150804 (Расчёт системы электроснабжения электрической железной дороги), страница 3

206.7 А.

Для токов фидеров рассчитываем следующие числовые характеристики: среднее квадратичное отклонение тока фидера

(5)

коэффициент эффективности

(6)

коэффициент вариации

(7)

Результаты вычислений, полученные по формулам (5), (6) и (7) заносим в таблицы 4 и 5.

Таблица 4. Числовые характеристики поездного тока фидеров расчетной тяговой подстанции и времени хода по межподстанционной зоне.

фидер	Iсp, А	Iэ², А²	Iэ, А	Kэ	I	Kv	t хода
Iф2	96,2	13028,9	114,1	1,19	61,49	0,64	48,40
Iф1	69,9	6094,6	78,1	1,12	34,68	0,50	29,00
Iф5	210,8	45359,5	213,0	1,01	30,40	0,14	16,3
Iф4	160,0	25600,0	160,0	1,00	0,00	0,00	15,70

Таблица 5. Числовые характеристики тока четного и нечетного пути наиболее загруженной межподстанционной зоны, время хода по межподстанционной зоне и электpопотpебления в зоне.

путь	Iсp, А	Iэ², А²	Iэ, А	Kэ	I	Kv	tхода	tпотр.
чет.	215,8	50822,4	225,4	1,04	65,21	0,30	48,65	47,15
нечет.	204,4	42708,8	206,7	1,01	30,49	0,15	45,30	45,30

1.2 Определение средних токов фидеров контактной сети для расчетных режимов расчетной тяговой подстанции

Исходными данными для расчёта нагрузок фидеров и подстанций, а также для расчёта потерь мощности и проверки контактной сети по уровню напряжения, являются средние и эффективные значения поездного тока фидеров. Зная средние и эффективные значения поездного тока, отнесенного к фидеру, можно найти средние и эффективные токи фидера от всех нагрузок. Для этого воспользуемся формулами, которые справедливы для однотипных поездов:

для средних токов:

, А; (8)

для эффективных:

при двустороннем питании:

,А (9)

где n_ф=t/θo - наибольшее число поездов в межподстанционной зоне;

t - время хода поезда, мин;

N - число поездов в сутки;

No - пропускная способность (пар поездов в сутки).

Расчетные режимы определяются процессами нагревания трансформаторов. Поэтому нагрев масла определяем для режима сгущения, то есть для периода составления нормального графика движения после окна. Постоянная времени и обмоток 6 - 8 мин, поэтому максимальная температура определяется максимальным нагревом трансформатора, который может возникнуть при максимальной пропускной способности. Пропускная способность определяется прохождением числа поездов в сутки. При выборе мощности трансформатора рассмотрим три режима:

1. Заданное количество поездов:

Коэффициент использования пропускной способности:

, (10)

где No = 1440 / θo; (11)

No - пpопускная способность, пар поездов в сутки;

θo - минимальный межпоездной интеpвал, мин;

Согласно исходным данным:

N_зад = 100 паp/сут;

θ_o = 8 мин;

Используя выражение (11) получим:

N_o = 1440 / θ_o = 180 пар поездов;

Согласно выражению (10) получим:

= 0,556;

Средние и эффективные токи фидеров, определённые по формулам (8) и (9) для заданного режима занесём в таблицу 6.

Таблица 6. Числовые характеристики токов фидеров контактной сети расчётной тяговой подстанции при заданном режиме

фидер	Iф, А	Iфэ², А²	Iфэ, А	Kэ	I	Kv	nф
Iф2	325,9	141863	376,6	1,16	188,82	0,58	6,1
Iф1	139,9	28572	169,0	1,21	94,87	0,68	3,6
Iф5	234,2	85486	292,4	1,25	175,03	0,75	2,0
Iф4	177,8	48461	220,1	1,24	129,80	0,73	2,0

1. Режим сгущения:

0.9; (12)

N_сг = N₀ 0.9= 1800.9 = 162 пары поездов.

Средние и эффективные токи фидеров, определённые по формулам (8) и (9) для режима сгущения занесём в таблицу 7.

Таблица 7. Числовые характеристики токов фидеров контактной сети расчётной тяговой подстанции в режиме сгущения

фидер	Iф, А	Iфэ², А²	Iфэ, А	Kэ	I	Kv	nф
Iф2	527,9	313174	559,6	1,06	185,60	0,35	6,1
Iф1	226,6	58662	242,2	1,07	85,50	0,38	3,6
Iф5	379,4	156853	396,0	1,04	113,50	0,30	2,0
Iф4	288,0	89088	298,5	1,04	78,38	0,27	2,0

1. Режим максимальной пропускной способности:

1 (13)

N_max = N₀ 1= 1801 = 180 пар поездов.

Средние и эффективные токи фидеров, определённые по формулам (8) и (9) для режима максимальной пропускной способности занесём в таблицу 8.

Таблица 8. Числовые характеристики токов фидеров контактной сети расчётной тяговой подстанции в режиме максимальной пропускной способности

фидер	Iф, А	Iфэ², А²	Iфэ, А	Kэ	I	Kv	nф
Iф2	586,6	374860	612,3	1,04	175,37	0,30	6,1
Iф1	251,8	69171	263,0	1,04	75,98	0,30	3,6
Iф5	421,6	180206	424,5	1,01	49,64	0,12	2,0
Iф4	320,0	102400	320,0	1,00	0,00	0,00	2,0

1.3 Определение средних и эффективных токов плеч питания расчетной тяговой подстанции

После определения средних нагрузок фидеров тяговой подстанции определим нагрузки плеч питания.

Для двухпутного участка будем иметь средние токи плеч:

(14)

квадраты эффективных токов плеч:

(15)

Результаты расчётов для трех режимов, полученные по формулам (14) и (15) сведем в таблицу 9.

Таблица 9. Числовые характеристики токов плеч питания расчётной тяговой подстанции

Режим	Плечи	Iсp, А	Iэ² ,А²	Iэ, А	Kэ	I	Kv
Заданный = 0,556	I	412,0	214396	463	1,12	211,3	0,51
	II	465,8	264454	514	1,10	217,9	0,47
Сгущения сг = 0,9	I	667,4	487228	698	1,05	204,3	0,31
	II	754,6	588447	767	1,02	137,9	0,18
макс. max =1	I	741,6	586498	766	1,03	191,1	0,26
	II	838,4	705378	840	1,00	49,6	0,06

1.4 Определение расчетных токов трансформатора. Эквивалентный эффективный ток по нагреву масла

Нагрев масла в трёхфазном трансформаторе будет определяться потерями в обмотках трёх фаз, которые при несимметричной нагрузке будут неодинаковы. Эквивалентный эффективный ток по нагреву масла определяем при заданных размерах движения, режима сгущения и для режима максимальной пропускной способности по формуле:

, А²; (16)