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

Текст из файла (страница 7)

Седьмой вариант подключения — на одной из тяговых подстанций (ТП-2) от районной обмотки тягового трансформатора получает питание мощная нагрузка. Основная мощность районной нагрузки протекает от ЛЭП через сетевую обмотку тягового трансформатора (рисунок 5.7).

Рисунок 5.7 - На одной из тяговых подстанций от районной обмотки тягового трансформатора получает питание мощная районная нагрузка

Но часть мощности районной нагрузки протекает от соседних тяговых подстанций через тяговую сеть и тяговую обмотку трансформатора. Это приводит к появлению уравнительных токов в тяговой сети, смещению точек токоразделов к тяговой подстанции с мощной районной нагрузкой, увеличению технологических потерь электрической энергии в тяговой сети и значительному возврату электрической энергии из контактной сети на данной подстанции.

Протекание уравнительных потоков мощности по контактной сети переменного тока в общем случае является нормальным режимом работы системы тягового электроснабжения. Однако чрезмерные потоки мощности наносят экономический ущерб, связанный как с повышенными потерями электрической энергии, так и со снижением пропускной способности.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА ЧАЛГАНЫ - МУХИНСКАЯ ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

1. Анализ схемы тягового электроснабжения

В общем случае уравнительный ток в межподстанционной зоне зависит от следующих составляющих:

1. транзит мощности по сети внешнего электроснабжения;

2. разность векторов напряжения смежных подстанций при отсутствии транзита (за счет неравенства коэффициента трансформации, районных нагрузок, протекания зарядных токов по ЛЭП и т.д.);

3. величина тяговой нагрузки и ряда других причин.

Первая составляющая рассматривается непосредственно как часть нагрузки и в дальнейшем рассматриваться не будет.

В качестве исходных данных, необходимых для расчета, использована схема внешнего электроснабжения тяговых подстанций (ТП), которые входят в участок Чалганы - Мухинская, присоединением к ней тяговой сети через трансформаторы тяговых подстанций.

Участок Чалганы - Мухинская относится к Шимановской дистанции электроснабжения (ЭЧ-5) Забайкальской железной дороги (Забжд) – филиала ОАО «РЖД». Этот двухпутный участок с параллельной схемой соединения имеет протяженность 102 км.

Схема внешнего электроснабжения рассматриваемого участка представлена на рисунке 2.1.

Протяженность участка по контактной сети (КС) 104 км, в его состав входят две межподстанционных зоны: Чалганы – Сиваки – 50 км, Сиваки - Мухинска – 54 км.

Тяговые подстанции получают питание от электрических подстанций Ключевая, Амурская по линиям электропередачи (ЛЭП) 220 кВ.

Для обеспечения чувствительности защит при существующих весовых нормах и интенсивности движения поездов на участках имеются посты секционирования (ПС). Посты секционирования предназначены для перераспределения нагрузки между четным и нечетным путями и позволяют быстро выделить поврежденный участок контактной сети.

Рисунок 6.1 - Схема внешнего электроснабжения участка

Чалганы - Мухинская

Характеристика тяговых подстанций участка Чалганы - Мухинская представлена в таблице 6.1.

На расчётном участке находятся тяговые подстанции Чалганы, Сиваки, Мухинская, присоединенные к электрическим сетям 220 кВ Амурского предприятия МЭС Востока - филиала ОАО «ФСК ЕЭС».

Технические характеристики контактной сети в границах участка Чалганы - Мухинская приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Характеристика контактной сети участка Чалганы - Мухинская

Общая протяжённость пяти межподстанционных зон (МПЗ) составляет 104 км. Тяговая сеть чётного и нечётного пути на основной части участка выполнена с использованием контактного провода марки МФ-100, несущего троса - ПБСМ-95 (М-120, М-95), рельс – Р65.

1. АНАЛИЗ ЗНАЧЕНИЙ УРАВНИТЕЛЬНЫХ ТОКОВ НА МЕЖПОДСТАНЦИОННЫХ ЗОНАХ РАСЧЕТНЫХ УЧАСТКОВ

На линиях переменного тока уравнительные токи определяются разностью напряжений на подстанциях (по модулю и фазе) и полным сопротивлением тяговой сети. Эти токи могут циркулировать по тяговой сети и при отсутствии нагрузки на данной фидерной зоне.

Неодинаковые напряжения на «тяговых шинах» подстанций могут быть вызваны различием: напряжения на вводах, коэффициентов трансформации, возникающих, например, при регулировании напряжения на трансформаторе, а также различными потерями напряжения в трансформаторах самих подстанций. Если смежные подстанции питаются от различных энергосистем, то разность напряжения на вводах может достигать больших значений. При питании смежных подстанций от продольной линии передачи различие напряжений на смежных подстанциях определяется падением напряжения в самой линии передачи.

В некоторых случаях уравнительные токи, или, что то же самое, транзит мощности по тяговой сети, могут привести к большим потерям энергии в ней и перегрузке подстанций [1].

Протекание уравнительных токов по тяговой сети вызывает возникновение потерь, обусловленных дополнительными перетоками мощности. Для того, чтобы оценить влияние потерь, которые обусловлены протеканием уравнительных токов в тяговой сети, необходимо провести расчет данных токов.

В условиях эксплуатации с учетом изменяемости режима работы системы электроснабжения, оценка всех параметров уравнительного тока весьма затруднительна. Практически оказывается возможным решить вопрос лишь о направлении протекания уравнительного тока по рассматриваемой фидерной зоне. В общем случае межподстанционная зона может быть представлена пассивным четырехполюсником с замкнутой стороной (рис 7.1). При этом условии для выделения расчетного участка из электроэнергетической системы достаточно знать значения двух независимых источников напряжений U₁ и U₂, так как в расчетных схемах замещения сети допустимо считать потенциалы точек 1’ и 2’ равными, т.е. U_1’2’=0.

Рис.7.1 Расчетная схема замещения межподстанционной зоны тяговой сети переменного тока.

На рис.3.1 приняты следующие обозначения:

Е₁, Е₂ – ЭДС холостого хода фазы, питающей межподстанционную зону, соответственно на ТП1и ТП2; Z_вх1, Z_вх2 – входные комплексные сопротивления питающей системы по отношения в тяговым трансформаторам соответственно на ТП1 и ТП2, Ом; Z_т.с – эквивалентное комплексное сопротивление тяговой сети, Ом; I_у – комплексное действующее значение уравнительного тока, А; U₁, U₂ – комплексные действующие значения напряжений на шинах тяговых подстанций фазы, питающей межподстанционную зону, соответственно от ТП1 и ТП2, В.

При принятых условных обозначениях расчетной схемы замещения уравнительный ток может быть определен по выражению:

. (7.1)

где - разница напряжения на шинах смежных тяговых подстанций, В; - сопротивление контура тяговой сети, Ом.

(7.2)

где - транзитная мощность в питающей сети, мВА; - сопротивление провода, Ом. , уровень напряжения контактной сети и питающей сети соответственно.

Значение эквивалентного комплексного сопротивления тяговой сети z_т.с, Ом/км в системе напряжений 27,5 кВ рассчитывается по формуле:

• для однопутного участка:

, (7.3)

• для двухпутного участка:

, (7.4)

где Z₁₁ – комплексное сопротивление 1 км однопутного участка, Ом/км; Z₂₁ – комплексное сопротивление одного пути двухпутного участка при отсутствии тока на другом, Ом/км; Z_1,11 – комплексное сопротивление взаимоиндукции между первым и вторым путями двухпутного участка, Ом/км; L – длина меж подстанционной зоны, км. - сопротивление тяговых трансформаторов.

Значение эквивалентного комплексного сопротивления питающей сети z_пр, Ом/км в системе напряжений 220 кВ рассчитывается по формуле:

, (7.5)

где - сопротивление 1 км провода ОСО 300.

Сопротивление тяговых трансформаторов определяются согласно следующему выражению, Ом

(7.6)

где - напряжения короткого замыкания между обмотками высокого и среднего напряжения, высокого напряжения и нижнего, среднего и нижнего соответственно [11], кВ; - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Ом.

Значения сопротивлений Z₁₁ и Z₂₁ можно взять в специальной справочной литературе [5-7], где приведены расчетные величины для наиболее распространенных контактных подвесок.

Используя приведенную выше методику, проведем расчет уравнительных токов для межподстанционных зон. В качестве исходных данных принимаем транзит электроэнергии через питающую систему в направлении подстанции Мухинская в P_тр = 42 МВт Q_тр = 17 МВАр.

Пример расчета уравнительного тока для межподстанционной зоны Чалганы – Сиваки. Тип контактной подвески используемой на межподстанционных зонах от Ина до Дормидонтовки ПБСМ95 + МФ100. Значение эквивалентного комплексного сопротивления для данной зоны ведем по формуле (7.3) [7]:

Ом.

Ом/км.

Расчет сопротивлений по остальным тяговым зонам ведется аналогично, результаты расчетов сводим в таблицу 7.3

Таблица 7.3 - Величина эквивалентного комплексного сопротивления тяговой сети

Расчет уравнительного тока для заданной зоны ведем по формуле (7.1):

Ом,

Характеристики

Список файлов ВКР