ПЗ_Тасун_К.Н._230505 (Усиление элементов системы тягового электроснабжения Восточного полигона Транссиба в условиях роста грузооборота 23 двгпс), страница 6

На этом участке установлена контактная подвеска 2х марокПБСМ-70+МФ-100 около 55,1 километра, и ПБСМ-95+МФ-100+А-185+эА-185длинной около 8,7 километров, и рельсы типа Р65, активная и индуктивнаясоставляющие сопротивления 1 км тяговой сети двухпутного участка прираздельной схеме соединения контактных подвесок равны 0,221 Ом/км; 0,462Ом/км и 0,14 Ом/км; 0,331 Ом/км соответственно.Эквивалентные сопротивления контактных подвесок определяются поформуле (4.3).Для контактной подвески типа ПБСМ-70+МФ-100:z1'  0,8  0,221  0,69  0,462  0,495 Ом/км.46Для контактной подвески типа ПБСМ-95+МФ-100+А-185+эА-185:z1'  0,8  0,14  0,69  0,331  0,340 Ом/км.После определения потерь напряжения до расчетного поезда для 4мгновенных схем строим график зависимости U  f (Q 0 ) и находим среднююпотерю напряжения Uср .Действительный интервал между поездами, определяющий пропускнуюспособность участка Q д находится по формуле (4.4), мин: UpQ д  Q 0  Q 0т   1 , U ср(4.4)где U p - напряжение, при котором выполняются тяговые расчеты, кВ; Q 0т время движения поезда под током внутри интервала Q 0 , мин,Q 0т  Q 0  t n ,(4.5)где t n - время хода поезда без тока, мин.Эффективное значение напряжения в КС, при котором выполняютсятяговые расчеты на переменном токе, равно U э.кс  25 кВ.

Для расчетадействительной пропускной способности участка определяется среднеезначение напряжения на пантографе электровоза при его проследованиилимитирующего блок участка:U p  0,9  U э.кс  0,9  25  22,5 кВ.47На основании полученного значения действительного межпоездногоинтервала Q д по формуле (4.6) определяется действительная пропускнаяспособность участка N0д , пар поездов в сутки:N 0д 1440.Qд(4.6)Полученное в результате расчетов значение среднего напряжения натокоприемнике электровоза Uср сравнивается с [1] по допустимым значениямуровня потерь.Произведем проверку сечения проводов контактной сети по пропускнойспособности на участкеУссурийск - Надеждинская.

На основании графиковтокопотребления и движения поездов по четному и нечетному направлениям спомощью метода характерных точек получаем мгновенные схемы длямоментов времени 0; 3,4; 6,8; 10,2; 13,6; 17 мин, представленные длярассматриваемых участков на чертеже ДП 230505 021 005.На графикедвижения поездов выделяем расчетный поезд по четному и нечетномунаправлениям и выполняем расчеты потерь напряжения для шести моментоввремени по формуле (4.2).Пример расчета для момента времени t1:U t1 0,496 (63,5  23,3)  6,3  126  23,3  173  23,3  63,5  40,3  453 63,563,5  57,3  401  0,14  (63,5  37,4)  4  267  15,1 17  26,2  23  37,4  59 63,5 37,4  63,5  48,5  168  63,5  59,6  271  2,983 кВ48Выполним аналогичный расчет для других моментов времени результатысведем в таблицу 4.1Таблица 4.1 - Уровень напряжения для различных моментов времени на участкеУссурийск – Надеждинская:УчастокМомент времени ti, минПотери напряжения U ti ,кВt12,983t23,731Уссурийск -t37,218Надеждинскаяt44,056t53,985t63,014На основании выполненных расчетов строим графики измененияпотерьнапряжения за интервал минимального межпоездного попутного следованияQ 0 и находим средние потери напряжения Uср .

на пантографе электровозапо формуле (4.7):n  U ti U СР  i1,n(4.7)где  U ti - потери напряжения для i-го момента времени, кВ;n – количествомоментов времени для которых рассчитывались потери напряжения, U СР 2,983  3,731  7,218  4,056  3,985  3,014 4,165 кВ .649∆U, кВ8.07.06.05.04.03.02.01.0t, мин0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17Рисунок 4.1 – График изменения потерь напряжения научастке Уссурийск – Надеждинская.Средняя потеря напряжения на участке Уссурийск - Надеждинскаясоставляет U ср  4,165 кВ . Находим среднее напряжение на токоприемникеэлектровоза по формуле (4.1):U ср.

 0,9  27,5  4,165  20,585 кВ.Для определения действительного межпоездного интервала Q д на участкенайдем время движения поезда под током Q 0т внутри интервала Q 0 .Времядвижения поезда под током внутри интервала определяется с учётом временивыбега и торможения, когда электровоз не потребляет энергии, котороеопределяется по расчётному графику движения поездов (чертеж ДП 230505 021003).

Для участка Уссурийск – Надеждинская по графику токоптреблениянайдем значение равное Q 0т  7,8 мин .50Определимдействительныймежпоезднойинтервалипропускнуюспособность участка Уссурийск - Надеждинская по формулам (4.4) и (4.6): 24,75Q д.  17  7,8   1  18,6 мин , 20,585 N 0д. 1440 77 пар поездов в сутки.18,6Полученные значения средних напряжений на токоприемнике электровозаU ср. сравниваются с допустимым значением, которое составляет 19 кВ[1].

Врезультатесравнениявидно,чтосредниезначениянапряженийнатокоприемнике электровоза для расчетного участка не превышает допустимогозначения.Расчеты потерь напряжения, действительного межпоездного интервала ипропускной способности для остальных межподстанционных зон выполняютсяаналогично, результаты представлены в таблице 4.2.Таблица 4.2 – Результаты расчетов действительной пропускной способностиУчастокИнтервал  U t ,кВt13,731Уссурийск -t27,218Надеждинскаяt34,056t43,985t13,595Надеждинская –t26,445Смоляниновоt35,545t43,523Uср ,кВ Uср ,кВQд ,N 0д , парминпоезд.

в сутки4,16520,58518,6774,819,9518,87651Окончание таблицы 4.2Интервал  U t ,кВУчастокt10,895Смоляниново –t21,623Анисимовкаt31,856t40,964t13,625Анисимовка –t23,956Фридманt34,532t42,965t11,895t22,784t33,679t41,689t10,463t20,956t31,532t40,325t11,362Находка – Находка-t22,236Восточныйt31,532t40,986Фридман - ПартизанскПартизанск - НаходкаUср ,кВ Uср ,кВQд ,N 0д , парминпоезд. в сутки1,3323,4217,4823,8120,9418,4782,5122,217,9800,8123,916,5871,5323,2216,785По данным таблицы 4.2 видно, что контактные подвески М-95+МФ-100+А185+эА185,ПБСМ-95+МФ-100+А-185+эА-185иПБСМ-70+МФ-100обеспечивают пропускную способность при весе поездов 6400 тон иминимальном межпоездном интервале движения.Проводим аналогичный расчет в программном комплексе КОРТЭС дляпоездов массой 7, 8, 9, 10, 11, 12 тысяч тонн.

Расчет минимального напряженияна токоприемнике электровоза представлен в таблицах Е1-Е6 в (приложении Е).52По данным таблицы Е1 – Е6 видно, что минимальное напряжение натокоприемнике электровоза при пропуске поездов массой 9000 - 12000 тонн,ниже допустимого [1]. Проблемными являются межподстанционные зоныУссурийск – Надеждинская, Надеждинская – Смоляниново, Смоляниново –Анисимовка, Анисимовка – Фридма.

Это объясняется тем что на этих участкахтяжеловесному составу приходится двигаться в сопку преодолевая уклоны исопротивление кривых потребляя при этом значительное количество тока изконтактной сети, затем состав спускается с сопки и по большей части движетсяпо инерции потребляя при этом незначительный ток.Помимо низкого уровня напряжения в контактной сети возникает проблемаперегрузкитрансформаторовтяговыхподстанций.Одинтяговыйтрансформатор не справляется с возросшей нагрузкой и для обеспеченияпропускной и провозной способности приходится задействовать второйтяговый трансформатор подключая его в параллель к первому.

Такиемероприятия снижают надежность системы тягового электроснабжения а вчастности надежность тяговых подстанций.Эти обстоятельства создают необходимость в усилении системы тяговогоэлектроснабжения а в частности увеличения сечения контактной сети дляуменьшения ее погонного сопротивления и увеличения уровня напряжения натокоприемниках электровозов. Также необходимо ввести в работу второйсиловой трансформатор на тяговых подстанциях. Эти меры позволятобеспечить рост объемов тяжеловесных перевозок и в конечном итоге добитьсярегулярногообращениятяжеловесныхсоставовнарассматриваемомнаправлении движения.Графическиезависимостиминимальноуровнянапряжениянатокоприемнике электровоза при его движении по участкам представлены начертеже ДП 230505 021 006.535 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УСИЛЕНИЮ СИСТЕМЫТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИПРОПУСКЕТЯЖЕЛОВЕСТНЫХ ПОЕЗДОВ НА УЧАСТКЕУССУРИЙСК – НАХОДКА-ВОСТОЧНЫЙИзгодавгодповышаетсяинтенсивностьиспользованияэлектрифицированных железных дорог Дальневосточного полигона Транссиба,главнымобразомзасчеторганизациирегулярногообращениядлинносоставных и тяжеловесных поездов.

Одновременно с повышением весагрузовых поездов увеличивается скорость их движения.Обращение на сети железных дорог тяжеловесных и длинносоставныхпоездов, повышение скорости движения вызывают необходимость контроляпараметров и показателей работы системы электроснабжения и своевременноеусиление устройств электроснабжения, поэтому разработаны различныеспособы усиления систем электроснабжения:- применение выносных питающих фидеров на ТП;- усиление контактной сети – подвес усиливающих, экранирующих проводов;- установка дополнительного трансформатора на подстанциях;- изменение схемы соединения КП путей с раздельной/узловой напараллельную.В данном разделе даётся краткая характеристика способам усиления системтягового электроснабжения, рассматриваются их преимущества и недостатки, атак же возможность применение на расчетном участке.5.1 Система электроснабжения с экранирующим и усиливающимпроводомСистема ЭУП разработана в РГУПСе совместно с Северо-Кавказской.железной дорогой и ЦЭ МПС в 1975 году.