ПЗ_Тасун_К.Н._230505 (Усиление элементов системы тягового электроснабжения Восточного полигона Транссиба в условиях роста грузооборота 23 двгпс), страница 9

Расчет производим длямежподстанционной зоны Уссурийск – Надеждинская.ТП НадеждинскаяТП УссурийскПС Раздольное9246,79177,8009172,0009179,0009214,2009242,500 9246,900Рисунок 5.7 – Схема питания межподстанционной зоны Уссурийск –Надеждинская с применением ВПФ.74В первом случае был произведен расчет для действующей контактнойподвески ПБСМ-70+МФ-100, длина фидеров контактной сети рассматриваемыхподстанций равномерно увеличивалась от 0,1 до 10 км. В результате былаполучена зависимость минимального уровня напряжения от длины фидеровконтактной сети изображенная в виде графика на рисунке 5.10.UминUмин20,620,420,22019,8Uмин19,619,419,2км19024681012Рисунок 5.8 – Зависимость минимального уровня напряжения вконтактной сети от длины ВПФ.На рисунке 5.10 видно что в случае увеличения длины питающих фидеровдо 5 километров минимальный уровень напряжения на токоприемникеэлектровоза увеличится примерно на 1 кВ, дальнейшее увеличение длины ВПФприведет к возрастанию потерь в самих фидерах а следовательно к снижениюминимального уровня напряжения.75Во втором случае расчет произведен для действующей контактной подвескиусиленной системой ЭУП и применением ВПФ длина фидеров контактной сетирассматриваемых подстанций также равномерно увеличивалась от 0,1 до 10 км.В результате была получена зависимость минимального уровня напряжения отдлины фидеров контактной сети изображенная в виде графика на рисунке 5.11.UминUмин20,52019,519Uмин18,518км17,50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Рисунок 5.9 – Минимальный уровень напряжения натокоприйомнике электровоза в зависимости от длины ВПФ.Из графика на рисунке 5.9 следует что увеличение длины ВПФ приводиттолько к снижению минимального уровня напряжения в контактной сети.

Этообусловленотемчтосопротивлениеконтактнойподвескименьшесопротивления ВПФ.При условии пропуска тяжеловесных поездов по участку, наименьшеенапряжение на токоприемнике электровоза при действующей системе (безВПФ) составляет Uмин=20,43 кВ. При увеличении длины фидеров (с ВПФ) ТПНадеждинская наблюдается увеличение минимального уровня напряжения натокоприёмнике поездов до Uмин=20,5 кВ. Уровень минимального напряженияпри усилении контактной подвески системой ЭУП (без ВПФ)составляет76Uмин=22,25 кВ, при применении ВПФ уровень напряжения уменьшается дозначения Uмин=21,93 кВ.

То есть наблюдается снижение уровня напряжения натокоприёмнике электровоза при удлинении питающих фидеров. Диаграммыуровня напряжения при комплексном применении вариантов усиленияпредставлены на чертеже ДП 230505 021 008.Снижение уровня напряжения на токоприемнике электровоза, приувеличении длины фидеров происходит вследствие того, что сопротивлениетяговой сети с ЭУП примерно в 2 раза ниже сопротивления фидеров,следовательно потери напряжения в фидере больше, чем в тяговой сети.Таблица 5.13 – Сопротивление фидеров,питающих межподстанционную зонуУссурийск – Надеждинская.ПодстанцияФидерная линияRXУссурийск2А-185+4Р650,1070,489Надеждинская2М-95+4Р650,1260,499Следовательно, для получения положительного эффекта от увеличениядлины фидеров, необходимо замена фидерных линий, на линии с меньшимсопротивлением, чем у тяговой сети. Для этого сечениефидерной линиидолжно быть невероятно огромным, опора не выдержит таких нагрузок, либонеобходимо протягивать фидера на отдельных опорах.5.3Анализсхемысоединенияконтактныхподвесокпутейсраздельной/узловой на параллельнуюДля обеспечения надежной работы при повреждении сети и удобстваобслуживанияееилиэлектроподвижногосоставаконтактнуюсетьсекционируют, т.е.

разделяют на участки (секции), которые могут бытьэлектрически изолированы друг от друга.77Посты секционированиясекцийконтактнойпредназначены для электрического соединениясетидвухпутныхиоднопутныхучастковэлектрифицированных железных дорог и защиты от токов перегрузки икороткого замыканияПосты секционирования и пункты параллельного соединения выполнены ввиде модулей. Корпус модуля состоит из жесткого опорного каркаса, обшитогоснаружи и изнутри металлическими панелями, промежуток между которымизаполнен теплоизоляционным материалом (пенополиуретаном).Посты ПСК (ПС) и ППС постоянного и переменного тока состоят из одногомодуля, разделенного на два отсека: отсек управления и высоковольтный отсек.Посты секционирования и пункты параллельного соединения постоянного ипеременного тока обеспечивают:-двухступенчатую максимальную токовую защиту фидеров контактной сети;-защиту по минимальному напряжению;-защиту фидеров от тока короткого замыкания;-земляную защиту;-автоматическоеповторноевключение(АПВ)быстродействующихвысоковольтных выключателей (БВ/ВВ);-дистанционное и телеуправление БВ/ВВ и разъединителей, аварийную ипредупредительную сигнализацию;-телеизмерение токов и напряжений на фидерах в нормальном и аварийномрежиме;-автоматического поддержания нормированного температурного режимавнутри модуля;-высокую безопасность при проведении ремонтно-профилактических работ.При помощи поста секционирования и пунктов параллельного соединениявозможны варианты схем питания: узловая, раздельная, параллельная.На каждый путь от тяговой подстанции выходят, как правило, два фидера,разделенных между собой изолирующим сопряжением, шунтированным78нормально отключенными секционным разъединителем.

Если в контактнуюсетьподключаютсяразныефазыпеременноготока,устраиваютдваизолирующих сопряжения с нейтральной вставкой.В настоящее время на участке Уссурийск – Анисимовка схема тяговогоэлектроснабженияузловая,вработенаходитсяпоодномупостусекционирования на каждой межподстанционной зоне. Одним из вариантовусиления системы тягового электроснабжения предлогается поменять схемупитания с узловой на параллельную, подключением ППС на 9196,600 МПЗУссурийск – Надеждинская (рисунок 5.12), 14,600 км МПЗ Надеждинская –Смоляниново, 54,700 и 60,100 км МПЗ Смоляниново – Анисимовка.Произведем расчеты в программе Кортэс для участка Уссурийск Надеждинская, но изменим схему соединения проводов КС с узловой напараллельную, включив на 9196,600 км пункт параллельного соединения.ТП Уссурийскф1ТП НадеждинскаяПС Раздольноеф3ф1ф3ф2ф4ф2ф4ППСППСРисунок 5.10 — Схема включения постов секционирования и пунктовпараллельного соединения контактной сети.Результаты расчета уровня напряжения в контактной сети представим нарисунке 5.13.

Также, на этом рисунке, приведем для сравнения уровеньнапряжения на электровозе при узловой схемы питания.7921,5U,кВU=21 кВ2120,5∆U2019,519U=19 кВбез ППС (U=20,98)С ППС (U=21,38)Рисунок 5.11 Уровень напряжения при узловой и параллельнойсхемы питания на участке Уссурийск - НадеждинскаяКак видно из рисунка 5.11 применение параллельной схемы тяговогоэлектроснабжения для данного участка приводит лишь к незначительномуувеличению напряжению на токоприемнике электровоза с 20,98 до 21,38 кВ,потери в тяговой сети уменьшились не значительно до 3,9 %. Значит данныйвид усиления системы тягового электроснабжения может быть применентолько в комплексе с другим вариантом, предложенным в данном разделе.Аналогично изменим схему на других участках с узловой на параллельную,результаты расчета представленны на чертеже ДП 230505 021 009На участке Надеждинская – Находка-Восточный лимитирующим перигономявляется межподстанционная зона Анисимовка – Фридман.

На этом участкеуклоны достигают значения 26 тысячных и из-за этого условия для пропускатяжеловесных поездов необходимо включать в параллельную работу тяговыетрансформаторы на подстанциях Анисимовка, Фридман. Расстояние между ТПсоставляет порядка 24,5 километров, контактная подвеска марки М-95+МФ80100+А-185+эА-185. На этом участке также находится пост секционирования идва пункта параллельного соединения.Изложенная выше информация говорит о том, что участок Анисимовка –Фридманявляетсядостаточномодернизированнымсточкизренияэлектроснабжения. Однако при пропуске поездов массой 9000 тон межпоездойинтервал составляет 16 минут, а количество пар поездов прошедших за однисутки равно 82 поезда.

Лимитирующим условием является уровень напряженияв контактной сети.Выполним расчет минимального уровня напряжения на токоприемникелокомотива в программном комплексе «Кортес» при применении контактнойподвескимарки 2М150+МФ-150+А-185+эА-185активное сопротивлениепоследней при параллельной схеме соединения путей составляет 0,065 Ом,реактивное 0,215 Ом, результат представлен на рисунке 5.12.U, кВ21,5U=21 кВ2120,5∆U2019,5U=19 кВ19М-95+МФ-100+А-185+эА-185(U=21,1)2М-150+МФ-150+А-185+эА-185(U=21,2)Рисунок 5.12 – Уровень напряжения в контактной сети участкаАнисимовка – Фридман при замени контактной подвески81По данным рисунка 5.13 видно что минимальный уровень напряженияувеличивается незначительно (порядка 100 вольт) а следовательно подобныемероприятия не эффективны.