ПЗ Пьянников С.В. (1209200), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 16 – Преобразованная схема электроснабжения участка
Для необходимых расчётов составлена схема замещения питающей линиии, тяговых трансформаторов и тяговой сетью участка Спасск-Дальний – Сибирцево на рисунке 17. Схема замещения для участка Сибирцево – Уссурийск выглядит также.
Рисунок 17 – Схема замещения участка электроснабжения Спасск-Дальний-Сибирцево
Для расчёта линии АС внешнего электроснабжения находят активное сопротивление зависящее от материала проводника и сечения:
|
| (3.1) |
где 
– удельное сопротивление, Ом мм2/км; l – длина проводника, км; F – сечение проводника, мм2.
Сопротивление одного километра проводника называют погонным сопротивлением:
|
| (3.2) |
где 
- удельная проводимость материала проводника, км См/мм2. Для меди 
км См/мм2, для алюминия 
=31,710-3 км См/мм2. На практике значение 
определяют по соответствующим таблицам, где они указаны для t0=200С.[11]
Величина активного сопротивления участка сети рассчитывается:
|
| (3.3) |
где n – число параллельных линий электропередачи.
Индуктивное сопротивление воздушной ЛЭП определяется индуктивностью фаз ЛЭП по отношению к земле и взаимоиндукцией между фазами, то есть зависит от взаимного расположения фаз, расстояния между фазами и диаметра провода.
Величина реактивного индуктивного сопротивления зависит как от значения тока в собственном проводе, так и от величины токов в соседних проводах. Чем дальше расположены фазные провода линии, тем меньше влияние соседних проводов – поток рассеяния и индуктивное сопротивление для одноцепной линии расчитывается по формуле:
|
| (3.4) |
где 
- угловая частота; 
- магнитная проницаемость; 
- среднегеометрическое расстояние между фазами ЛЭП; 
- радиус провода.
Рисунок 18 – Расположение проводов воздушных ЛЭП на опорах: а) –
треугольное; б) – горизонтальное; в) – двухцепная линия
Погонное индуктивное сопротивление состоит из двух составляющих 
и 
. Величина называется внешним индуктивным сопротивление. Обусловлено внешним магнитным полем и зависит только от геометрических размеров ЛЭП. Величина называется внутренним индуктивным сопротивлением. Обусловлено внутренним магнитным полем и зависит только от , то есть от тока проходящего по проводнику.
Среднегеометрическое расстояние между фазными проводами для одноцепной линии рассчитываются по формуле:
|
| (3.5) |
где 
- расстояние между проводами у каждой пары проводов трехфазной линии, мм.
Индуктивное сопротивление для двухцепных линий:
|
| (3.6) |
Выбраны соответствующие параметры проводов питающих линий из таблицы электронного ресурса [11].
Для провода питающей линии АС-300 соответствуют сопротивления 
Ом/км и 
Ом/км. Для провода АС-240 соответствуют сопротивления 
Ом/км и 
Ом/км. Для провода АС-120 соответствуют сопротивления 
Ом/км и 
Ом/км.
Расстояния питающих линий Спасск-Дальний – Сибирцево равно 
, а Сибирцево – Уссурийск равно 
.
Сопротивление тяговой сети состоит из сопротивления контактной сети и рельсовой:
|
| (3.7) |
Сопротивление контактной сети можно определить по формуле:
|
| (3.8) |
где - удельной сопротивление,
; l – длина контактной сети, км; S – сечение в медном эквиваленте, 
.
Для расчёта контактной сети в медном эквиваленте, необходимо привести алюминиевый провод к этому эквиваленту:
|
| (3.9) |
Коэффициент перевода в медный эквивалент для проводов марки ПБСМ определяется таким же образом и равен 2,65.
Сопротивление контактной сети состоящей из медных и алюминиевых проводов для 1 км:
|
| (3.10) |
Тогда сопротивление контактной сети состоящей из медных, алюминиевых, и биметаллических проводов определяется:
|
| (3.11) |
Индуктивное сопротивление контактной сети находится по формуле:
|
| (3.12) |
где - среднее геометрическое расстояние между проводами линии; 
- внешний диаметр провода, мм.
Сопротивление рельсовой цепи определяется:
|
| (3.13) |
где 
- сопротивление рельсовой нити; 
- коэффициент учитывающий увеличение сопротивление рельсовой нити вследствие наличия стыков, К = 1,2 (ГОСТ 9.015-74); 
- число параллельно соединенных нитей, для однопутной линии N = 2, для двухпутной линии N = 4.
Максимально допустимый ток для АСО-300 равен 690 А. Подбирая ток транзита линии и меняя тем самым загрузку линии по 10% от максимального, расчитаем падения напряжений на шинах тяговых подстанций по формуле:
|
| (3.14) |
В трансформаторах ТДТНЖ с РПН регулирование напряжения под нагрузкой происходит на стороне ВН в диапазоне 
и на 
ступеней. Расположение РПН на трансформаторах Спасска-Дальнего и Сибирцево в положении 8, а на Уссурийском в 9 положении.
Пример расчёта падения напряжения на шинах ТП Спасск-Дальний – Сибирцево:
.
Учтём коэффициент трансформации:
.
Остальные расчёты производятся аналогично в программном комплексе Mathcad, полученные результаты с учётом положения РПН и коэффициента трансформации 
для трансформаторов Спасска-Дальнего и Сибирцево, а для Уссурийска 
сведены в таблице 3.2
Таблица 3.2 – Векторная разница напряжений в зависимости от нагрузки линии
| Нагрузка линии от максимального допустимого тока |
|
|
| 10% | 864,545+j380,517 | 949,704+j417,998 |
| 20% | (1,729+j0,761) | 1899+j835,997 |
| 30% | (2,594+j1,142) | (3,849+j1,254) |
| 40% | (3,458+j1,522) | (3,799+j1,672) |
| 50% | (4,323+j1,903) | (4,749+j2,09) |
| 60% | (5,187+j2,283) | (5,698+j2,508) |
| 70% | (6,052+j2,664) | (6,648+j2,926) |
| 80% | (6,916+j3,044) | (7,598+j3,344) |
| 90% | (7,781+j3,425) | (8,547+j3,762) |
| 100% | (8,645+j3,805) | (9,497+j4,18) |
на шинах Спасск-Дальний – Сибирцево
Для нахождения токов в тяговой сети произведен расчёт сопротивлений трансформаторов. Для ТП Спасск-Дальний трансфоматор имеет потери КЗ 
и номинальную мощность 
. Расчёт сопротивлений для трансформаторов всех ТП произведён следующими формулами (3.14) и (3.15).
Активные сопротивления в схеме замещения определяются по формуле:
|
| (3.15) |
Индуктивные сопротивления в схеме замещения определяются:
|
| (3.16) |
Таблица 3.3 – Сопротивления и токи трансформаторов
| Тяговая подстанция |
|
|
|
| Спасск-Дальний | 1,449 | 56,867 | 0,197-j3,859 |
| Сибирцево | 0,427 | 17,771 | 0,149-j6,186 |
| Уссурийск | 0,41 | 17,771 | 0,143-j6,187 |
, Ом
, Ом
, АПример расчёта токов на подстанциях:
Результаты произведённых расчётов токов в тяговой сети и потерей активной мощности(3.4) представлены в таблице 3.4 и 3.5.
Таблица 3.4 – Токи на подстанциях в зависимости от загрузки линии
| Нагрузка линии от максимального допустимого тока | Токи на ТП Спасск-Дальний, I, A | Токи на ТП Сибирцево, I, A | Токи на ТП Уссурийск, I, A |
| 10% | 7,074-j15,023 | 22,568-j48,107 | 24,741-j52,87 |
| 20% | 14,148-j30,045 | 45,136-j96,214 | 49,482-j105,741 |
| 30% | 21,222-j45,068 | 67,704-j144,321 | 74,224-j158,611 |
| 40% | 28,297-j60,091 | 90,273-j192,428 | 98,965-j211,482 |
| 50% | 35,371-j75,113 | 112,841-j240,535 | 123,706-j264,352 |
| 60% | 42,445-j90,136 | 135,409-j288,642 | 148,447-j317,223 |
| 70% | 49,519-j105,159 | 157,977-j336,749 | 173,188-j370,093 |
| 80% | 56,593-j120,181 | 180,545-j384,856 | 197,929-j422,963 |
| 90% | 63,667-j135,204 | 203,113-j432,963 | 222,671-j475,834 |
| 100% | 70,741-j150,227 | 225,682-j481,07 | 247,412-j528,704 |
Формула для расчёта потерей активной мощности:
|
| (3.17) |
Значения потерь активной мощности в транформаторах:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
