ПЗ_Тасун_К.Н._230505 (Усиление элементов системы тягового электроснабжения Восточного полигона Транссиба в условиях роста грузооборота 23 двгпс), страница 5

При узловой схеме питания контактной сетипотери находятся по формуле (3.3):34Q 0 62,5  r  l  Wт2 T Wт 2,950,460,252N(tt)ttT  Uн ср Т1 Т 212 1Nt t2 1,08  1 2  0  1,3  n t Т1  t Т 2 N ср(3.3)где Wт - расход электроэнергии на движение N ср  55 пар поездов в сутки попервому и второму пути, определяется в виде Wт  Wт1  Wт 2 ; Wт1 , Wт 2 расход электроэнергии на движение одного поезда по четному и нечетномупути, кВА∙ч; U н - напряжение КС, равное 25000 В; r - сопротивление 1 км КСдвух путей, соединенных параллельно, Ом/км; l - длина фидерной зоны, км; t Т1 ,t Т 2 - время хода поездов по зоне под током по первому и второму пути, мин(см. таблицу Б1 приложение Б); Т – расчетный период, T  24 ч; t 1 , t 2 - времяхода поездов по зоне по первому и второму пути, мин (см.

таблицу Б1приложение Б); n - максимально возможное число поездов, которое можетразместиться на межподстанционной зоне,Число поездов n находится по формуле:nt1  t 2.2  Q0(3.4)Расход электроэнергии Wт находится по формуле (3.5), кВА∙ч:Wт  W  Ncp  K д  K з  Kс ,(3.5)где W – полный расход энергии на движение одного поезда по данному пути(таблица 3.1); K д - коэффициент, учитывающий дополнительный расход35электроэнергии на собственные нужды подвижного состава и маневры,K д  1,02 ;Kз-коэффициент,учитывающийповышенныйрасходэлектроэнергии в зимнее время из-за увеличения сопротивления движению,K з  1,08 ; K с - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в тяговойсети, K с  1,05 .Таблица 3.1 – Расходы электроэнергии на движение одного поезда по четномуи нечетному направлениюРасход электроэнергии на движение одногоУчастокпоезда, кВАччетное направлениенечетное направлениеУссурийск – Надеждинская4985,43519,2Надеждинская – Смоляниново4886,72712,26564,5643,0Анисимовка – Фридман8004,42114,7Фридман – Партизанск3021,82898,7Партизанск – Находка967,32657,8Находка – Находка-Восточный2944,31413,7Смоляниново – АнисимовкаВыполним расчет экономического сечения проводов контактной сетиучастка Уссурийск – Надеждинская.Найдем расход электроэнергии на движение N cp  55 пар поездов в сутки,по четному и нечетному направлениям (формула (3.4)):Wт1  3519 ,2  55  1,02  1,08  1,05  223882 ,35 кВАч,Wт 2  4985 ,4  55  1,02  1,08  1,05  317158 ,19 кВАч,36Wт  223882 ,35  317158 ,19  541040 ,54 кВАч.Максимально возможное число поездов n находится в следующе:n67,8  74 11 поездов.2  10Определим потери электроэнергии по формуле (3.3):62,5  r  l  541040,542 24  6010 Wт 2,950,460,25 55(42,435,3)67,87460  25000212 67,8  74 144  1  3036,687  r  l, кВтч.1,08 3  11 42,4  35,3 55Находим B 0 по выражению (3.2):В0 365  3036,687  r  lкВтч 1108390,93.rlОм  кмСечение контактной сети в медном эквиваленте Sмэ определяется поформуле (4.1):Sмэ  0,7 2,61  1108390,93 95,02 мм2.157Расчет экономических сечений проводов контактной сети для остальныхучастков выполняется аналогично и представлен в таблице 3.2.

Также37выполним расчет сечений для тяжеловесных поездов, результаты расчетасведем в таблицу 3.3Таблица 3.2 – Результаты расчета экономических сечений проводов КСУчастокWт , кВтчВ0 ,кВтчОм  кмSмэ , мм2Уссурийск – Надеждинская3036,6871108390,9395,02Надеждинская – Смоляниново3160,2251153481,9696,93Смоляниново – Анисимовка3906,8311425993,49107,78Анисимовка – Фридман6472,1972362351,75138,72Фридман – Партизвнск2438,73890136,5185,15Партизанск – Находка818,066298594,0949,32Находка – Находка-Восточный1433,067523069,5965,28Таблица 3.3 – Результаты расчета экономических сечений проводов КС длятяжеловесного движенияУчастокWт , кВтчВ0 ,кВтчОм  кмSмэ , мм2Уссурийск – Надеждинская6308,0872302451,91136,95Надеждинская – Смоляниново7470,7122726809,85149,038Смоляниново – Анисимовка10009,2213653365,73172,51Анисимовка – Фридман15127,5865521568,81212,08Фридман – Партизанск4969,7881813972,48121,56Партизанск – Находка1423,621519621,7165,06Находка – Находка-Восточный3258,9481189515,8598,44На межподстанционной зоне Уссурийск – Надеждинская в основномиспользуется контактная подвеска типа ПБСМ-70+МФ-100 порядка 55 км,сечение которой в медном эквиваленте 126 мм2, и около 9 км подвески ПБСМ3895+МФ-100+А-185+эА-185, сечение последней в медном эквиваленте равно 228мм2.

При прохождении «условно» тяжелых поездов сечение подвески большеэкономического сечения, но при движении тяжеловесных поездов сечениеподвески в медном эквиваленте меньше расчетного экономического сеченияэто в свою очередь обуславливает большие потери энергии в контактной сети.Аналогичная ситуация происходит и на участках Надеждинская –Смоляниново, здесь также в основном весит подвеска марки ПБСМ-70+МФ100 длиной 34 км, и подвеска ПБСМ-70+МФ-100+А-185+эА-185 сечение вмедном эквиваленте 216 мм2, длина последней около 12 км.

Контактнаяподвеска перегона Смоляниново – Анисимовка выполнена проводом ПБСМ70+МФ-100.На участке Анисимовка – Фридман используется контактная подвеска типаМ-95+МФ-100+А-185+эА-185,сечениекоторойвмедномэквивалентесоставляет 419 мм2. На оставшихся участках сечение подвески большерасчетного экономического сечения.3.2 Определение эффективных значений токов фидеров тяговыхподстанцийПроверка проводов КС по нагреванию заключается в сравнении расчетныхтемператур нагрева с их допустимыми, которые определены правиламиПУСТЭ-97.

Допускается производить проверку проводов по нагреванию путемсравнения наибольших значений эффективных токов подвесок с допустимымизначениями токов проводов при температуре окружающего воздуха +40˚С искорости ветра 1 м/сек.Время,закотороетемпературанагревапроводовКСдостигаетустановившегося значения, составляет 18-20 мин, поэтому наибольшеезначение расчетного эффективного тока необходимо находить за те же 18-2039минут. Расчетным режимом при определении максимального эффективноготока является режим использования максимальной пропускной способности.Для указанного расчетного режима необходимо перестроить графикдвиженияпоездовсучетоммежпоездногоинтервалаQ 0  17мин.Эффективный максимальный ток фидера определяется за время 18-20 мин, нопоскольку расчетный график движения параллельный, то практическиэффективный ток за 20 минут будет очень близок к значению эффективноготока за время Q 0 , поэтому при проверке исследуемого участка определяетсярасчетный эффективный ток за период Q 0  17 мин.Построение суммарных кривых эффективных токов фидера, четного путиподстанции Уссурийск для расчетного режима движения поездов за периодвремени Q 0 представлено на чертеже ДП 230505 023 004.Для построения графика движения поездов с учетом межпоездногоинтервала Q 0  17 мин, находим расстояние d , которое поезд проходит завремя Q 0 по формуле (3.5) , км:dL Q0 ,t(3.5)где L – длина фидерной зоны, км; t – полное время хода поезда помежподстанционной зоне, мин.Эффективное значение тока фидера тяговой подстанции I э за период Qопределяется по формуле (3.6), А:Iэ 1 m 22  I нi  I кi I нi  I кi  t i ,3  Q i 140(3.6)где Q – расчетный период для определения эффективного тока, мин [1]; I нi –значение кривой тока фидера в начале i -того участка, в пределах которогокривая не меняет наклона, А; Iкi – значение кривой тока в конце участка, А; t i – время изменения тока фидера на участке, мин; m – количество участков снеизменным наклоном.Найденное по формуле (3.6) расчетное значение эффективного токасравнивается с предельно-допустимыми токами для контактных подвесок [1].Если расчетный эффективный ток за период Q  17 мин меньше допустимогодвадцати менутного тока для данной подвески, то выбранное сечение проходитпо условия нагревания.Также, согласно требованиям [1], определяется трёхминутный эффективныйток для оценки максимальных мгновенных нагрузок внутри 20 мин интервала.Определение трёхминутного эффективного тока производится по формуле (3.6)где Qпринимает значение 3 мин.Производим расчёт эффективных двадцати и трехминутных значений токовфидеров контактной сети, питающих четный путь, для тяговой подстанцииУссурийск.Расстояниеd (котороепроходитпоездзавремяминимальногоразрешенного интервала попутного следования) для построения графиковдвижения поездов определяется по формуле (3.5):d75,1 17  17 км.74Определим эффективные 20 и 3х минутные токи фидеров, тяговой подстанцииУссурийск по формуле (3.6) и по результатам таблицы Г1 приложение (Г)41 1 607 2  7132  607  713  0,3  7132  8982  713  898  0,6 3  17I э.20мин  18982  1196 2  898  1196  0,8  1196 2  930 2  1196  930  0,8 3  171930 2  7252  930  725  0,6  7252  7132  725  713  0,2 3  1717132  674 2  713  674  0,6  674 2  340 2  674  340  1,33  17        1340 2  316 2  340  316  0,8  316 2  542 2  316  542  1,13  171542 2  3682  542  368  1,1  3682  6352  368  635  1,53  1716352  5782  635  578  2,2  5782  4412  578  441  1,33  1714412  3882  441  388  0,4  3882  4482  388  448  1,03  1714482  5152  448  515  0,4  5152  469 2  515  469  1,23  171469 2  4932  469  493  1,0  613А3  1742 1 7132  8982  713  898  0,6  8982  1196 2  898  1196  0,8 33I э.3мин  11196 2  930 2  1196  930  0,8  930 2  7252  930  725  0,6 3317252  7132  200  190  949,45А33Аналогичнорассчитываютсяэффективныезначениятоковфидеровостальных тяговых подстанций, результаты представлены в таблице 3.5.Таблица 3.4 – Результаты расчета эффективных токов фидеров тяговыхподстанций участка Уссурийск – Находка-ВосточныйТяговая подстанцияУссурийскНадеждинскаяСмоляниновоАнисимовкаФридманПартизанскНаходкаI э.20мин , АI э.3мин , АФидер 2--Фидер 4613949Фидер 2426611Фидер 4280373Фидер 2479872Фидер 4361577Фидер 2294492Фидер 48301157Фидер 2547952Фидер 4366790Фидер 2212424Фидер 478143Фидер 2126219Фидер 426642943Окончание таблицы 3.4Тяговая подстанцияНаходка - ВосточнаяI э.20мин , АI э.3мин , АФидер 2166257Фидер 444131Таблица 3.5 – Допустимый длительный ток контактной подвескиМарка контактной подвескиДопустимый длительный ток, АПБСМ-70+МФ-100825ПБСМ-70+МФ-100+А-185+эА-1851240ПБСМ-95+МФ-100+А-185+эА-1851273М-95+МФ-100+А-185+эА-1851401По результатам расчетов при пропуске «условно» тяжелых поездов,20 и 3минутные эффективные токи фидеров КС на тяговых подстанциях непревышают длительно-допустимых значений (таблица 3.5), поэтому сечениепроводов контактной сети исследуемого участка проходит по нагреванию.Проводим аналогичный расчет в программном комплексе «КОРТЭС» дляпоездов массой 7 - 12 тыс.

тонн. Результаты расчета эффективных токовфидеров КС на тяговых подстанций Уссурийск – Находка-Восточная сведены втаблицы Д1-Д4 (Приложение Д). По результатам расчетов эффективные токифидеров КС на тяговых подстанциях не превышают допустимые значения.Допустимая температура нагрева проводов контактной подвески иотсасывающих линий равна 90˚С. По результатам расчетов для поездов массой9000-12000 тонн, температура нагрева проводов в отсасывающих линиях безусиления тягового электроснабжения равна 142˚С, что превышает допустимуютемпературу нагрева, поэтому необходимо усиление системы тяговогоэлектроснабжения.444 ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИПО ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИУровень напряжения на пантографе электровоза, определяет пропускнуюспособность участка, зависит от потерь напряжения в контактной сети [5].Для определения пропускной способности участка необходимо найтисреднее напряжение на электровозе за время хода его по лимитирующему блок– участку, при максимальной нагрузке зоны поездами, соответствующейминимальному межпоездному интервалу Q 0 по формуле (4.1), кВ:Uср  0,9  Uн  Uср ,(4.1)где U н – номинальное эффективное напряжение на шинах ТП, U н  27 ,5 кВ;Uср –средняя потеря напряжения от шин ТП до электровоза при движении полимитирующему блок – участку, кВ.Чтобы найти ∆Uср, необходимо построить ГДП с интервалом Q0 для обоихпутей, выбрать расчетный поезд и, используя метод характерных точек, найтимгновенные потери напряжения ∆Ut и ∆Uср до расчетного поезда.Потери напряжения U t до расчетного поезда на двухпутном участке длямомента времени t при раздельной схеме соединения проводов контактныхподвесок определяются по формуле (4.2) [3], кВ:i2n2z1' Uit   (L  Li 2 )   L j2I j2  Li 2   (L  L j2 )  I j2  L j2 1j2 i 2 1i1n1(z1'   z)  (L  Li1 )   L j1I j1  Li1   (L  L j1 )  I j1 Lj1 1j1 i1 145(4.2)где i1 , i 2 - номер расчетного поезда по 1-му и 2-му пути; L i1 , Li 2 - расстояниеот тяговой подстанции до расчетного поезда, км; L j , L j - расстояние от21тяговой подстанции до поезда j, км; I j , I j - ток поезда j, А; n 1 , n 2 12максимальное число поездов на межподстанционной зоне по 1-му и 2-мупутям; ( z1'   z ) - взаимное удельное сопротивление контактных подвесокпутей, равное 0,14 Ом/км [9]; z1' - эквивалентное сопротивление одного путидвухпутного участка при раздельной схеме питания определяется по формуле(4.3),Ом/кмz1'  0,8  r1  0,69  x1 ,где r1 , x1 -соответственноактивнаяи(4.3)индуктивнаясоставляющиесопротивления 1 км тяговой сети одного пути двухпутного участка прираздельной схеме соединения контактных подвесок путей [9].ВыполнимрасчетдлямежподстанционнойзоныУссурийск–Надеждинская.