Электроснабжение СЦБ на участке с одностороним питанием Беркакит Угольная (999269), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Реактивное индуктивное сопротивление проводов обусловливается переменным магнитным полем, возникающим вокруг проводов при протекании по ним переменного тока. Индуктивное сопротивление зависит от расстояния между проводами линии, от диаметра и от магнитной проницаемости металла провода [6].
Индуктивное сопротивление одной фазы на 1 км трехфазной линии для любого расположения проводов и для проводов из любого металла определяется по формуле, Ом/км:
|
| (2.2) |
где ω - угловая скорость, равная 314 при частоте 50, Гц; 
- среднее геометрическое расстояние между осями проводов, см; d - внешний диаметр провода, см; μ - относительная магнитная проницаемость материала провода, Гн/м.
Первый член суммы обусловливается внешним магнитным потоком и называется внешним индуктивным сопротивлением. Второй член, обусловленный внутренним потоком, называется внутренним индуктивным сопротивлением.
Так как для проводов из цветных металлов μ=1, то формула (2.2) примет вид.
|
| (2.3) |
Найдем индуктивное сопротивление:
Среднее геометрическое расстояние между осями проводов определяется по формуле, м:
|
| (2.4) |
Найдем среднее геометрическое расстояние:
В формуле (2.4) индексы показывают, между осями каких проводов берется расстояние; для линий автоблокировки расстояние = 0,4 м. Индуктивное сопротивление кабельных линий ввиду малого расстояния между жилами кабеля невелико и в расчетах линии автоблокировки не учитывается. Активное и индуктивное сопротивления стальных проводов вследствие того, что последние представляют собой магнитный материал, зависят от величины переменного тока, протекающего по проводам [7].
К внутреннему индуктивному сопротивлению х' следует прибавлять внешнее индуктивное сопротивление. Рабочая емкость линии складывается из емкости проводов по отношению друг к другу и из емкости проводов по отношению к земле.
В практических расчетах рабочая емкость трехфазной воздушной линии определяется по формуле, ф/км:
|
| (2.5) |
где - среднее геометрическое расстояние между осями проводов в, см;
d - внешний диаметр провода в см.
Найдем рабочую емкость трехфазной воздушной линии:
В расчетах линии автоблокировки пользуются величиной удельной емкостной мощности, определяемой по формуле, Вт/км:
|
|
|
где U - напряжение линии, Кв; ω - угловая скорость, равная 314 при частоте 50, Гц.
Найдем емкостную мощность:
2.1 Расчетные нагрузки устройств СЦБ
Мощности, потребляемые отдельными сигнальными установками автоблокировки на перегонах и станциях, невелики и присоединяются к высоковольтной линии через однофазные линейные трансформаторы мощностью 0,3; 0,66 и 1,2 кВА. Нагрузка на линейный трансформатор складывается из мощностей, потребляемых рельсовыми цепями, реле и светофорными лампами. При наложении на автоблокировку локомотивной сигнализации с автостопом непрерывного действия нагрузка на линейный трансформатор увеличивается ввиду включения кодового трансформатора, трансмиттера и трансмиттерного реле. Нагрузка автоблокировки не постоянна по величине вследствие изменения мощности, потребляемой рельсовыми цепями и кодовыми трансформаторами при шунтировании поездом рельсовых цепей, а также вследствие применения предварительного зажигания сигналов.
Кроме того, приборы автоблокировки смешанной системы питания могут работать в так называемом послеаварийном режиме, то есть в режиме одновременного питания нагрузки и заряда аккумуляторов, которые разрядились в период отключения линии [8]. В этом режиме также увеличивается потребление тока от линии автоблокировки. Поэтому нагрузки устройств автоблокировки характеризуются двумя величинами: средней (среднесуточной) и максимальной. Расчет высоковольтной линии производится по средней нагрузке. По максимальной нагрузке определяется мощность линейного трансформатора. При этом допускается перегрузка трансформатора типа ОМ на 10—15 процентов, так как максимальная нагрузка сигнальной точки значительно больше средней.
Мощность 
потребляемая линейным трансформатором от высоковольтной линии, больше мощности, 
потребляемой приборами сигнальной точки на величину потерь в трансформаторе.
Мощность определяется по формуле. кВт:
|
| (2.7) |
|
| (2.8) |
Где 
коэффициенты мощности сигнальной точки без учета и с учетом потерь в трансформаторе соответственно; 
- активные потери мощности в трансформаторе на нагрев, Вт; 
- реактивные потери мощности на намагничивание трансформатора, Ва; 
- мощность потребляемая приборами перегонных установок при смешанной системе питания, кВт.
На участках железной дороги участка Беркакит - Угольная. Установлены трансформаторы ТС тип 36761-215-00-01 Брестского электротехнического завода.
Найдем мощность потребляемую линейным трансформатором пользуясь справочными данными.
Потери в силовом трансформаторе любого типа и мощности определяются по формулам, кВА:
|
| (2.9) |
|
| (2.10) |
где 
- потери в меди и стали трансформатора, кВА; 
- напряжение короткого замыкания трансформатора, в процентах; 
- ток холостого хода, в процентах;
- номинальная мощность трансформатора, кВА; 
- нагрузку на трансформатор примем за измеренную на шинах трансформатора, кВА.
Нагрузки СЦБ участка Беркакит Угольная представлены в (таблице 2.1) приложении А.
Найдем потери в силовом трансформаторе:
Для станции, Беркакит.
Для станции, Нерюнгри - Пассажирская.
Для станции, Нерюнгри - Грузовая.
Для станции, Угольная.
2.2 Электрический расчет высоковольтных линий автоблокировки
При расчетах линий автоблокировки основным фактором, влияющим на выбор материала и сечения линейного провода, является потери напряжения в линии. Проверка проводов по условиям нагрева не производится вследствие малой удельной нагрузки линии.
Потеря напряжения в линии со стальными проводами определяется по формулам.
Падение напряжения, В:
|
| (2.11) |
Фиктивное плечо приложенной нагрузки находим по формуле, км:
|
| (2.12) |
Ток протекающий в точке приложенной нагрузки, А:
|
| (2.13) |
Удельную емкостную мощность найдем по формуле, кВА/км:
|
| (2.14) |
где z - полное сопротивление стального провода переменному току, ом/км; 
- фиктивное плечо приложения суммарной нагрузки, км; 
- нагрузка отдельной точки, кВа; 
- расстояние от точки приложения нагрузки до пункта питания, км; 
- ток линии, А; 
- номинальное напряжение в линии, кВ; 
- суммарная активная мощность на участке питания, кВт; 
- суммарная реактивная мощность па участке питания, кВа; 
- удельная емкостная мощность, кВа/км, 
- длина участка питания, км; i - порядковый номер нагрузки, ( 1 , 2, 3,...,1).
Так как провода используются из цветного металла воспользуемся формулой (2.15)
Потеря напряжения в линии с цветными проводами определяется по формуле, В:
|
| (2.15) |
где r, x - активное и индуктивное сопротивления проводов, Ом/км.
Найдем потери напряжения для станции, Беркакит.
Найдем потери напряжения для станции, Нерюнгри - Пассажирская.
Найдем потери напряжения для станции, Нерюнгри - Грузовая.
Найдем потери напряжения для станции, Угольная.
Точки присоединения нагрузок автоблокировки к высоковольтной линии располагаются примерно через каждые 0.8—3,0 км на перегонах и 0,5—0,8 км — на станциях. Таким образом, на участке питания протяжением 25 км может быть до 40 точек присоединения, поэтому определение величины 
окажется весьма трудоемким. Для упрощения расчетов линий автоблокировки условно принимается: вся нагрузка равномерно распределена по фазам; нагрузка станций сосредоточена и приложена у пассажирского здания каждой станции; нагрузка перегонов равномерно распределена по всей длине линии, что позволяет суммарную нагрузку перегонов считать приложенной в середине участка питания. Как показала практика, потери напряжения, рассчитанные таким методом, дают незначительное отклонение от действительных величин [5].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
