ДП_И_ГИ_СУ (1202783), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

В случае прохода по зоне одиночного поезда при двухконсольной схеме питания потери энергии, кВтч:

, (1.3)

где r – погонное активное сопротивление тяговой сети, Ом/км;

L – длина межподстанционной зоны, км;

v – средняя скорость поезда в зоне, км/ч;

При двустороннем питании:

, (1.4)

Отсюда видно, что при двухконсольной схеме питания однопутного участка для случая одиночного поезда степень возрастания потерь энергии:

, (1.4)

а рост потерь энергии:

, (1.6)

потери энергии от уравнительных токов за то же время составляет:

, (1.7)

приравнивая (1.6) и (1.7), получим значение уравнительного тока, при котором схема одностороннего и двустороннего питания на однопутном участке становятся равно выгодными по потерям энергии:

, (1.8)

Рассмотренный случай является предельным, когда поезд (или поезда) расположен на одной половине зоны питания, а на другой половине поезда нет.

Второй случай – при несимметричном расположении поездов и равенстве их токов на обеих половинах зоны питания. При этом схемы двухконсольного и двухстороннего питания эквивалентны друг другу по потерям энергии от тяговых нагрузок. В этом случае при любом, даже малом уравнительном токе потери в схеме двустороннего питания будут превышать потери в схеме двухконсольного питания.

В общем случае при любом числе поездов на однопутном участка приближенный расчет может быть проведен по формулам, приведенным в [3]. При этом потери энергии в двухконсольной схеме питания за время Т могут быть определены по формуле, кВт:

, (1.9)

где W_T - расход энергии на тягу поездов за время Т, кВт.ч.;

N - суточное число поездов;

N₀ – пропускная способность участка;

n – число условных перегонов в межподстанционной зоне;

, (1.10)

где t – время прохода поезда по участку;

t_T - время протекания электрической энергии на участке;

U – напряжение, кВ.

Для двустороннего питания:

, (1.11)

представив формулы (1.9) и (1.11) в виде:

, (1.12)

, (1.13)

проведем расчеты и для случая N₀ = 50; n = 6; a = 1.2 при различном числе поездов N. Результаты расчетов сводим в таблицу 1.11

Таблица 1.10 - Коэффициенты К1 и К2, рассчитанные по (1.12) и (1.13)

N	К1	К2	К1/К2	К=К1 – К2
1	2,79600	1,9950	1,475	0,90100	0,9490
10	0,32100	0,2430	1,321	0,07800	0,2790
20	0,18350	0,1520	1,207	0,03150	0,1770
30	0,13800	0,1210	1,140	0,01700	0,1304
40	0,11500	0,1060	1,085	0,00900	0,09050
50	0,10125	0,0965	1,050	0,00475	0,0690

С учетом того, что потери энергии от уравнительных токов за тот же период Т, кВт.ч.:

, (1.14)

нетрудно получить значение уравнительного тока, соответствующее равенству потерь в схемах двухконсольного питания – формула (1.13) двухстороннего питания при наличии уравнительного тока – сумма формул (1.14) и (1.15):

. (1.15)

Здесь W_T /(TU) представляет собой сумму средних токов фидеров, питающих межподстанционную зону за время Т.

Расчеты потерь энергии для двухпутных участков значительно сложнее, а расчетные формулы зависят от схемы питания контактной сети. Однако эти затруднения можно преодолеть, использовав методику расчета мгновенных схем методом наложения. На рисунке 1.3, 1.4 приведена последовательность преобразования мгновенных схем для двухконсольной схемы двустороннего питания двухпутного участка. Для определенности рассмотрим схемы кольцевого питания (для двухконсольной схемы) и узлового питания (для схемы двустороннего питания), при расчете мгновенных схем по методу наложения исходная схема заменяется двумя схемами замещения: рисунок 1.3б, рисунок 1.4б, где ток каждого поезда уменьшается в два раза и разнесен на оба пути и схемой рисунок 1.3в, рисунок 1.4в, где направление тока «чужого» пути изменено на противоположное. Нетрудно заметить, что при наложении токов с
хем рисунок 1.3 б, рисунок 1.4 в, а также рисунок 1.4 б, рисунок 1.24 в, п олучим, соответственно, исходные схемы рисунок 1.3 а, рисунок 1.4 а.

а) б)

в)

Рисунок 1.3 - Последовательность преобразования мгновенных схем

при кольцевом питании.

Для рассматриваемой задачи необходимо определить разность потерь энергии в схемах двухконсольного и двустороннего питания. Из рисунка 1.3а, рисунка 1.4а видно, что токораспределение, а следовательно, и все другие расчетные величины в схемах рисунок 1.3 в, рисунок 1.4 в будут одинаковы и при двустороннем и при двухконсольном питании. Поэтому потери в этих схемах не повлияют на результаты и расчет для них можно не производить

а б

в

Рисунок 1.4 - Последовательность преобразования мгновенных схем при узловом питании

Следовательно, для определения разности потерь энергии достаточно рассчитать схемы рисунок 1.3 б, рисунок 1.4 б. Но эти схемы всегда представляют собой схемы двухпутных участков с симметричным расположением одинаковых нагрузок на обоих путях. Они эквивалентны схемам с полным параллельным соединением контактных подвесок первого и второго путей, которые, как известно, рассчитываются по тем же формулам, что и схемы однопутных участков.

Таким образом, при использовании метода наложения задача расчета потерь для двухпутных участков сводится к уже рассмотренной задаче для однопутных участков.

В ряде случаев для ликвидации уравнительных токов на некоторых дистанциях электроснабжения переходят к схемам длинной консоли. Потери энергии при этом в схеме одностороннего питания составляет, кВтч:

, (1.15)

а потери энергии при двустороннем питании по-прежнему определяются формулой . При этом в схеме длинной консоли потери энергии будут больше в К=3 раз, а рост потерь энергии:

. (1.16)

Тогда значение уравнительного тока, при котором целесообразен переход к схеме длинной консоли:

. (1.17)

Таким образом, переход к схеме длинной консоли целесообразен лишь при значительных уравнительных токах.

Используя данную методику проведем расчет потерь энергии обусловленных протеканием уравнительных токов по Хабаровской дистанции энергоснабжения.

Пример расчета потерь энергии для межподстанционной зоны Волочаевка – Хабаровск. Расчет ведем по формуле (1.14).

кВт.

Данный расчет проводим для всех тяговых зон Хабаровской дистанции энергоснабжения, и для различных углов  ( = 0 до 5). Результаты расчетов сводим в таблицу 1.11.

Выбор схемы питания выполняется с точки зрения минимизации потерь электрической энергии в тяговой сети (при минимуме приведенных затрат) с учетом обеспечения пропускной способности участка. Экономичность и надежность работы контактной сети зависят от схемы ее питания и секционирования. Схема секционирования контактной сети определяется эксплуатационными условиями.

Исходные данные, характеризующие параметры тяговой сети, представлены в таблицах1.2-1.4 и рисунке 1.1. Расчет потерь электроэнергии проводится путем имитационного моделирования с использованием пакета прикладных программ КОРТЭС (ВНИИЖТ). В рамках данного пункта необходимо выполнить расчеты показателей системы тягового электроснабжения при всех возможных на участке схемах питания с учетом обеспечения пропускной способности участка (с учетом фактического размера движения и возможности увеличения пропускной способности на перспективу). Оценка оптимальности схемы питания тяговой сети и расположения постов секционирования и пунктов параллельного соединения выполняется в соответствии с п.п. 1.8 [2].

Таблица 1.11 - Значения потерь энергии обусловленных протеканием уравнительных токов в режимный день

Продолжение таблицы 1.11

Окончание таблицы 1.11

Определим потери энергии обусловленные протеканием уравнительных токов в тяговой сети за год, млн.кВтч. В качестве исходных данных используем значения потерь энергии проведенные выше, для угла  = 0.

Характеристики

Список файлов ВКР