Гайдук В.А. 23.05.05 2016 (1235002), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Перейдем к расчету в следующем блоке «КОРТЭС» - «Расчет по пропускной способности».
4.2 Расчёт параметров СТЭ участка Волочаевка – Кругликово в подпрограмме «Расчет по пропускной способности»
Расчет в данном пункте позволит нам определить минимальные допустимые интервалы при пропуске поездов, а также перечень устройств СТЭ, нагрузочная способность которых не удовлетворяет пропуску поездов в заданных условиях.
При проведении расчета пропускной способности участка, на основе данных тяговых расчетов составляется график движения поездов с межпоездным интервалом в 10 минут.
Для проведения расчета параметров СТЭ зададим следующие параметры:
- продолжительность технологического «окна» Tтех = 120 минут;
- коэффициенты αн надёжности: подстанций 0,999; контактной сети по нагреву 0,999; по уровню напряжения 0,999.
Данные о допустимых межпоездных интервалах, полученных в результате расчета, приведены в таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Рассчитанные минимальные межпоездные интервалы движения поездов по участку Волочаевка – Кругликово
| МПЗ | Значение интервала, мин, ограниченное | Результирующее значение | ||
| Мощность понижающих тр - ров | Напряжением в КС | Нагревом проводов КС | ||
| Волочаевка – Хабаровск - 2 | 10 | 6 | 6 | 10 |
| Хабаровск – 2 - Кругликово | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Итого по участку | 10 | 6 | 6 | 10 |
Как видно из таблицы 4.5, ограничивающим параметром минимального межпоездного интервала является мощность понижающих трансформаторов. Следовательно, лимитирующей является МПЗ Волочаевка – Хабаровск – 2. Критический узел – трансформатор ТП Хабаровск – 2.
Таким образом, произведя расчет параметров СТЭ по ГДП №1 для лимитирующих МПЗ в программе «КОРТЭС» можно сделать следующие выводы:
-
Трансформаторы на ТП Хабаровск – 2 значительно больше нагружены, чем на остальных подстанциях.
-
При одинаковых размерах движения СТЭ участка Волочаевка – Хабаровск – 2 более загружена, чем СТЭ участка Хабаровск – 2 – Кругликово.
-
Все параметры СТЭ находятся в допустимых по [15] пределах, усиление СТЭ при существующих размерах движения не требуется.
Далее исследуем, как будут изменяться параметры СТЭ при увеличении размеров движения поездов (в частности, при росте массы поезда).
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТЭ УЧАСТКА ВОЛОЧАЕВКА – КРУГЛИКОВО ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ МАССЫ ПОЕЗДА, СЛЕДУЮЩЕГО В ЧЕТНОМ НАПРАВЛЕНИИ
Целью данного исследования является проверка СТЭ в условиях роста массы состава в четном направлении движения. Необходимо выявить критическую массу поезда, при которой значения одного из параметров СТЭ превысят допустимую величину, указанную в [15].
Произведем расчет параметров СТЭ участков Волочаевка – Хабаровск – 2 и Хабаровск – 2 – Кругликово, используя ранее приведенные в пункте 3.2 параметры расчета (за исключением массы поезда в четном направлении). Будем изменять массу тяжелого поезда, следующего в четном направлении, с шагом 500 тонн, начиная от 6000 тонн.
Результаты расчета для двух межподстанционных зон приведены в таблицах 5.1 и 5.2.
Таблица 5.1 Результаты расчета параметров СТЭ участка Волочаевка – Хабаровск - 2 при увеличении веса поезда
| Участок | Волочаевка – Хабаровск - 2 | |
| Вес поезда, тыс. т. | 6 | 6,5 |
| Напряжение КС, кВ - UКС 1’ - UКС 3’ | 23,43 23,78 | 23,36 23,67 |
| Ограничивающий коэффициент перегрузки трансформатора | 1,37 | 1,41 |
Окончание таблицы 5.1
| Участок | Волочаевка – Хабаровск - 2 | |
| Температура масла трансформатора tмасла, 0С | 94 | 96 |
| tКС, 0С tотс, 0С | 52 48 | 53 48 |
Таблица 5.2 Результаты расчета параметров СТЭ участка Хабаровск – 2 - Кругликово при увеличении веса поезда
| Участок | Хабаровск – 2 - Кругликово | ||||||||
| Вес поезда,тыс. т. | 6 | 6,5 | 7 | 7,5 | 8 | 8,5 | 9 | 9,5 | 10 |
| Напряжение КС, кВ - UКС 1’ - UКС 3’ | 23,94 24,05 | 23,78 23,90 | 23,60 23,77 | 21,61 22,06 | 21,36 21,81 | 21,11 21,58 | 20,86 21,32 | 20,53 21,08 | 20,2 20,8 |
| Ограничивающий коэффициен перегрузки трансформатора | 0,86 | 0,88 | 0,91 | 1,04 | 1,08 | 1,11 | 1,14 | 1,18 | 1,21 |
| Температура масла трансформатора tмасла, 0С | 73 | 73 | 74 | 78 | 79 | 79 | 81 | 81 | 82 |
| tКС, 0С tотс, 0С | 43 43 | 43 43 | 44 43 | 45 44 | 45 45 | 46 45 | 46 45 | 47 46 | 48 46 |
Проанализируем полученные результаты расчета, составив графические зависимости.
При расчете параметров СТЭ участка Волочаевка - Хабаровск-2 был выявлен критический параметр – температура нагрева масла трансформатора (96 С) при прохождении поезда массой 6500 тонн, поэтому на последующих диаграммах значения приводятся только для данной массы поезда.
Средние значения напряжений контактной сети за одну и три минуты при проходе тяжеловесных поездов различной массы по участку Волочаевка – Кругликово представлены на чертеже ДР 23.05.05 021 005.
Исходя из значений напряжений, представленных на данном чертеже, можно заключить, что значения напряжения за одну минуту находятся в допустимых пределах по [15], а средние значения напряжения за три минуты опускаются ниже нормы [15] при весе поезда в десять тысяч тонн. Также можно заметить, что при увеличении массы поезда на 500 тонн напряжение в КС опускается примерно на 250 В.
Перейдем к анализу перегрузочной способности трансформатора.
На чертеже ДР 23.05.05 021 005 изображены коэффициенты перегрузки трансформатора (Кпер) за 10 минут при росте массы поезда в четном направлении движения.
Как видно из данного чертежа, значения коэффициента перегрузки трансформатора на обоих МПЗ находятся в пределах допустимых норм [15]. Следует отметить, что значения Кпер трансформатора на МПЗ Волочаевка – Хабаровск – 2 практически в два раза превосходят аналогичные величины на МПЗ Хабаровск – 2 – Кругликово.
Согласно таблицам 5.1 и 5.2 температура нагрева проводов КС для обоих участков не превышает допустимой величины [15].
Рассмотрим следующий ограничивающий параметр – температура нагрева масла трансформатора. Изменения данного параметра с ростом массы поезда приведены на чертеже ДР 23.05.05 021 005.
Информация данного чертежа позволяет нам выявить критический параметр СТЭ участка Волочаевка – Хабаровск – 2. При увеличении массы поезда (до 6500 т), проходящего по данному участку, температура нагрева масла трансформатора на ТП Хабаровск – 2 достигает 96 С, что является недопустимым согласно [23] и может привести к аварийной ситуации. В среднем, по двум МПЗ, при увеличении массы состава на 500 т температура масла увеличивается на 1 С.
Проанализировав все вышеперечисленные данные, можно заключить, что ограничивающим фактором для движения тяжеловесных поездов на участке Волочаевка – Хабаровск – 2 является мощность тяговых трансформаторов (температура нагрева масла), а для участка Хабаровск – 2 – Кругликово – напряжение КС.
Критической массой поезда является наибольшая масса поезда для заданного участка и времени года, которая рассчитывается согласно ПТР при условии полного использования силы тяги локомотива по сцеплению, проверенную в опытных поездках и ограниченную предельно допустимым превышением температуры обмоток ТД локомотивов над температурой наружного воздуха. Превышение критической массы в эксплуатационных условиях недопустимо, так как при этом не обеспечиваются сохранность, работоспособность и надежность работы локомотивного парка [24].
Как следует из таблиц 5.1 и 5.2 критической массой тяжелого поезда, движущегося в четном направлении, является масса 6500 тонн для участка Волочаевка – Хабаровск – 2, а для участка Хабаровск – 2 – Кругликово – 10000 тонн.
В данном разделе был произведен расчет параметров СТЭ участка Волочаевка – Кругликово с использованием программного комплекса «КОРТЭС». По результатам расчетов можно сделать следующие выводы:
-
При увеличении массы поезда, следующего в четном направлении, ограничивающим параметром СТЭ выступает мощность тягового трансформатора на ТП Хабаровск – 2.
2)Выявлена критическая масса поезда, для участка Волочаевка – Хабаровск – 2 она составляет 6500 тонн, а для участка Хабаровск – 2 – Кругликово 10000 тонн.
Перейдем к рассмотрению мероприятий по усилению СТЭ участка Икура – Кругликово при пропуске тяжеловесных поездов весом до 12100 тонн включительно.
6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УСИЛЕНИЮ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА ИКУРА – КРУГЛИКОВО ПРИ ПРОПУСКЕ ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ ПОЕЗДОВ
Проектирование, а затем и сооружение всех устройств электроснабжения производится в расчете на заданные размеры движения и массы поездов. Непрерывный рост грузопотоков в какой – то момент приводит к тому, что мощность элементов системы электроснабжения становится недостаточной для обеспечения нормальной работы участка [14].
На сети железных дорог применяются различные способы усиления СТЭ [14, 25, 26]:
- установка дополнительных трансформаторов на тяговых подстанциях;
- сооружение дополнительных (подпитывающих) ТП;
- усиление КС (увеличение сечения проводов);
- сооружение ПС и ППС;
- установка компенсирующих устройств (продольная и поперечная компенсация);
- установка системы электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводом (ЭУП).
Еще одним вариантом увеличения пропускной способности участка является применение различных вариантов пропуска поездов, то есть чередование тяжелых и легких поездов.















