэффициентам чувствительности (влияния). Многие депо определяют энергоза-

- е -

траты по двумерным таблицам з функции осово»; нагрузки я веса поезда. Особого внимания заслуживает едцитивныЗ ыгтод сжера'гягшого расчета снергозаграт нл поездку по базовой норда, учитывающей ссноа-1Ш5 фактора, с последующей коррекцией по дополнительным факторам (депо Московка, Узбекистан, Иркутск и др.),

Глава 3 содержит детальный анализ снергозатрат в тяги «зтодом энергобаланса на трех уровнях:

- полная энергетическая цепь от ьлеитростшщни до электровоза, обеспечивающая в условиях Польем при номяаалыюЯ загруз«« злзктрозоза общий к.п.д, на уровне 29-31 %;

- скергетичесхая цепь железной дороп:, где потери от ьзода тяговой подстанция до токоприемника алектрогоза составляют 6-9 причем на этой уровне учтено пэтрсблегша ж вдекгроотокленио плссгохрс-ких поездов; •

- электровоз, для которого детолький анализ шюянси кзтодом баланса шлрюстя, когда потребляемая из тяговой сота мощность распределяется по составлсицкы:

' Р, + + ь*. .

где Рм - У " полезная ызхащяоекая мощность; - мощно-

сть собственных нутзд электровоза; &1* - потери в тяговом оборудовании. Мохьническая мощность предотсЕлена как сумма:

Р = р ± р ± р м м С х п Г 1

где - затраты на преодоление основного сопротивления движе-

нию и сопротивления от кривых; Р^ , Рп - составляющие, связанные г изменением кинетической и потенциальной анергии поезда.

Переходя от баланса мощности к энергобалансу, имеем для произвольного отрезка пути от начала движения поезда:

Л "Я * (ЛК *

где Аг- тормозные потери, причем сумму кинетической и потенциальной энергии целесообразно рассматривать как накопленную энергию ^ Н ~ Д к - А (г . Наиболее экономичный режа: движения поезда, обеспечиваюций минимум , получается при

С точки зрения корректной формулировки поставленной задачи необходимо знать распределение по составлявши. Для полного цикла движения поезда на тяговом плече имеем 4 % = 0, поскольку цикл начинается к заканчивается при = 0. 3 условиях равнинного профиля Польских я.д. имеем также А п ^ В результате получаем уравнение энергобаланса -ля полного цикла движения поезда:

=4 +Ас„ + Л 4 + АТя

Распределение энергозатрат по составляющим дана в ?абл.1. Из нее следует, что основной резерв экономии заключается в снижении составляющей Ас , во вторую очередь - составляющих 4 с// и Л Д . Наконец, третий путь - ото снижение- тормозных потерь и полезное использование теряемой в тормозах энергии (табл.2).

Глава 4 посвящена анализу к.п.д.- электровоза, причем рассматриваются к.п.д. по мовдости и по энергии:

А Р„ А„ _

~/ии.сИ '/*%■<//

а г -> гг

где , Зт * 7СИ - ток, потребляемой электровозом ко контактной сети, и его составляющие, соответствующие потреблении на тягу и на собственные нужды; ¿* , 7' - длина тягоеого плеча и ьреми хода поезда.

В отделы»« случаях целесообразно также рассматривать я.п.д, электровоза без учета собственных нуад. Дрк этом из знаменателя приведенных Еьше вираяений исключают слагаемые с 1сМ и получают соответственно и %'Г , причем

Сформулированы два подхода к расчету к.п.д., а именно обобщенный и поэлементна. Цри обобгценном подходе расчет ведут непосредственно по приведенным вше формулам, используя характеристики электровоза ^ СУ) и V (1 г), а также показатели мощности собственных нужд. Результаты рекомендовано представлять в форме графика У (у ; J ), как показано на рис,1 для всех возможных зна-ь р <?

чений скорости и тока на всех ходовых позициях электровоза. Эти графики могут быть использованы для сравнительного анализа экономичности электровозов разных типов. Характерно, что в номинальном режиме все рассматриваемые электровозы постоянного тока СЕУ-07,' ЕР-09, ЧС2Т, ЧС7) имеют практически одинаковое значение £ » « 0,86-0,87. Снижение к.п.д. в режиме неполной загрузни электровоза можно оценить с учетом конкретных условий эксплуатации. Поэтому следующий этап работы связан с анализом средаеэксплуатационного к.п.д. 2. » который представляет собой частный случай для

полного цикла движения; расчет выполняют по кривым движения 2Г (5 ) и { $ ). Результаты (табл.^) показывают, что срадне-оксплуатационный к.п.д. электровоза значительно нижз номинального. Это объясняется резким снижением к.п.д. в режимах неполной загрузки электровоза, потерями на выбеге и на стоянках, тормозными потерями. Для детального анализа этих факторов реализован поэлементный

подггад, т.е. рассчитаны потери тягового электродвигателя, тяговой передачи, проанализировано потребление на собственные нуэды электровоза.

Глаьа|5 реализует переход от математической модели электровоза как преобразователя энергии к практическим рекомендациям.

В качестве показателя энергетической эффективности электровоза приняты удельные энергозатраты на тяговом плече. Этот показатель может рассматриваться как случайная величина, имеющая нормальное или логарифмически-нормальное распределение. При обработке опытных данных по удельным энергозатратам удобно пользоваться эллипсом рассеивания, что позволяет выявить основные влияющие факторы: техническая скорость У~т или время хода поезда на тяговом плече т и число вагонов (Я в поезде. Дополнительный!', факторами являются плановые и неплановые остановки и ограничения скорости, а также метеоусловия (температура наружного воздуха О , которую нужно учитывать в осенне-зимний период).

Удельные энергозатраты, как основной показатель энергетической эффективности электровоза в эксплуатации, учитывают особенности электровоза как преобразователя энергии и особенности тягового плеча, а также влияние рада других факторов. Этот показатель для исполненного режима можно получить на основе общих энергозатрат /4у , регистрируемых счетчиком электроэнергии на электровозе, т.е. » причем для решения поставленной за-

дачи предложено использовать специальнуи номограмму - тягово-энер-гетический паспорт (рис.2). Здесь по вертикальной оси вверх указана установившаяся скорость Уу электровоза с поездом определенного веса О. , по вертикальной оси вниз - удельные энергозатраты О- . По горизонтальной оси отложен уклон 2 55о, на котором находится поезд. Энергетический паспорт строят для всех ходовых позиций эле-

- 12 - ■

ктрозоза и для разного числа вагонов в поезде согласно блок-схема на рис.2. Энергетический паспорт может быть цредстазлен в разностной форме, показывавшей изменение расхода энергии Á Л. и скорости A при изменении условий движения, например, числа' вагонов в составе. В этом случае на основе базового паспорта ш рис.2 рассчитывают зависимости

é± (L) - ii2 (с)

Am. <■ ' > ¿/тг L

В дальнейшем использована и другая разностная форма энергетического паспорта, показывающая приращение /j OL и ¿ V^ при изменении номера ходовой позиций ¿ J , i.e. функции вида: АО, , .) А&У , , í

Tj М; 77^1

Такая форма удобна для корректировки режима движения, особенно в зоне ослабления поля, что характерно для электровозов EÍ7-О? и ЕР-09, имеющих по б позиций ослабления поля (соответственно до 22 % и 37 %).

Разностные знергетшесик© паспорта представляв1? в безразмар-ных относительных единицах в гаде:

Ad I . ' АО. J

100 Г'-»* ioo^rTj Г'-"*

loo / ' -foo -¿-A j

7K ¿m J áj /

В дальнейазм на базе разностного энергетического паспорта использован тоххе дифференциальный энергетический паспорт, представ-• ляющий собой зависимость Vj , которая вычисляется в функции

уклг :л при изменении номера позиции на единицу в сторону увеличения или уменьшения. Если в зоне регулирования поля предусмотреть

уэянкй саг изменения коэффициента ослабления поля р , т.е.

т.е.

О , то дифференциальный паспорт получим практически в з;тдо <рис.2). Таким образом зтот показатель соответству-

ет коэффициенту влияния скорости, введенному в расчетную практику

доц. Мсдлиным Р.Я. и к,т.н. Петраковским С.С. Здесь также целесообразно перейти к безразмерной энергетической характеристике

которая показана на рис.2 пггрих-пуютмрной линией.

Глава, б содераот обосносание практических ропомсздациЯ, которые сгруппированы по четырем направлениям,

Во-перЕнх, зншитольнкй эффект в электрэЕозтгх депо Польских я,д. может дать введение нормирования энергозатрат на поездку, что вклачеет три ко?жонента: расчет для каждого поезда технической по-опэращгашоЯ нормы энергозатрат"яа основа проработанного в диссертации истода базовой норш; учэт фактического расхода слсггрознгр-гкй за каащув поезда, для чего электровозы долгам бчть оборудованы счетчикамз класса не хугэ 2,0; поопдэе.чие злеятрэиоЕных бригад за Екполнениэ норм энергозатрат, дополнительное поощрение за экономии.

Во-вторых, целесообразно внедрить в практику эксплуатации методику корректировки реякмов движения пассажирских позздоа при сохранении заданного времени их хода. Эта корректировка деляна выполняться на основе дифференциального энергетического паспорта и баланса времени: потери времени на элементах профиля, где при корректировке скорость енкжаот, доданы беть скомпенсирована повышением скорости на элемента* с переходом на более высокую ходовую позицию.

Для контроля экономичности исполненного режима движения по сксростемерной ленте рекомендованы интегральные показатели, хзрах-

теризутациэ отклонения фактической скорости поезда от сродной ходовой. Б условиях равнинного профиля режим с постоянной ходовой скорость» обеспечивает юшицум составякащей 4 с > что примерно соот-

а А А Ас. -

Указанный интегральный показатель не должен зависеть от длины тягового ил оч а и ¿троен к средней кодовой скорости. Пр о ан а л и з ир о в ены 4 варианта таких показателей и, в частности, средне® квадратичес-кое отклонение нормированного распределения скоростей

Эти показатели удовлетворяют условна безразмерности и имеют

Оки легко вычисляется по скоростемеркой ленте уг ( 5' )• Их значения, характеризующие реальные экономичные режимы а зависимости от профиля пути и категории поезда, указаны в табл.3.

В третьих, значительный резерв 'вкономии связан с регулированием мотор-вентиляторов соответственно фактическому значению мощности потерь в тяговых двигателях и с учетом температуры наружного воздуха. Возможны различные способы регулирования электрических машин постоянного тока в приводе вентиляторов. Для перспективных электровозов целесообразно плавное регулирование с импульсными преобразователями. Однако, для эксплуатируемых в Польше электровозов вполне достаточно простой системы с автоматическим переключением мотор-вентиляторов с параллельного соединения П на сериесное С

И кпягНТчптаент Апомы

удобную базу для идеального варианта движения ( О*-? * 0; /(!,= I).

{ступени иапрззення 3000/1500 В). Для оперативного переключения уотор-ЕСнтнляторов без разрыва тока предложена схема перехода (рис.З.а) с блоком автоматики БА, реализующим диаграмму по рис. 3,6. Дри малых нагрузках тяговых двигателей (влево от линии 0~С) ??о?ор-вен?иляторы могут быть выключены вообще, но вопрос такого отключения является спорным. С одной стороны отключение практикуется на электровозах западноевропейского производства при тока тя-говях маши менее 0,15 В локомотивных депо Целиноград, Тбилиси, Ир:дгтск внедрена схема с автоматическим отключением штор-вентиляторов на нулевой позиции контроллера машиниста. С другой стороны длительное отключение вентиляции недопустимо ео избежашз загрязнения коллекторной камеры. Чтобы разрешить указанное противоречив, предложено на выбеге отключать мотор-вентиляторы от сети и подключать их параллельно тягов«т двигателям, где за счет остаточного магнетизма имеется напряженно 200-300 В, достаточное для ма-ло:!нтенсивноЙ вентиляции.

Расчет экономии электроэнергии яри рэгулирозешн вспомогательных маски выполнен го диаграмме (рис.^,о), показывавшей производительность П и нагрузку J мотор-вентилятора в функции частоты вращения Л , и по распределении Р (3 ) загрузки тяговых двигателей электровоза {рис . Далее расчет выполняется путем опре,-дэлешш вероятностей работы вентиляторов на соединен:)®: Л, С, О согласно блок-схема Экономил электроснергии за счет регу-

лирования мотор-вентиляторов составляет 3,0-4,2 % от общего ее ра-схода А л .

Четвертый путь экономии связан с частичным использованием энергии тормозных потерь А у • Кардинальное решение этой проблемы обеспечивается рекуперативным торможением, но.пассажирские электровоза Польских ж.д. не оборудованы системой электрического тормэ-

Этот гопрос представляет тему самостоятельного исследования и в донкой диссертации не рессиагризается. Поэтому б практике рзчь обычно идет о полезной использовании части снзрптй, гасккой в тор-гэзном реостате. Соответствующие ехемныз решения достаточно цроспг и позволяя? направить поток энергии в систеиу електроотопления поезда и на питание вспомогательных машин. В условиях Польских г..д, это дает общув зяононш? до 2,5 % зимой к до 0,6 % летом.

вывода

1. Пассаазфскке перевозки на электрической тяге составляют значительную дола работы Польских к.д.; энергозатраты на них достигаю? 18 % общего расходе электроэнергии на тягу поездов, а удель-нцо энергозатраты составляют в среднем 25,2 Вт ч/ т к» и растут

на 2 % в год, что в сочетании о ростом тарифеа на оплату электроэнергии делает необходимом тщательный анализ сложившейся ситуации с цэльа обеспечения экономии.

2. Основная доля энергозатрат пассажирских электровозов связана с продолением основного сопротивления движению; потребление на собственнее нувды достигает 23 %, потери в силовом оборудовании 15-17 %, таи что средяезксплуатациошый к.п.д. электровоза обычно не прешглаот 70 %, а с учетом системы электроснабжения 62 %.

3. Посинение к.п.д. электровоза не может рассматриваться как конечная цель деятельности локомотивной службы, поскольку полезной работой нугао считать выполненный грузооборот брутто или пас-еащфооборот. Соответственно энергетически эффективность пассажирских перевозок следует оценивать по удельному расходу электроэнергии на единицу грузооборота брутто. На удельные энергозатраты

в пассажирском сообщении на конкретном тяговом плече наиболее су-

Е;сстввда> влияет средняя тяэзппесяая скорость, количество вагонов а поезде, регет дггтаения. Для учета зтих факторов рекомендован метод коз^фкулснтсв влияния, ирячеи конкретаиз расчета следует выполнять. по тяговс-энергетачесяо!.^ паспорту электровоза.

«1. Для приведения в действие сткыулидтизга фэиторсв по шсоно-ст сперши в олсктрэвоэгал: депо Польских я.д. рскотадовано ввести нермировапге енергозатрат на поездку и оборудовать электровоза счетчиками влеятрогнзргяа. Для расиста энергозатрат на поездку обоснован нзтод базовой корил, осиэпошг/З на опродолошш нор>и по дзум осиогиш факторам - среднетехнической скорости и количеству вагонов в поезда о последующей корректировкой ео по другим ¿¿акторам. Ва-я-шгй разерз экспогаш связан е еовзрззнстзозаниш рэгкка движения поезда, претем в "ячэствэ первого прибл;жакия для уегойг.Я Польских я. д. следует прглять режим постоянства ходовой скорости. Для конкретных услозиЯ двятанил ото? резни корректируй? по пр-здлсо'.поД методике в местах налпчгя яод-зкэв, спусков к огрплкчапнй скорости. Ррадлоаена система интегральных показателей для сцагак экономичности исполненного регзша по сяороетеыерным лентам. Допол-нитольная экономия мажет бить получена путем регулирования реяиизв работы кэтср-яентилктороБ. олеэтропоза, а тагаэ за счет чготччкого полезного использования энергия торто!Гчх потерь.

5. Выполненной анализ показывает, что реально достижение экономии удельных энергозатрат п скогсма электрической тяги пассажирских поездов на Польских з.д. в размере 7-8 %.

- IS -

¡¡РЕЖАЦИИ Ш Ш #ЮС2РГАЦ®

1. Смязковски Е. 5нергег«чвсквя «ффектаиюсяь злощювоаов в тоалуатвцауУ/ Црсблеш шологнн, mepbovrxu, безопасности ®ранс-порта.'Тезис» докладов научной конференции, 3-6 ноября 1992 г.Москва, 1992.--с." 53-154.

2. Феоктистов В.П., Смяй.овски Е. Анализ энергозатрат в тяго поездов методой энергобаланса// Дроблю»; механики г.елсзнодорокного транспорта (динамика, прочность и кадешость подвижного состава): Тезисы докладов УШ-й конференции, май IS92 г.- Днепропетровск, 1992.- с.20.

3.- Смялковски Е., Ссоктистов В.П. Энергетические показатели електровозов постоянного тока/ МИИГ - Москва, 1991.- 34 е.- Деп. в ЩИИГЭИ МПС 23.12.92. £ £667.

4. Феоктистов В.П., Сидорова H.H., Чуосрии Ю.Ю., Смялковски Е. Швнаение эффектности использования и йпоиомичиостк злоктро-ьосов постоянного тока/ ШИТ - Москва, 1992. »48 с. - Доп. в ЦНИИ ТЗИ Ж 28.2.92. Р 5704.

5. Феоктистов В.П., Чуверии D.S., Смялковски Е. Исследование энергозатрат в системе электрической тяги постоянного тока методом онергобаланса/ ЫИИГ - Москва, 1992,- 40 с. - Дгп. в ВДШГГЭЙ МПС II.3.92. №728.

6. Курбасов A.C., Смялковски Е., Узаре В.Й., Феоктистов В.П., Чуверин S.S. Способ управления электровозом на выбеге// заявка на изобретение J? 5004179/11 от 8.10.91 г., решение о выдаче авторского свидетельство dt 9.10.92 г.

03

Л

«Л

о

2

го Щ

»

1 •а

и

и

га

о

Ж

о

и я

о

1 §

С1 и

йЯ

м

ГО

Корректировка ГС Я)

Оценка тг{$ )

Расчет корш

Учо?

Пгсщрекиз

Сезснкгз

Оператизкзс

Питание вспоп масин Д

и I

Отопление поезда Д^ ^

п чз

о а

о ,ч

5а --

Л й

« п> ^ а

а •а

о а а» ►з »а га >4

о о ** <э

О I

а я о

к -<2

чз о а си X яг о

"ЧТ~

<5

5

а

§

о .

3

я ■у

а я <8

►I >3

о Я о и

4

! к о

о о о"

о о

е

я>

о о Ёз

а

<Ä S

J3

2 G

ta

О

Ь о

ff

{■Я К

О о

н о

в" ►3

о Í5

3 1л

Й 13

я о

.V Я

9

IJ s*

Р

—

h ta

ï'4

13

О

^

О *3

О

К

о

2

г* H

ta

а CK

ä

Г4

fJ й

о w

а

о ГО

Й

о

о

£

— „1- ta о 0 1 о •А -rr™— s 0 1 Ö1 о й

1 X с ; г о ►Ï г.. •о »э в Я s 1 SS о u 5 6 О E sJ »a о ta й я Я О a ь i/

8 g OÍ <\з S t~ -8 -ъ» о о 0 -9 Е> а 1 JJ з ■fei

« ä-H гл о» с b-C лз Гк

. и Ol И UÏ M 0» »-V- (- U i 43 и о

ы о CD Q> 0

ч

►3

о

ta

О О

te

а

'У

о

о ►i

о g

3

2

я »

41

IS <5

Я •■->

ra

Я

CS

ы

S3

s

®

о

СИ

il

о

я . «

чз нч

•1 <Ю

о

и • 1

»

>•3

»

-1

пэ

U

ф

я

ч

•У

о

и

О 1-3

cù to

ж о о

о

•3

о

Таблица 3

фадгеэнсплуагацлогИшЗ к.п.д. влектровоэа и параметров рзхожа дшшжия с шссаянрзгйш поездом

----—— Поезд Электровоз К.п.д., % Парам зтрьт диаграмма V (& )

«н

Москва - -Вязьма (скорый) ЧС2Г ; 48 1,09 1,11 13

ЧС7 46 1,09 1,09. 12

Краков — -Варшава (экспресс) ЕР-09 54 ' • . 1,06 1,07 9,6

Краков - -ЕЬешаль (скорый) Е£Г-07 56 1,01 1,12 15

- ZI -

ПУП. —л.; ;аи ; 'СГРОЭНЕРГИИ в системе ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК НА аШЯКШДШЗАННЫХ ЛШ11-1Х польских ЙЕДЕЗКЫХ ДОРОГ

05.09.03 - Элсктрогехмические комплексы еисте\-.н, включая их управление и регулирование

05.2S.03 - Электрификация железнодорожного транспорта

Сдано в набор 3.0. С/. 93, Подписано 1-: почат

Объем печ.л. Ь] Формат бумаги 60x90 1/16

Заказ В {20, Тира* 100 экз.

Типограф,1Я ШШ, Москва, ул.Образцова,15