Анализ составляющих расхода электроэнергии на тягу карьерных поездов
Loading...
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
RU: Разработка мероприятий по снижению энергоемкости перевозок карьерного электротранспорта актуальна, т.к. позволяет снизить себестоимость добычи полезных ископаемых. В настоящей статье предпринята попытка проанализировать величину затрат электроэнергии в зависимости от факторов, определяющих соотношение отдельных составляющих затрат энергии на электровозную откатку, применительно к предприятиям по открытой добыче полезных ископаемых. Выполнен анализ составляющих расхода электроэнергии на тягу, выполнение отдельных операций перевозочного процесса и питание цепей собственных нужд. Установлено, что наибольший удельный вес в расходе электроэнергии на тягу имеют затраты, связанные с преодолением сопротивления движению от уклонов пути. Далее по убыванию удельного веса следуют затраты на преодоление сил сопротивления движению поезда, потери энергии на вредных спусках и в силовых цепях, затраты на собственные нужды. По результатам опытных поездок выявлено, что большая часть энергии расходуется на движение поезда с грузом и в карьер, поэтому особое внимание следует уделять выбору рациональных приемов управления поездом в период движения. Выполнен анализ затрат на работу вспомогательного оборудования: двигателей компрессоров и вентиляторов тяговых двигателей, аппаратов управления, освещения, отопления. В результате получено, что за полный цикл движения более половины затрат энергии на собственные нужды обусловлено вентиляцией тяговых двигателей, работа мотор-компрессоров обуславливает около четверти затрат энергии, питание двигатель-генератора и расход на отопление кабины машиниста в зимнее время составляет около восьми процентов. Работы по снижению затрат электроэнергии на транспортировку горной массы должны быть направлены на: снижение потерь в силовых цепях тягового подвижного состава за счет применения более совершенного электроподвижного состава; внедрение мероприятий, обеспечивающих снижение расхода электроэнергии на питание цепей собственных нужд; разработку и внедрение рациональных приемов управления движением поездов.
UK: Розробка заходів щодо зниження енергоємності перевезень кар'єрного електротранспорту актуальна, тому що дозволяє знизити собівартість видобутку корисних копалин. У цій статті зроблена спроба проаналізувати величину витрат електроенергії в залежності від факторів, що визначають співвідношення окремих складових витрат енергії на електровозну відкатку, відносно підприємств по відкритому видобутку корисних копалин. Виконано аналіз складових витрат електроенергії на тягу, виконання окремих операцій перевізного процесу та живлення кіл власних потреб. Встановлено, що найбільшу питому вагу в витраті електроенергії на тягу мають витрати, пов'язані з подоланням опору руху від ухилів колії. Далі за спаданням питомої ваги слідують витрати на подолання сил опору руху поїзда, втрати енергії на шкідливих спусках і в силових колах, витрати на власні потреби. За результатами експериментальних поїздок виявлено, що велика частина енергії витрачається на рух поїзда з вантажем і в кар'єр, тому особливу увагу слід приділяти вибору раціональних прийомів управління поїздом в період руху. Виконано аналіз витрат на роботу допоміжного обладнання: двигунів компресорів і вентиляторів тягових двигунів, апаратів управління, освітлення, опалення тощо. В результаті отримано, що за повний цикл руху більше половини витрат енергії на власні потреби обумовлено вентиляцією тягових двигунів, робота мотор-компресорів обумовлює майже чверть витрат енергії, живлення двигун-генератора і витрата електроенергії на опалення кабіни машиніста в зимовий час складає близько восьми відсотків. Роботи по зниженню витрат електроенергії на транспортування гірської маси повинні бути спрямовані на: зниження втрат в силових ланцюгах тягового рухомого складу за рахунок застосування більш досконалого електрорухомого складу; впровадження заходів, що забезпечують зниження витрат електроенергії на харчування ланцюгів власних потреб; розробку і впровадження раціональних прийомів управління рухом поїздів.
EN: The development of measures to reduce the energy intensity of the electric transport career is relevant, since it allows you to reduce the cost of mining. This article attempts to analyze the amount of electricity costs, depending on the factors that determine the ratio of individual components of energy costs to the electric locomotive, as applied to open-cast mining enterprises. The analysis of the components of the electricity consumption for traction, the performance of individual operations of the transportation process and the power supply of own needs chains was performed. It has been established that the largest share in the electric power consumption for traction has costs associated with overcoming the resistance to movement from the slopes of the path. Further, in descending proportion, the cost of overcoming the forces of resistance to the movement of the train, the loss of energy on harmful descents and in power circuits, the costs of their own needs. According to the results of the experimental trips, it was revealed that most of the energy is spent on the movement of the train with cargo and into the quarry, therefore special attention should be paid to the choice of rational methods of controlling the train during the period of movement. The analysis of the cost of the work of auxiliary equipment: engines, compressors and fans of traction engines, control devices, lighting, heating. As a result, over a full cycle of movement, more than half of the energy consumption for own needs is due to the ventilation of the traction motors, the operation of the motor-compressors accounts for about a quarter of the energy consumption, powering the motor generator and the heating expenses of the driver's cabin in winter is about eight percent. Work to reduce the cost of electricity for the transportation of rock mass should be aimed at: reduction of losses in the power chains of traction rolling stock due to the use of more advanced electric rolling stock; the introduction of measures to reduce energy consumption for power supply chains of their own needs; development and implementation of rational train control techniques.
UK: Розробка заходів щодо зниження енергоємності перевезень кар'єрного електротранспорту актуальна, тому що дозволяє знизити собівартість видобутку корисних копалин. У цій статті зроблена спроба проаналізувати величину витрат електроенергії в залежності від факторів, що визначають співвідношення окремих складових витрат енергії на електровозну відкатку, відносно підприємств по відкритому видобутку корисних копалин. Виконано аналіз складових витрат електроенергії на тягу, виконання окремих операцій перевізного процесу та живлення кіл власних потреб. Встановлено, що найбільшу питому вагу в витраті електроенергії на тягу мають витрати, пов'язані з подоланням опору руху від ухилів колії. Далі за спаданням питомої ваги слідують витрати на подолання сил опору руху поїзда, втрати енергії на шкідливих спусках і в силових колах, витрати на власні потреби. За результатами експериментальних поїздок виявлено, що велика частина енергії витрачається на рух поїзда з вантажем і в кар'єр, тому особливу увагу слід приділяти вибору раціональних прийомів управління поїздом в період руху. Виконано аналіз витрат на роботу допоміжного обладнання: двигунів компресорів і вентиляторів тягових двигунів, апаратів управління, освітлення, опалення тощо. В результаті отримано, що за повний цикл руху більше половини витрат енергії на власні потреби обумовлено вентиляцією тягових двигунів, робота мотор-компресорів обумовлює майже чверть витрат енергії, живлення двигун-генератора і витрата електроенергії на опалення кабіни машиніста в зимовий час складає близько восьми відсотків. Роботи по зниженню витрат електроенергії на транспортування гірської маси повинні бути спрямовані на: зниження втрат в силових ланцюгах тягового рухомого складу за рахунок застосування більш досконалого електрорухомого складу; впровадження заходів, що забезпечують зниження витрат електроенергії на харчування ланцюгів власних потреб; розробку і впровадження раціональних прийомів управління рухом поїздів.
EN: The development of measures to reduce the energy intensity of the electric transport career is relevant, since it allows you to reduce the cost of mining. This article attempts to analyze the amount of electricity costs, depending on the factors that determine the ratio of individual components of energy costs to the electric locomotive, as applied to open-cast mining enterprises. The analysis of the components of the electricity consumption for traction, the performance of individual operations of the transportation process and the power supply of own needs chains was performed. It has been established that the largest share in the electric power consumption for traction has costs associated with overcoming the resistance to movement from the slopes of the path. Further, in descending proportion, the cost of overcoming the forces of resistance to the movement of the train, the loss of energy on harmful descents and in power circuits, the costs of their own needs. According to the results of the experimental trips, it was revealed that most of the energy is spent on the movement of the train with cargo and into the quarry, therefore special attention should be paid to the choice of rational methods of controlling the train during the period of movement. The analysis of the cost of the work of auxiliary equipment: engines, compressors and fans of traction engines, control devices, lighting, heating. As a result, over a full cycle of movement, more than half of the energy consumption for own needs is due to the ventilation of the traction motors, the operation of the motor-compressors accounts for about a quarter of the energy consumption, powering the motor generator and the heating expenses of the driver's cabin in winter is about eight percent. Work to reduce the cost of electricity for the transportation of rock mass should be aimed at: reduction of losses in the power chains of traction rolling stock due to the use of more advanced electric rolling stock; the introduction of measures to reduce energy consumption for power supply chains of their own needs; development and implementation of rational train control techniques.
Description
Г. Гетьман: ORCID 0000-0002-3471-6096; В. Васильев: ORCID 0000-0001-7551-2332
Keywords
электрическая тяга поездов, карьерный электрический транспорт, энергоемкость перевозок, расход электроэнергии на тягу поездов, електрична тяга поїздів, кар’єрний електричний транспорт, енергоємність перевезень, витрата електроенергії на тягу поїздів, electric traction on-rides, career electric transport port, energy intensity of transportation, electric power consumption for train traction, КЕРС
Citation
Гетьман Г. К., Васильев В. Е. Анализ составляющих расхода электроэнергии на тягу карьерных поездов. Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. 2019. № 17. С. 61–67. DOI: 10.15802/ecsrt2019/245375.