ДП Горлов А.В. 23.05.05. (1207153), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Производим расчет эффективных двадцати и трехминутных значений токов фидеров контактной сети, питающих четный путь, для тяговой подстанции Икура.
Расстояние, которое проходит поезд за время минимального разрешенного интервала попутного следования, определяется по формуле (2.9):
км.
Определим эффективные 20 и 3х минутный токи фидера тяговой подстанции Икура, питающего четный путь, по формуле (2.10) и по результатам таблицы Б1 (Приложение Б).
Аналогично рассчитываются эффективные значения токов фидеров остальных тяговых подстанций, результаты представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Результаты расчета эффективных токов фидеров тяговых подстанций участка Икура – Бикин при пропуске поездов массой 7200 тонн
Тяговая подстанция | Iэ.1мин, А | Iэ.3мин, А | Iэ.20мин, А | ||||
Икура | Фидер 2 | - | - | - | |||
Фидер 4 | 766 | 597 | 403 | ||||
Ин | Фидер 2 | 677 | 514 | 363 | |||
Фидер 4 | 998 | 935 | 667 | ||||
Волочаевка | Фидер 2 | 985 | 839 | 566 | |||
Фидер 4 | 644 | 546 | 488 | ||||
Хабаровск-2 | Фидер 2 | 1033 | 954 | 877 | |||
Фидер 4 | 596 | 546 | 443 | ||||
Кругликово | Фидер 2 | 675 | 573 | 440 | |||
Фидер 4 | 611 | 476 | 400 | ||||
Дормидонтовка | Фидер 2 | 582 | 464 | 371 | |||
Фидер 4 | 763 | 678 | 584 | ||||
Аван | Фидер 2 | 870 | 708 | 538 | |||
Фидер 4 | 836 | 715 | 597 | ||||
Розенгартовка | Фидер 2 | 663 | 550 | 438 | |||
Фидер 4 | 971 | 868 | 706 | ||||
Бикин | Фидер 2 | 720 | 642 | 576 | |||
Фидер 4 | - | - | - |
Таблица 2.5 – Допустимый длительный ток контактной подвески
Марка контактной подвески | Допустимый длительный ток, А | |
3 мин | 20 мин | |
ПБСМ-95+МФ-100 | 1140 | 880 |
М-95+МФ-100 | 1510 | 1160 |
По результатам расчетов при пропуске «условно» тяжелых поездов, 20 и 3 минутные эффективные токи фидеров КС на тяговых подстанциях не превышают длительно-допустимых значений (таблица 2.5), поэтому сечение проводов контактной сети исследуемого участка проходит проверку по нагреву.
Проводим аналогичный расчет в программном комплексе «КОРТЭС» для поездов массой 12000 тонн. Результаты расчета эффективных токов фидеров КС на тяговых подстанциях участка Икура – Бикин сведены в таблицы В1-В2 (Приложение В). По результатам расчетов видно, что эффективные токи фидеров КС на тяговых подстанциях Волочаевка и Хабаровск-2 превышают допустимые значения, следовательно необходимо усиление системы тягового электроснабжения.
2.4 Проверка сечения проводов контактной сети по пропускной способности
Уровень напряжения на пантографе электровоза, определяет пропускную способность участка, зависит от потерь напряжения в контактной сети [5].
Для определения пропускной способности участка необходимо найти среднее напряжение на электровозе за время хода его по лимитирующему блок-участку, при максимальной нагрузке зоны поездами, соответствующей минимальному межпоездному интервалу по формуле (2.11).
, (2.11)
где – номинальное эффективное напряжение на шинах ТП,
кВ;
– средняя потеря напряжения от шин тяговой подстанции до электровоза при движении по лимитирующему блок-участку, кВ.
Чтобы найти ∆Uср, необходимо построить график движения поездов (ГДП) с интервалом Q0 для обоих путей, выбрать расчетный поезд и, используя метод характерных точек, найти мгновенные потери напряжения ∆Ut и ∆Uср до расчетного поезда.
Потери напряжения до расчетного поезда на двухпутном участке для момента времени t1 при раздельной схеме соединения проводов контактных подвесок определяются по формуле:
(2.12)
где ,
- номер расчетного поезда по 1-му и 2-му пути;
,
- расстояние от тяговой подстанции до расчетного поезда, км;
,
- расстояние от тяговой подстанции до поезда j, км;
,
- ток поезда j, А;
,
- максимальное число поездов на межподстанционной зоне по 1-му и 2-му путям; (
) - взаимное удельное сопротивление контактных подвесок путей, равное 0,14 Ом/км [9];
- эквивалентное сопротивление одного пути двухпутного участка при раздельной схеме питания определяется по формуле (2.13).
, (2.13)
где ,
- соответственно активная и индуктивная составляющие сопротивления 1 км тяговой сети одного пути двухпутного участка при раздельной схеме соединения контактных подвесок путей [9].
Выполним расчет для межподстанционной зоны Икура – Ин. На этом участке установлена контактная подвеска марки ПБСМ-95+МФ-100 около 56,7 км, и рельсы типа Р65, активная и индуктивная составляющие сопротивления 1 км тяговой сети двухпутного участка при раздельной схеме соединения контактных подвесок равны 0,194 Ом/км, 0,463 Ом/км соответственно.
Эквивалентное сопротивления контактной подвески определяется по формуле (2.13):
Ом/км.
После определения потерь напряжения до расчетного поезда для 4 мгновенных схем строим график зависимости и находим среднюю потерю напряжения
.
Действительный интервал между поездами, определяющий пропускную способность участка находится по формуле:
, (2.14)
где - напряжение, при котором выполняются тяговые расчеты, кВ;
- время движения поезда под током внутри интервала
, мин,
, (2.15)
где - время хода поезда без тока, мин.
Эффективное значение напряжения в КС, при котором выполняются тяговые расчеты на переменном токе, равно кВ. Для расчета действительной пропускной способности участка определяется среднее значение напряжения на пантографе электровоза при его проследовании лимитирующего блок-участка:
кВ.
На основании полученного значения действительного межпоездного интервала по формуле (2.16) определяется действительная пропускная способность участка
, пар поездов в сутки:
. (2.16)
Полученное в результате расчетов значение среднего напряжения на токоприемнике электровоза сравнивается с допустимым значением уровня потерь [1].
Произведем проверку сечения проводов контактной сети по пропускной способности на участке Икура – Ин. На основании графиков токопотребления и движения поездов по четному и нечетному направлениям с помощью метода характерных точек получаем мгновенные схемы для моментов времени 0; 3,4; 6,8; 10,2; 13,6; 17 мин, представленные для рассматриваемых участков на чертеже ДП 230505 023 004. На графике движения поездов выделяем расчетный поезд по четному и нечетному направлениям и выполняем расчеты потерь напряжения для шести моментов времени по формуле (2.12).
Пример расчета для момента времени t1:
Выполним аналогичный расчет для других моментов времени, результаты сведем в таблицу 2.6
Таблица 2.6 – Потери напряжения для различных моментов времени на участке Икура – Ин:
Участок | Момент времени ti, мин | Потери напряжения |
Икура - Ин | t1 | 3,17 |
t2 | 3,731 | |
t3 | 6,154 | |
t4 | 4,056 | |
t5 | 3,985 | |
t6 | 3,014 |
На основании выполненных расчетов строим графики изменения потерь напряжения за интервал минимального межпоездного попутного следования и находим средние потери напряжения
на пантографе электровоза по формуле:
, (2.17)
где - потери напряжения для i-го момента времени, кВ;n – количество моментов времени для которых рассчитывались потери напряжения,
.
Рисунок 2.1 – График изменения потерь напряжения на участке Икура – Ин
Средняя потеря напряжения на участке Икура – Ин составляет . Находим среднее напряжение на токоприемнике электровоза по формуле (2.11):
кВ.
Для определения действительного межпоездного интервала на участке найдем время движения поезда под током
внутри интервала
. Время движения поезда под током внутри интервала определяется с учетом времени выбега и торможения, когда электровоз не потребляет энергии, которое определяется по расчетному графику движения поездов (чертеж ДП 230505 023 004). Для участка Икура – Ин по графику токопотребления найдем значение равное
.