Расход энергии для правого плеча подстанции:

2.4 Расчёт сечения проводов контактной сети и выбор типа контактной подвески

При протекании тока по проводам часть энергии рассеивается и для потребителя является потерянной, поэтому она и получила название «потерь энергии». Количество этой энергии находится в непосредственной зависимости от площади поперечного сечения и материала проводов, а при переменном токе и от взаимного расположения их. С увеличением сечения проводов уменьшаются потери энергии, но увеличивается капитальные затраты на сеть. Необходимо определить оптимальное сечение проводов, при котором приведённые ежегодные расходы будут наименьшими.

2.4.1 Расчет методом экономических сечений

Расчёт методом экономических сечений представлен в приложении В.

Таблица 2.4 - Расчет сечений контактной сети

Выбираем наибольшее сечение:

Предварительно выбранная контактная подвеска М-95+МФ-100 имеет сечение в медном эквиваленте 195 мм², что больше расчётного сечения. Следовательно, выбранная контактная подвеска удовлетворяет условию минимального сечения проводов.

2.4.2 Проверка выбранной контактной подвески по температуре нагрева проводов

Проверка проводов КС по нагреванию заключается в сравнении расчётных температур нагрева с их допустимыми значениями, которые определены ПУСТЭ-97.

Расчетный эффективный ток фидера находится для самого тяжелого режима работы, таким режимом является пропуск максимально возможного числа поездов при раздельной схеме питания двухпутного участка.

Чтобы построить нитку графика движения поезда, необходимо найти расстояние , которое поезд проходит за время по формуле, км:

(2.10)

где – время хода поезда по фидерной зоне, мин; – длина фидерной зоны, км; – средняя скорость движения ЭПС нечетного пути, км/ч.

Наиболее загруженная фидерная зона для подстанции ТП2 левая для нечетного пути, находим расстояние для нее:

Время, за которое температура нагрева проводов КС достигает установившегося значения, составляет 18–20 мин, поэтому наибольшее значение расчетного эффективного тока необходимо находить за те же 18–20 минут. Расчетным режимом при определении максимального эффективного тока является режим использования пропускной способности, то есть на зоне нужно размещать максимальное число поездов, при этом схема соединения проводов должна быть всегда раздельной. Расчёт эффективных токов фидеров произведён согласно ДП 23.05.05 021 003. Значение токов представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Значения эффективного тока фидера и промежутков времени, соответствующих линейному изменению тока на графике эффективного тока фидера

Эффективное значение тока фидера ТП за период находится по формуле :

, (2.11)

где - значение тока кривой фидера в начале i - го участка, в пределах которого кривая не меняет наклона; - значение кривой тока в конце этого же участка; - время изменения тока фидера на этом же участке.

Найденное расчетное значение эффективного тока сравниваем с допустимыми токами, значения которых для различных типов подвесок представлены в [4].

Для подвески М-95+МФ-100 допустимый ток длительностью 3 минуты равен 1510 А [4].

1510 >1324,5 А.

Длительно-допустимый ток для данной подвески равен 1160 А согласно [4]. Таким образом,

1160 > 662,25 А.

Т.к. расчетный эффективный ток за выбранные промежутки времени меньше допустимых для данной подвески, выбранное сечение КС проходит по нагреванию.

2.5 Проверка режима напряжения в тяговой сети и определение перегонной пропускной способности участка

Уровень напряжения на пантографе электровоза, определяющий скорость его движения и пропускную способность, зависит при заданном напряжении на шинах ТП от потерь напряжения в КС.

Для определения пропускной способности фидерной зоны необходимо найти среднее напряжение на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок - участку при максимальной нагрузке зоны поездами по формуле [4]:

, (2.12)

где - номинальное значение напряжения на шинах ТП; – средняя потеря напряжения от шин ТП до электровоза при движении его по лими­тирующему блок – участку.

Для того чтобы найти , необходимо для рассматриваемой зоны построить график движения поездов с интервалами Q₀ для обоих путей, выбрать расчетный поезд и, используя метод характерных точек, найти мгновенные потери напряжения согласно ДП 23.05.05 021 004.

Таблица 2.6 - Токи и расстояния мгновенных схем

Потерю напряжения до расчетного поезда на двухпутном участке при раздельной схеме соединения проводов найдем по формуле:

, (2.13)