Диплом (1230261), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Допустимый ток длительностью 3 (мин.) для подвески М-120+2МФ-100, равен 2420 (А), что как видно больше найденных токов, следовательно, выбранная КП проходит по нагреванию.
8 ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО СЕЧЕНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПО ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
Уровень напряжения на пантографе электровоза, определяющий скорость его движения и пропускную способность участка, зависит при заданном напряжении на шинах ТП от потерь напряжения в КС.
Для определения пропускной способности фидерной зоны необходимо найти среднее напряжение на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок−участку при максимальной нагрузке зоны поездами по формуле
:
, (8.1)
где 
- номинальное значение напряжения на шинах ТП; 
– средняя потеря напряжения от шин ТП до электровоза при движении его по лимитирующему блок – участку.
Для того, чтобы найти , , необходимо для рассматриваемой зоны построить график движения поездов с заданным интервалом 
, выбрать расчетный поезд (поезд, который находится на лимитирующем блок - участке) и используя метод характерных точек, найти мгновенные потери напряжения , до расчетного поезда (4-5 мгновенных схем). Расчетным поездом, как правило, является поезд, находящийся ближе к середине.
Проанализировав полученные схемы, составляется таблица, где указывается мгновенные значения тока нагрузки и расстояния до него.
Затем определяется падение напряжение до расчетного поезда для каждой мгновенной схемы:
, (8.2)
где 
; индекс 
- относится к расчетному поезду;
– расстояние от ТП 1 до расчетного поезда;
- расстояние от ТП 1 до поезда j;
- ток поезда j;
- максимальное число поездов на зоне соответственно по первому и второму пути;
- приведенное эквивалентное сопротивление одного пути двухпутного участка при раздельной схеме питания, находится по формуле:
, (8.3)
где 
- соответственно активная и индуктивная составляющие одного пути однопутного участка при раздельной схеме.
Значение 
для всех сечений проводов одинаково и равно 0,14 Ом/км.
Среднее падение напряжения до расчетного поезда определяется как:
, (8.4)
где 
-число мгновенных схем.
Как и в пункте 7.2, данный расчет автоматизирован с помощью средств Microsoft Office Excel. Вместо метода характерных точек в программе использован метод равномерных сечений. Исходными данными является кривая потребления тока поездом на участке 
Таблица 8.1 – Фрагмент таблицы кривой потребления тока
| | |
| 0,00 | 40,00 |
| 1,20 | 245,00 |
| 5,50 | 215,00 |
| 9,30 | 300,00 |
| 10,70 | 0,00 |
| 11,50 | 184,00 |
| 13,00 | 275,00 |
| 14,40 | 355,00 |
| 15,80 | 275,00 |
| 18,50 | 355,00 |
| 20,00 | 245,00 |
| 24,10 | 355,00 |
| 26,10 | 190,00 |
Алгоритм расчета в программе:
1.Задаются расчётные моменты времени:
Задается число мгновенных схем n(0 ≤n≤ 100) и в программе автоматически определяются расчетные моменты времени от 0 до с шагом 
2. По формуле (7.5) определяются координаты поездов в расчетные моменты времени.
3. По найденной координате с помощью линейной интерполяции (как и в пункте 7.2) определяется значение тока потребляемого поездом.
В результате получается зависимость для каждого поезда 
от
4. Для каждого поезда и момента времени определяем произведения
.
На рисунке 8.1 показан фрагмент программы:
Рисунок 8.1 – фрагмент программы расчета
5. Далее задача стоит следующая: задавая расчетный поезд 
, необходимо посчитать сумму первых 
произведений 
, то есть член слагаемого в скобках формулы (8.2) 
, и сумму последних 
произведений 
, то есть член слагаемого в скобках формулы (8.2) 
При помощи стандартных функций Microsoft Office Excel данный расчет автоматизировать не получилось. Для того чтобы было возможно произвести этот расчет была написана программа функции в среде программирования Microsoft Visual Basic for Application, которая разработана специально чтобы можно было добавлять пользовательские формулы в Microsoft Office Excel. Эта функция будет способна автоматизировать расчет .
На рисунке 8.2 показан код разработанной функции.
Рисунок 8.2 - Код функции для расчета первых членов
диапазона или последних членов диапазона
С помощью этой функции по формуле (8.2) для каждой мгновенной схемы рассчитывается падение напряжение до расчетного поезда, (можно определить напряжение для любого поезда). Результаты расчетов заносятся в таблицу.
Фрагмент этой таблицы представлен ниже.
Таблица 8.2 – Фрагмент таблицы падений напряжения до ЭПС
|
|
|
| 0,118812 | 370,34 |
| 0,237624 | 350,37 |
| 0,356436 | 327,23 |
| 0,475248 | 304,71 |
| 0,594059 | 282,81 |
6. По формуле (8.5) определяем среднее значение напряжение до расчетного поезда .Результаты расчетов приведены в таблице 8.3
Таблица 8.3 –Расчет среднего падения напряжения до расчетного поезда
| Раздельная схема питания контактной сети | |||
| Левое плечо | Правое плечо | ||
| Максимальное число поездов на фидерной зоне n | 1,87 | Максимальное число поездов на фидерной зоне n | 1,52 |
| Расчетный поезд № | 4,00 | Расчетный поезд № | 9,00 |
| Среднее значение падения напряжения до расчетного поезда | 1440,03 | Среднее значение падения напряжения до расчетного поезда | 41,28 |
| Среднее напряжение на пантографе электровоза за время хода по лимитирующему блок участку | 23,31 | Среднее напряжение на пантографе электровоза за время хода по лимитирующему блок участку | 24,71 |
Средний уровень напряжения соответствует установленным допустимым значениям в соответствии с ПУСТЭ-97 (18,9 кВ).
9 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР УСТАВОК ТОКОВЫХ ЗАЩИТ
Контактная сеть работает под воздействием целого ряда факторов (механических, метеорологических, химических и др.) и является не резервируемым элементом системы электроснабжения. Рассмотрим базовые положения, связанные с работой основных видов защиты от токов к. з. в тяговой сети, применяемых в настоящее время.
Для выбора уставки срабатывания максимальной токовой защиты фидера контактной сети необходимо определить минимальный ток короткого замыкания и максимальный рабочий ток фидера контактной сети.
Минимальный ток короткого замыкания определяется по выражению
:
, (9.1)
где
- номинальное напряжение на шинах;
- мощность КЗ, МВА;
– номинальная мощность трансформатора, МВА;
- напряжение КЗ трансформатора; 
и 
- активное и реактивное сопротивление тяговой сети.
Для выбора уставки защит фидеров необходимо найти максимальные рабочие токи.
. (9.2)
где 
- максимальный ток трогания; n – максимальное число поездов на соответствующим пути (округляется до ближайшего большего значения);
- средние токи соответствующих путей; 
; W- расход энергии на движение одного поезда по соответствующему пути; 
– время хода поезда по зоне.
Выбираем ток срабатывания защиты из соотношения:
, (9.3)
где 
– коэффициент надежности;
– коэффициент чувствительности;
- коэффициент возврата
Результаты расчетов для раздельной схемы приведены в таблице 9.1.
Таблица 9.1 – расчет уставки токовой защиты фидера при раздельной схеме питания КС
| Минимальный ток короткого замыкания: | |||
| Расстояние до места КЗ lкз, км | 10,00 | ||
|
| 2193,55 | ||
| Максимальный рабочий ток: | |||
| Максимальный ток трогания | 530,00 | ||
| Левое плечо | Правое плечо | ||
| Нечетное направление | Нечетное направление | ||
| Средний ток поезда | 55,75 | Средний ток поезда | 74,65 |
| Максимальный рабочий ток | 554,25 | Максимальный рабочий ток | 549,57 |
| Четное направление | Четное направление | ||
| Средний ток поезда | 68,72 | Средний ток поезда | 64,82 |
| Максимальный рабочий ток | 564,36 | Максимальный рабочий ток | 562,41 |
| Нижняя граница тока срабатывания защиты | 705,45 | Нижняя граница тока срабатывания защиты | 703,01 |
| Верхняя граница тока срабатывания защиты | 1624,85 | Верхняя граница тока срабатывания защиты | 1624,85 |
, А
, А10 Сравнение расчетов в программном комплексе КОРТЭС и программном продукте
Сравним расчет расходов электроэнергии данным тягового расчета в двух программах. Результаты приведены в таблице 10.1.
Таблица 10.1 − Результат расходов электроэнергии
| КОТЭС | Программный продукт | |
| Wлн, кВт·ч | 1283,05 | 1251,02 |
| Wпн, кВт·ч | 1371,9 | 1365,46 |
| Wлч, кВт·ч | 1603,27 | 1560,96 |
| Wпч, кВт·ч | 1080,95 | 1200,36 |
| Wл, кВт·ч | 83463,72 | 81313,85 |
| Wп, кВт·ч | 70929,06 | 74195,94 |
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
