3.3. Новые системы автономного децентрализованного энергообеспечения городского электротранспортного транспорта «

Одним из показателей, определяющим уровень стабильности экономической жизни городов, является качество транспортного обслуживания горожан.
Поэтому развитию городского общественного транспорта, в частности, городского электрического транспорта (ГЭТ), его надежности, повышению технического уровня и энерговооруженности, снижению расходов энергоносителей (электроэнергии, тепла, природного газа) и себестоимости перевозок, бесперебойному, гарантированному энергоснабжению во всех странах мира уделяется основное внимание.

С точки Зрения топливно-энергетического баланса города, при дефиците энергоресурсов и повышении цен на энергоносители, значительная экономия электрической и тепловой энергии может быть достигнута выравниванием суточных графиков нагрузки, т.к. коэффициент минимума нагрузки составляет
0,4 .... 0,5, использованием дифференцированных и многоставочных тарифов на тепло и электроэнергию, которые не должны противоречить социальным и экологическим проблемам. К числу таких мероприятий относятся: маневрирование электрогенерирующими мощностями, аккумулирование электрической и тепловой энергий, приоритетное использование автономной и малой децентрализованной энергетики, электроотопления, применение электротранспорта с аккумуляторами электрической энергии, потребителей энергии в ночное время, повышения автономности системы внутреннего электроснабжения городского электрического транспорта (ГЭТ) и др.

Маневрирование в силу специфических особенностей ТЭС и АЭС, крайне затруднено и не эффективно. Недостатком электроэнергии, как энергоносителя, является невозможность аккумулирования в достаточном количестве для выравнивания графиков нагрузки, однако, появившиеся в последнее время современные системы накопителей энергии (НЭ) позволяют частично эту проблему решать, тем более, что по прогнозам к 2010 г. более 10% всей выработанной в мире электроэнергии будет проходить через системы накопления, прежде чем попасть к потребителю.

С точки зрения тепло- и электроснабжения потребителей значительный интерес представляет опыт широкомасштабного применения в Германии и США и других развитых странах систем децентрализованного энергоснабжения (СДЭС) на базе автономных и экологически чистых теплоэлектростанций (ТАЭС) с использованием дизель-генераторов, работающих на природном газе, шахтном газе и биогазе. Например на территории бывшей ФРГ около 95% тепловых электростанций являются децентрализованными ТАЭС и работают на газе.
Коэффициент использования топлива на этих ТАЭС достигает 90%, т.к. они работают по теплофикационному циклу. Такие ТАЭС строятся для энергоснабжения индустриальных и транспортных объектов, а также для отдельных малых потребителей: больниц, гостиниц, оранжерей, парников, бассейнов, банков, фермерских хозяйств и др. Эксплуатация показала высокую надежность и эффективность ТАЭС.

Специалистами Научно-технического предприятия «Конструкторское бюро среднеоборотных двигателей» (НТП КБСД) Государственного предприятия «Завод имени Малышева» (ГП «ЗиМ»), Харьковского государственного политехнического университета (ХГПУ), с участием ИМИСа, НИИ и НПО «Электротяжмаш», ХЭМЗ и др. разработана программа по малой децентрализованной и автономной энергетике, охватывающая также вопросы энергоснабжения ГЭТ и предусматривающая широкое использование:

- автономных блочно-модульных дизель-электростанций на базе дизель- генераторов 11ГД100 и 17ГД100Д, работающих на природном газе, биогазе или шахтном газе, мощностью 1000 .... 1600 кВт, созданных на ГП «ЗиМ»;

- устройство накопления и хранения электрической энергии для нужд электроснабжения ГЭТ;

- устройство накопления и хранения тепловой энергии для нужд теплоснабжения ГЭТ.

Преимуществами такой системы децентрализованного энергоснабжения
(СДЭС) применительно к ГЭТ являются:

- Возможность работ в режиме пиковых установок (эти функции выполняют дизель-генераторы и накопители энергии), в часы покрытия нагрузки. При этом, время запуска и приема нагрузки составляет не более 1...2 мин.

В часы «пик» и провалов нагрузки разница в пассажиропотоках составляет, в среднем, 3 раза. Количество подвижного состава на линии в часы «пик» больше, чем в периоды провалов нагрузки, в среднем, в 1,3 раза
(т.е. - на 30%). Потребляемая мощность единицы подвижного состава в часы
«пик» (за счет увеличения частоты движения и наполняемости вагонов с 5 чел/м2 до 20 чел/м2 возрастает, в среднем, в 1,3 раза (т.е. - 30%).

Таким образом, потребление электроэнергии парком подвижного состава городского электротранспорта в часы «пик» увеличивается, в среднем, в
1,3x1,3 = 1,69 = 1,7 раза, т.е. по сравнению с нагрузкой в периоды провалов
(будем считать эту нагрузку базисной) «пиковая» нагрузка системы электроснабжения возрастает в 1,7 раза.

- Приближение источников энергии к потребителям электро- и тепловой энергий, что сокращает потери, снижает затраты на линий электропередачи
(ЛЭП), кабельных тяговых сетей и стоимости энергии, создает условия для рассредоточения резерва и использования малогабаритных тепловых станций.
- Рациональность и гибкость системы питания тяговых сетей, позволяющей наиболее легко и просто выводить из нагрузки поврежденный участок и невозможностью превращения местной, локальной аварии в системную, характерную для централизованных систем, а также простотой устройства и экономической целесообразностью.

- Экономия топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), т.к. генерирование электроэнергии происходит с более высоким КПД и меньшей стоимостью кВт-ч, чем на существующих электростанциях Государственной энергосистемы Украины
(обычно старого поколения), а с учетом совместного производства тепла, электроэнергии и сокращения протяженности ЛЭП экономия ТЭР составляет
25...30%.

- Использование накопительной энергии - реверсивных устройств для частичного или полного разделения во времени выработки и потребления энергии, с высоким КПД зарядно-разрядного цикла, быстрым включением в работу совместно с автономными базовыми многоцелевыми установками (дизель- электростанциями) существенно улучшают технико-экономические показатели энергоблоков, способствуют выравниванию графиков нагрузки системы внутреннего энергоснабжения ГЭТ, повышает ее устойчивость, живучесть и надежность функционирования. Посчитано, что использование, например, каких- либо НЭ в общей энергосистеме США в 1990 г, привело бы к экономии капиталовложений на сумму 45 ? 109 дол. (без учета стоимости самих НЭ).

- Блочно-модульный принцип обеспечивает простое наращивание мощности, поддерживание постоянного напряжения в контактной сети UKC = 600 В, гибкое реагирование на изменение нагрузки, высокие экономичность и ремонтопригодность.

Реализация системы децентрализованного электроснабжения ГЭТ позволит обеспечить бесперебойность и стабильность электро- и теплоснабжения, значительную (до 30%) экономию энергоносителей, существенное сокращение эксплуатационных затрат за счет снятия части нагрузок с тяговых подстанций, снижение вероятностей больших аварий.

Структура системы децентрализованного энергоснабжения (СДЭС) ГЭТ имеет базисное энергопитание частью дизель-электростанций и «пиковое» энергопитание резервными дизель электростанциями. Каждая дизель- электростанция представляет собой энергетический модуль (ЭМ).

Таким образом, СДЭС представляет собой сеть распределенных источников автономного электропитания - ЭМ, на базе дизель-генераторов, выпускаемых ГП
«ЗиМ» с использованием бросового тепла для отопления и горячего водоснабжения.

Цель работы - создание системы децентрализованного внутреннего энергоснабжения ГЭТ с высокими техник-экономическими характеристиками по экономичности, живучести, надежности, обеспечивающей снижение себестоимости перевозок, на базе отечественного автономного электрогенерирующего оборудования.

|

 

4. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА
ГОРОДСКОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТРАНСПОРТЕ

Анализ экономии расхода электроэнергии (общие сведения)

Существующая система хозяйствования предприятий городского электротранспорта основана на принципе расхода, то есть главным смыслом деятельности руководства является потребление запланированных под заданные показатели ресурсов. Эта система вступила в противоречие с экономической реформой, которая отразилась на резком падении объемов перевозок, ухудшении технического состояния основных фондов, росте задолженности.

Тем не менее, новая модель хозяйствования скоро будет задействована и тогда появится проблема рационального использования ресурсов, в частности, энергетических. Разговоры, которые ведутся в профессиональных кругах относительно кардинальных путей экономии электроэнергии, касаются, в основном, проблемы подсчета затрат энергии непосредственно на подвижном составе, как это делается на железной дороге. Внедрению счетчиков энергии на трамваях и троллейбусах мешает лишь их стоимость и необходимость текущих затрат на их содержание, техническое обслуживание и ремонт. При этом отпадает необходимость прежде всего оптимизировать условия эксплуатации, так как никакое профессиональное мастерство водителя не позволит избежать потерь энергии на повторных пусках, которые имеют объективные причины, обусловленные расположением относительно остановок поворотов, специальных частей, и, наконец, расстояний между остановками. Поэтому, первое чем следует заниматься так это оснащением подвижного состава счетчиками, нужно проанализировать составные затраты энергии для предотвращения бесполезных затрат, и лишь после доведения условий эксплуатации к состоянию, когда бесполезные затраты достигнут минимума и дальнейшее их уменьшения невозможно, то далее следует организовать индивидуальный подсчет энергии.

С предыдущих выводов следует, что на затраты энергии большое влияние имеют климатические условия. Следовательно, данные фактических затрат нужно освободить от влияния климатических условий, оставив лишь зависимости от условий эксплуатации.

Потери на климатические условия

Потери на климатические условия относятся к потерям, на которые повлиять почти невозможно. Причиной этих потерь является увеличение основного сопротивления движению, обусловленное увеличение вязкости смазочного масла в редуктора при низких температурах, наличием снега и льда на проезжих частях, которые являются причинами буксования, увеличением времени на пассажирооборот остановки в зимний период и тому подобное. Эти затраты могут быть уменьшены лишь при условиях уменьшения удельных затрат aТМ и аТБ, которые зависят от условий эксплуатации.

В самом деле, если записать уравнения, которые в математической модели отображают увеличения затрат энергии при низких температурах, то есть
[pic],
[pic], то можно утверждать, что потери на климатические условия могут быть уменьшены соответственно уменьшению удельных затрат. Следует также указать, что одну и ту же транспортную работу можно выполнить за счет большего или меньшего пробега подвижного состава при одном том же наполнении, лишь за счет усовершенствования маршрутной системы.

Для оценки затрат на климатические условия составим таблицу, в которую занесем предварительно определенные температурные данные по трамваю и троллейбусу.

Таблица 4.10
|q |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|1 |-18,2 |2151,2 |1860,5 |-925,94 |-793,36 |-1470,49 |-1252,55 |
|2 |-15,5 |2022,6 |1779,4 |-741,43 |-646,22 |-1285,98 |-1105,41 |
|3 |-10,8 |2206,0 |1950,4 |-563,45 |-493,54 |-1108,00 |-952,73 |
|4 |+ 0,5 |2279,3 |1926,0 |26,95 |22,56 |-517,60 |-463,63 |
|5 |+ 13,6 |2317,0 |1950,4 |745,24 |621,5 |200,69 |162,31 |
|6 |+ 12,4 |2197,5 |1800,3 |644,44 |523,04 |99,89 |63,85 |
|7 |+ 14,8 |2169,3 |1868,3 |759,30 |647,86 |214,75 |188,67 |
|8 |+ 13,6 |2050,8 |1718,1 |659,62 |547,47 |115,07 |88,28 |
|9 |+ 5,7 |1958,2 |1628,3 |263,97 |217,26 |-280,58 |-241,73 |
|10 |+ 0,7 |2135,8 |1758,7 |35,36 |28,84 |-515,71 |-430,35 |
|11 |-3,1 |1995,6 |1615,2 |-146,31 |-117,32 |-661,86 |-576,51 |
|12 |-13,6 |2097,7 |1720,0 |-647,70 |-548,07 |-1092,62 |-1006,26 |

Учитывая среднегодовые потерь энергии
[pic];

Учитывая среднегодовые потерь энергии
[pic];
[pic], подсчитаем распределения потерь по месяцам года и по видам транспорта, как разности
[pic]; [pic] и результаты занесем в таблицу.

Подытоживая результаты потерь по месяцам года, имеем:
[pic];
[pic].

Умножая потери на тариф 0,083 грн., обнаружим денежные потерь на климатические условия:
[pic]
[pic] то есть бесполезная потеря энергии за год представляют 981762,18 грн.

Все затраты энергии, по которым выставлены счета организацией которая предоставляет электроэнергию, представляют
[pic] что оценивается в 11262469 грн. Таким образом, в общей сумме плат за электроэнергию бесполезные потери на климатические условия составляют
8,717%.

4.4. Расход энергии на движение подвижного состава

Если изъять потерь электроэнергии на климатические условия, останутся затраты на транспортную работу, что подлежит дальнейшему анализу.

Таблица 4.11
|Q |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|1 |6841,70 |6933,00 |5371,21 |56280,45 |445810 |47477 |
|2 |5562,15 |5878,48 |4276,17 |4773,07 |354922 |396165 |
|3 |6629,95 |6929,86 |5521,95 |5977,13 |458322 |496102 |
|4 |6241,12 |6333,24 |5723,52 |5869,61 |475052 |487177 |
|5 |5626,51 |5814,83 |5827,20 |5977,14 |483657 |496103 |
|6 |5398,69 |5417,94 |5498,58 |5481,79 |481282 |454988 |
|7 |5206,50 |5517,00 |5421,25 |5705,67 |449963 |473571 |
|8 |4980,08 |5122,26 |5095,15 |5210,54 |422897 |432475 |
|9 |5585,53 |5568,83 |5304,95 |5327,10 |440311 |442150 |
|10 |5836,00 |5775,00 |5320,29 |5344,65 |441584 |443606 |
|11 |5634,21 |5447,47 |4972,35 |4870,96 |412705 |404289 |
|12 |6443,38 |6224,07 |5350,76 |5217,81 |444113 |433078 |

Обозначив за коэффициентами математической модели затраты энергии, которые приходятся на долю трамвая и троллейбуса, и изъяв потери на климатические условия по месяцам, получим затраты энергии на транспортную работу:
[pic];
[pic]

Дальше, умножив затраты энергии на тариф, имеем денежный эквивалент затрат энергии на транспортную работу. В общем, по итогам таблицы, это составляет:
[pic]
[pic]

Суммарные денежные затраты за энергию, которая пошла на транспортную работу, представляет 10741799 грн., или 91,28% общих затрат на электроэнергию.

Сопоставляя денежные затраты по месяцам, можно сделать вывод, что в целом суммы затрат соответствуют количествам рабочих дней и проделанной транспортной работе в машино-километрах.

Распределение денежных выплат за электроэнергию, которая была истрачена на транспортную работу, по типам подвижного состава, который эксплуатировался в 1998 г., можно сделать на основании данных соответствующих пробегов.

Если считать в первом приближении затраты энергии на единицу транспортной работы одинаковыми для всех типов данного вида транспорта, распределение затрат по типам подвижного состава может устанавливаться соразмерно пробегам.

Данные для распределения приведены в таблицах.

Таблица 4.12
|q |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
| | |T-3 |Т-3М |КТМ-5М3 |
|1 |445810 |1710,3 |222,1 |126,2 |
|2 |354922 |1650,8 |192,5 |103,4 |
|3 |458322 |1858,5 |203,8 |109,0 |
|4 |475052 |1902,0 |210,2 |144,5 |
|5 |483657 |2036,5 |214,3 |66,2 |
|6 |481282 |1836,9 |192,0 |159,8 |
|7 |449963 |1759,0 |189,6 |133,3 |
|8 |422897 |1645,0 |163,7 |128,8 |
|9 |440311 |1582,3 |153,8 |106,0 |
|10 |34158 |1734,4 |176.0 |127,6 |
|11 |41705 |1637,0 |171,3 |114,2 |
|12 |444113 |1696,1 |179,4 |122,3 |

Таблица 4.13
|q |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
| | |ЗиУ-9 |ЗиУ-10 |DAC-217E |ЮМЗ |Rocar |
|1 |471477 |1609,0 |23,9 |90,1 |111,2 |26,3 |
|2 |396165 |1523,0 |26,2 |76,1 |117,5 |36,6 |
|3 |496102 |1648,7 |24,6 |102,6 |109,1 |65,4 |
|4 |487177 |1607,8 |28,8 |95,0 |113,3 |81,1 |
|5 |496103 |1616,8 |26,4 |99,7 |127,7 |79,8 |
|6 |454988 |1529,8 |21,5 |81,3 |100,6 |67,1 |
|7 |473571 |1558,5 |24,4 |91,9 |116,3 |77,2 |
|8 |432475 |1432,9 |24,7 |91,1 |105,5 |63,9 |
|9 |442150 |1341,2 |27,3 |87,7 |105,5 |66,6 |
|10 |443606 |1448,0 |34,0 |95,5 |110,8 |70,4 |
|11 |404289 |1342,8 |29,1 |80,3 |97,7 |65,3 |
|12 |433078 |1413,5 |30,0 |80,5 |119,1 |76,9 |

4.5. Экономия энергии за счет рационального размещения остановок

Наличие остановок с точки зрения затрат энергии является одним из самых важных факторов. При каждом отправлении подвижная единица забирает с системе питания энергию и образуются ряд потерь в системе приемки, выпрямление и передачи электрического тока. В упрощенном виде за один разбег расходуется энергия
[pic];
|где |? — ускорение свободного падения; |
| |Sp — среднее значение пути разбега; |
| |?0 — постоянная часть удельного основного сопротивления движению; |
| |? — коэффициент, указывающий зависимость сопротивления движению от |
| |скорости; |
| |[pic] — скорость транспортного потока; |
| |? — КПД системы электроснабжения, что также учитывает затраты на |
| |собственные потребности |

В частности, среднее значение затрат энергии за один пуск для трамвая и троллейбуса составляют:
[pic]

К этим затратам следует прибавить потери в пусковых реостатах:
[pic];
[pic].

Таким образом:
[pic];
[pic];

Подсчитаем ориентировочное количество пусков, исходя из средней длины перегона 0,5 м:
[pic];
[pic].

Затраты энергии на разбеги за год:
[pic];
[pic].

Соответствующая стоимость за год будет представлять:

29362751 ? 0,083 = 2437108 грн.;

20539876 ? 0,083 ? 1704810 грн.

С общей суммы выплат за электроэнергию, что составляет 11262469 гривен, стоимость на разбеги представляет
[pic]

Следовательно, экономия электроэнергии путем рационального размещения остановок является эффективным.

В самом деле, если увеличить среднюю длину перегона всего на 10%, что практически не отразится на транспортном времени пассажиров, то будем иметь
[pic];
[pic].

Соответствующие затраты энергии станут приравнивать:
[pic];
[pic]. что в денежном эквиваленте будет представлять
26693409 ? 0,083 = 2215553 грн.;
18672614 ? 0,083 = 1549827 грн.

Относительно предыдущего варианта будем иметь экономию
Э = (2437108 + 1704810) – (2215553 + 1549827) = 376538 грн.

Таким образом, за счет упорядочения маршрутной системы, в частности, увеличения средней длины перегона, экономия средств на электроэнергию будет представлять 376538 грн., или
[pic]

4.6. Экономия электроэнергии за счет рационального использования различных типов подвижного состава

Анализ тенденций развития городского электротранспорта в экономически развитых странах указывает на увеличение доли подвижного состава повышенной вместительностью, что обеспечивает перевозку заданного количества пассажиров меньшей численностью подвижного состава. Выполненные исследования относительно рационального соотношения между количеством подвижного состава повышенной вместительности и обычными трамвайными вагонами и троллейбусами предъявляют значение доли подвижного состава повышенной вместительности в объеме 25% от общего выпуска.

Согласно с формулой пробега
L = W ? tc ? Ve ? 365, где W - количество подвижных единиц в движении; tc - среднесуточное время работы на линии; Ve – эксплуатационная скорость, можно определить среднесуточное количество подвижных единиц.

Распределим W согласно с рекомендациями относительно рационального соотношения подвижного состава обычной и повышенной вместительности, то есть как 0,75 и 0,25. Благодаря тому, что расчетное количество пассажиров в салоне подвижного состава повышенной вместимости в 1,5 раз высшее, чем обычного, общая численность подвижного состава должна быть меньшей сравнительно с базовым вариантом.

Для существующего положения среднесуточное количество трамвайных вагонов в движении представляет:
[pic].

Соответственно, троллейбусов:
[pic].

Распределение номинальных количеств подвижного состава:
WТМ = 0,75 ? 329 + 0,25 ? 329 = 247 + 82;
WТБ = 0,75 ? 287 + 0,25 ? 287 = 215 + 72.

С учетом большей вместимости количество обычного подвижного состава будет представлять:
WТМ З = 329 ? 82 ? 1,5 = 206;
WTБ З = 287-72 ? 1,5 = 179.

Следовательно, ежесуточные количества обычного WЗ и повышенной вместительности WП подвижного состава будут равны:
WTM З = 206; WТМ З = 82;
WТБ З = 179; WТБ П = 72.

Подсчитаем часть энергии, которая расходует одна подвижная единица обычной вместительности. По результатам за 1998 год на один вагон трамвая приходится
[pic]

Соответственно, на один троллейбус:
[pic]

Умножая результаты на расчетные количества подвижного состава обычной вместительности, получим затраты энергии при новом соотношении:
194478 206 = 40062468 кВт?ч.

Благодаря иному, чем у обычного подвижного состава, соотношении между весом тары и полезной (весом пассажирской массы) затраты энергии на 1 вагонокилометр подвижного состава повышенной вместительности представляет
1,25 от обычного. Следовательно, затраты энергии на подвижной состав повышенной вместительности будет представлять
194478 82 1,25 = 19933995 кВт?ч.

Общие затраты энергии на транспортную работу трамвая:
40062468 + 19933995 = 59996463 кВт?ч.

Относительно троллейбуса следует отметить, что в г. Харькове эта рекомендация уже выполнена и в эксплуатации находится подвижный состав повышенной вместительности ЮМЗ, ДАК-217Е, Рокар в нужном количестве.
Поэтому экономия будет достигнута лишь по трамваям.

Экономия электроэнергии за счет рационализации соотношения между количествами обычного подвижного состава и вагонов повышенной вместимости будет представлять:
Э = 63983349 - 59996463 = 3986886 кВт?ч, или в денежном эквиваленте 330912 грн.

Поскольку в данной работе рассматриваются лишь вопросы экономии электроэнергии, экономия эксплуатационных затрат при уменьшении количества вагонов в движении не учитываем.

Таким образом, рационализация состава парка трамвайных вагонов может дать экономию
[pic]

Подсчитаем срок окупаемости за формулой:
[pic] в которой определим затраты при новом распределении парка трамваев:
К2 = 82 300000 = 24600000 грн.

Стоимость существующего подвижного состава представляет
К1 = 32900000 грн.

Стоимость подвижного состава обычной вместительности, которая остается в эксплуатации, представляет
К2 = 20600000 грн.

Экономия расхода энергии, как показано выше, достигает 330912 грн.
Экономия на заработной плате водителей при уменьшении их численности соразмерно уменьшению ежесуточного выпуска представляет 2231600 грн.

Таким образом, величина эксплуатационной экономии С2 – С1 известна:
[pic]

4.7. Экономия электроэнергии за счет применения электронных преобразователей

Большинство современного подвижного состава оборудовано системами регулирования с помощью реостатов. Во время разгона на каждый пуск расходуется энергия 0,11965 кВт час для трамвая и 0,09773 кВт час для троллейбуса (затраты в реостатах на трамвайных вагонах и троллейбусах подсчитанные выше).

При найденных выше количествах пунктов за год

МОст. ТМ = 49515600 ( 0,11965 = 5924542 кВт?ч;
NОст ТБ = 43151000 ( 0,09773 = 4217147 кВт?ч.

Соответствующая денежная потеря:
5924542 ? 0,083 = 491737 грн.;
4217147 ? 0,083 = 350023 грн.

С общей суммы затрат на электроэнергию, которая идет на транспортную работу, это представляет
[pic]

Этих затрат не будет, если переоборудовать имеющийся парк подвижного состава электронными преобразователями.

При стоимости переоборудования подвижного состава электронными преобразователями в 10.000 грн., срок окупаемости для трамвая будет представлять
[pic].

Соответственно, с учетом предыдущих данных по троллейбусу
[pic].

При этом не учтена экономия затрат на техническое обслуживание электронных преобразователей сравнительно с эксплуатационными затратами для существующей аппаратуры.

При техническом обслуживании ПС происходят значительные потери электрической энергии из-за нерационального использования ресурсов.
Предлагается применять различные электронные устройства, позволяющие экономить электроэнергию.

Электронное устройство для управления работой машинных преобразователей частоты

Устройство предназначено для управления работой машинных преобразователей частоты С-572А, С-579 и других типов (трансформаторов питающих сварочные аппараты и т.п.), которые используются для питания ручного инструмента электрическим током. Устройство автоматически включает преобразователь частоты на то время, пока к нему подключена какая-нибудь нагрузка. Тем самым исключается работа преобразователя (или трансформатора, выпрямительного устройства и т.д.) на холостом ходу.

Контактор КМ1 своими контактами коммутирует питающее напряжение в первичной цепи преобразователя V1. Работой контактора управляет электронная схема через промежуточное реле К1. Сигнал о состоянии нагрузки преобразователя V1 поступает на электронную схему через контакты 1 и 2 с мощных диодов VD11 и VD12, включенных встречно-параллельно в одну из фаз вторичной цепи V1.

При включенном преобразователе V1 электронная схема контролирует величину сопротивления нагрузки. Схема вырабатывает напряжение около 200 мВ и контролирует протекающий при этом по цепи ток коллектора транзистора VT1 мал и определяется величиной сопротивления резистора R1.

При подключении нагрузки, например электродрели, сопротивление между контактами 1 и 2 печатной платы резко падает. При этом ток эмиттера, а следовательно, и ток коллектора VT1 возрастает. В результате этого конденсатор С1 заряжается до напряжения, достаточного, чтобы через эмиттерный повторитель на транзисторе VT2 включить пороговый элемент, собранный на однопереходном транзисторе VT3, который, в свою очередь, открывает выходной транзистор VT4, в коллекторной цепи транзистора VT4 включена обмотка реле К1. Реле К1 своим контактом К 1.1 подключает обмотку контроллера КМ1 к линейному напряжению сети. Контактор срабатывает и включает преобразователь V1. Протекающий в нагрузке преобразователя переменный ток проходит через силовые диоды VD11 и VD12 и создает на них падение напряжения прямоугольной формы амплитудой 0,7 В, частотой 200 Гц (в зависимости от используемого устройства), в следствии чего периодически открывается и закрывается транзистор VT1. Конденсатор С1 остается в заряженном состоянии, так как его разряду в момент закрытия транзистора VT1 препятствует диод VD4. Преобразователь находится во включенном состоянии до тех пор, пока не отключится нагрузка. При ее отключении поступление тока через силовые диоды прекращается, транзистор VT1 переходит в первоначальное состояние с небольшим током коллектора. Конденсатор С1 разряжается через резистор R6 и через 1-1,5 с пороговый элемент выключается, что приводит к отключению преобразователя V1 от сети.

Описанное устройство выгодно отличается от применявшегося ранее аналогичного по назначению релейно-контакторного устройства, низкая надежность и несовершенство построения схемы которого часто приводило к выходу из строя преобразователя частоты. Годовой экономический эффект 1,7 тыс. гривен.





1) Разработка силами рационализаторов и новаторов производства и изготовление специального подвижного состава трамвая с установкой на нем оборудования и приспособлений для механизации путевых работ.

На базе трамваев типов МТВ-82 и КТМ-5МЗ изготовлены и успешно работают;

- Саморазгружающиеся трамвайные платформы СП-7 шт., грузоподъемностью
15 т., предназначенные для перевозки сыпучих грузов (грунт, щебень, песок) с выгрузкой на обе стороны.

- Хопер-дозатор ХД-6 шт., применяемые для доставки балласта и дозирования его в пути при емкости бункера 10 м3

- Трамвайные платформы оборудованные электрокранами грузоподъемностью
1 т. - 6 шт. (рис 5.1.)

[pic]

Рис 5.1
Сварочные вагоны СВ - 7 шт., предназначенные для электроконтактной сварки рельсов (рис 5.2).

[pic]

Рис 5.2

- Специальные вагоны для механизации работ - 5 шт., в которых смонтированы электростанции и компрессорные станции с набором электрического и пневматического инструмента, приспособления для смазки кривых.

- Трамвайные платформы МГП - 12 шт., используемые для перевозки звеньев, шпал и других грузов.

Кроме вышеуказанных применяется рельсотранспортеры РТ-43 -3 шт., для доставки и монтажа рельсов в пути, путеизмерительный вагон - 1 шт., рельсошлифовальный вагон РШ - 1 шт., поливомоечные трамваи - 5 шт., для удаления пыли и грязи с полотна трамвайного пути и промывки желобов рельсов и др.

2) Использование серийных общестроительных машин и механизмов с переустройством некоторых рабочих органов машин для выполнения ремонтов пути:

Сопротивление изоляции должно быть:

- провода по отношению к штанге 5 МОм;

- штанги по отношению к штангодержателю 5 МОм.

- основа к опорной раме 20 МОм.

Вся высоковольтная аппаратура трамвая и троллейбуса должна быть изолирована от кузова и выполнена проводом с изоляцией на 2000 В.

ЛИТЕРАТУРА

1. Правила эксплуатации трамвая и троллейбуса. Киев 1996 г.
2. Файнберг А. И. и др. Экономика, организация и планирование городского электрического транспорта. М.: Транспорт, 1987 г.
3. Овечников Е. В., Фишельсон М. С. Городской транспорт., 1976 г.
4. Венецкий Е. В,, Венецкая В. И. Основные математико-статистические понятия и формулы в статистическом анализе. М.: Статистика. 1979 г.
5. Закон Украины «Про транспорт».
6. Смирнов Н. В. и др. Короткий курс математической статистики. 1959.
7. Чернов Г., Мозес Л. Е. Элементарная теория статических решений. 1969г.
8. Рабинович П. М. Статические методы достижения производственных резервов.

1983 г.
9. Коммунальное хозяйство городов. Киев. «Техника» 1998 г.
10. Кобозев В. М. Эксплуатация и ремонт подвижного состава городского электротранспорта. М.: «Высшая школа», 1982, -320с.
11. Кузнецов Е. С. Техническая эксплуатация автомобилей. М.: «Транспорт»,

1991, -413 с.
12. Цукало П. В. Экономия электроэнергии на электроподвижном составе. М.:

«Транспорт», 1983г. -174 с.
13. Розенфельд В. Е. и д.р. Теория электрической тяги. М.: «Транспорт»,

1983г. -328с.
14. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. - М.: Энергоатомиздат,

1984.
15. Игнатьев Р. А., Михайлова А. А.. Защита техники от коррозии, старения и биоповреждений; Справочник - М: Россельиздат, 1987. - 364с.
16. Шевченко В. В., Арзамасцев Н. В., Бодрухина С. С., электроснабжение наземного городского электрического транспорта. Москва 1987г. -272с.
17. Котельников А. В. Блуждающие токи электрифицированного транспорта. М.

Транспорт, 1986. - 279с.
18. Конюхов А. Д., Осадчук Г, И. Коррозионностойкие материалы для кузовов вагонов. - М.: Транспорт, 1987. 143с.
19. Авдеенко С. П., Засавский Ю. С., Константинов И. О. и др. Компьютерно

-радиоизотопный метод исследования антипиттинговых свойств моторных масел. -Трение и износ, т. 10, №6, 1989 г., с. 1006-1012.
20. Раджабов Э. А., Парфенова В. А., Гуреев А. А. и др. // Химия и технология топлива и масел, 1985. №7, с. 25-27.
21. Лютый С. Н., Резников В. Д., Павлов А. Г., Метода отборочных масел.

-Трение и износ, 1989, т. 10, № 2, с. 367-371.
22. Войтов В. А., Баздеркин В. А. Универсальная машина трения. - Трение и износ, 1994. т. 15, с. 501-506.
23. Войтов В. А., О расположении материалов в парах трения по твердости и конструктивных способах повышения износостойкости. - Трение и износ,

1994, т. 15, с.452-460.
24. Борисов М. В., Павлов И. А., Постников В. И. Ускоренные испытания машин на износостойкость, как основа повышения их качества. -М.: Издательство стандартов, 1976. -352с.
25. Поверхностная прочность материала при трении /Б. И. Костецкий, И. Г.

Носовский, А. К Карзулов и др. -Киев: Техника, 1976. -296с.
26. Авдокин Ф. Н. Теоретические основы эксплуатации автомобилей. М.:

«Транспорт», 1985, -215с.
27. Веклич В. Ф. Диагностирование технического состояние троллейбусов. М.:

«Транспорт», 1990, -295с.
28. Комплект плакатов по фактическому и рациональному использованию ресурсов на ГЭТ.
29. ГОСТ 30167-96. Порядок установления показателей ресурсосбережения в документации на продукцию.
30. Габарда Д. Новые транспортные системы в городском общественном транспорте. М.: «Транспорт», 1990, -216с.
31. Самойлов Д. С. Городской транспорт. М.: «Стройиздат», 1983, -384с.
32. ГОСТ 3051-95. Ресурсосбережение. Основные положения. /-Киев Госстандарт

Украины, 1995г.
33. ГОСТ 2155-93. Энергосбережение. Методы определения экономической эффективности методов в энергосбережении. /-Киев Госстандарт Украины,

1995г.
34. Дудник А. Н., и др, Развитие энергетических установок с использованием технологий топливных элементов за рубежом, 1996.
35. Кобелев Ф. С,, Сосновский Я. Ш. Силовая электроника и ресурсосбережение., 1995.
36. Энергосбережение - приоритетное направление государственной политики

Украины. /Ковалко М. П., Денисюк С. П., Киев, 1998. -506с.
37. Афанасьев Н. А., Юсипов М. А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования энергохозяйств промышленных предприятий (система ТО и Р). 1989, -528с.
38. Далека В. Ф. Конспект лекций. «Ресурсосбережение на ГЭТ».
39. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. - М.: Энергоатомиздат,

1984.
40. Должностные инструкции работников службы ХТТУ. - Харьков: ХТТУ, 1997.
41. Должностная инструкция водителя трамвая. - Харьков: ХТТУД982.
42. Положение об организации работы по управлению охраной труда в жилищно- коммунальном хозяйстве УССР: РДП 204 УССР 004-85, - Киев: МЖКХ УССР,

1985.
43. Правила техники безопасности на городском электротранспорте. - М.:

Транспорт, 1977.
44. Правила технической эксплуатации трамваев. - М.: Транспорт, 1978.
45. Правила технической эксплуатации подвижного состава городского электротранспорта. - М.: Стройиздат, 1976.
46. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. -

М.: Энергоатомиздат, 1986.
47. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы.

Классификация.
48. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества.