ПЗ (999298), страница 10

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

Текст из файла (страница 10)

Эдс является противоэлектродвижущей силой. Отложим вектор и прибавим к нему векторную сумму активной составляющей падения напряжения в первичной обмотке , имеющей сопротивление (эта составляющая совпадает по фазе с током ), и реактивной составляющей падения напряжения , опережающей ток на угол . В результате получим вектор напряжения на зажимах первичной обмотки трансформатора , который опережает вектор первичного тока на угол .

Практически на фидерной зоне в тяговую сеть включается несколько отсасывающих трансформаторов с некоторым интервалом между ними , как показано на рисунке 9.3, а для первой схемы включения.

а – схема участка; ТОН и ПОН – трансформатор и провод обратного напряжения; б – диаграмма тока в контактной сети; в – диаграмма тока в рельсах; 1 – без отсасывающих трансформаторов; 2 –с отсасывающими трансформаторами

Рисунок 9.6 – Участок с отсасывающими трансформаторами, включенными вторичной обмоткой в рельсы, и с одним электровозом

Если на рассматриваемом участке один электровоз, то в контактной сети между подстанцией и электровозом протекает в данный момент неизменный по ее длине ток (рисунок 9.6, б). При отсутствии отсасывающих трансформаторов ток в рельсах распределяется в соответствии со штриховой линией 1 (рисунок 9.6, в). От электровоза ток в рельсах растекается в обе стороны, причем справа от него на некотором расстоянии полностью стекает в землю, а слева от подстанции ток притекает из земли в рельсы.

При наличии отсасывающих трансформаторов ток в рельсах в местах их включения равен току вторичной обмотки , а справа от электровоза и слева от подстанции ток в рельсах уменьшается. Распределение тока в рельсах для этого случая показано сплошной линией 2 (рисунок 9.6, в). Поскольку ток в рельсах при этом больше, чем без трансформаторов, то экранирующее действие его проявляется сильнее. Таким образом, трансформаторы как бы отсасывают ток из земли в рельсы, поэтому они и получили название отсасывающие.

Однако в интервалах между трансформаторами имеется утечка тока в землю, что ведет к снижению экранирующего действия. Величина тока утечки зависит от расстояния между трансформаторами и переходной проводимостью «рельсы – земля». Отсасывающие трансформаторы целесообразно включать в тяговую сеть в местах сопряжения анкерных участков, где можно секционировать контактную сеть, сделав сопряжение изолирующим. Поэтому интервал может быть равным или кратным длине анкерного участка, составляющего обычно около 1,5 км. При отсасывающих трансформаторах с включенной в рельсы вторичной обмоткой и км экранирующее действие сравнительно высокое, но требует слишком много трансформаторов, удорожающих тяговую сеть. При км экранирующее действие сильно ослабляется. При км влияние тяговой сети с трансформаторами в 2 – 5 раз меньше, чем от тяговой сети без трансформаторов.

Значительно лучший эффект получается при второй схеме включения отсасывающих трансформаторов, когда вторичная обмотка включена в обратный провод. На рисунке 9.7 представлена такая схема с несколькими электровозами.

а – схема участка; б – диаграммы токов, создающих транзитную

составляющую индуктированного в смежной линии напряжения;

в – диаграммы токов, создающих местную составляющую

Рисунок 9.7 – Участок с отсасывающими трансформаторами, включенными вторичной обмоткой в обратный провод, и с несколькими электровозами

Здесь потребляемый электровозами ток протекает по рельсам (с частичной утечкой в землю) только на коротких участках до ближайшей перемычки, через которую поступает в обратный провод. На рисунке 9.7, б показаны диаграмма распределения тока в контактной сети , определяемая расположением электровозов, и диаграмма тока в обратном проводе , определяемая расположением перемычек. Ток на участке iмежду двумя соседними перемычками равен току вторичной обмотки заключенного между нами трансформатора, т.е. . Здесь же показана диаграмма тока в рельсах , индуктированного токами контактной сети и обратного провода.

Для этой схемы ток в контактной сети и ток в обратном проводе индуктируют в рельсах соответствующие ЭДС, которые в общем случае не компенсируют друг друга, вызывая протекание в рельсах индуктированного тока. В смежной линии наводятся ЭДС от токов контактной сети, обратного провода и рельсов почти по всей длине сближения, и суммарная ЭДС такого типа называется транзитной составляющей. Другая составляющая, называемая местной, обусловлена влиянием тягового тока электровозов на нескольких участках сравнительно небольшой длины, расположенных между каждым электровозом и ближайшей к нему перемычкой. На этих участках протекают токи в контактной сети, обратном проводе и ток в рельсах с частичной утечкой в землю. Характер влияния этих участков на смежную линию такой же, как от обычной тяговой сети без отсасывающих трансформаторов. Влияние тока контактной сети (или обратного провода) частично компенсируется влиянием тока в рельсах. Степень этой компенсации зависит от интервала между трансформаторами и переходной проводимости.

Как показали исследования, применением отсасывающих трансформаторов с обратным проводом при км можно снизить опасное влияние тяговой сети на смежные линии в 4 –10 раз по сравнению с тяговой сетью без трансформаторов (в зависимости от числа путей, ширины сближения, взаимного расположения проводов тяговой сети и смежной линии).

Отсасывающие трансформаторы применяются как за рубежом (Швеция, Англия, Япония), так и на ряде участков железных дорог Корея. Имеются три типа однофазных с естественным масляным охлаждением отсасывающих трансформаторов: ОМО – 320/20 с медными обмотками на номинальную мощность кВА, ОМО – 320/20А и ОМО – 800/20А с алюминиевыми обмотками, кВА. Обратный провод – алюминиевый А – 185 или А – 150.

Отсасывающие трансформаторы устанавливают либо в специальных будках, либо на опорах контактной сети.

Большое компенсирующее действие отсасывающих трансформаторов при токах основной частоты позволяет считать их применение эффективным мероприятием по борьбе с опасными электромагнитным влиянием электрических железных дорог переменного тока. Вместе с тем применение отсасывающих трансформаторов имеет ряд недостатков:

1. установка их требует большой затраты цветных металлов и денежных средств,

2. пункты включения трансформаторов являются слабыми местами контактной сети.

Отсасывающие трансформаторы уменьшают только магнитное влияние. Если с их помощью добиться такого снижения магнитного влияния на воздушную смежную линию, что последняя может быть расположена на расстоянии от контактной сети меньше 100 м, то возникает необходимость в защите линии от электрического влияния. Эта защита достигается подвешенным на опорах контактной сети проводом обратного напряжения ПОН ( стальной провод диаметром порядка 5 мм), в которой от специального трансформатора обратного напряжения ТОН на подстанции подается напряжение, сдвинутое на угол, близкий к , по отношению к напряжению тяговой сети. В результате этого электрические влияния от контактной сети и провода обратного напряжения на смежную линию в известной мере взаимно компенсируются. Однако снижение до такой степени опасных магнитных влияний на воздушную линию отсасывающими трансформаторами затруднительно и требует слишком больших затрат.

Методика расчета коэффициента защитного действия отсасывающих трансформаторов будет приведена ниже.

9.5.2 Методика и расчет защитного действия отсасывающих трансформаторов

В общем случае при системе с отсасывающими трансформаторами и обратным проводом коэффициент защитного действия определяется по формуле

, (9.21)

где – количество электрифицированных путей железной дороги; – коэффициент, учитывающий изменение экранирующего действия оболочки кабеля при снижении индуктированной в ней эдс отсасывающими трансформаторами, ; – коэффициент, показывающий изменение влияющего тока при установке отсасывающих трансформаторов, .

Выбор наибольшего расстояния между отсасывающими трансформаторами, при котором может быть получена требуемая степень снижения индуктированного напряжения, производят путем подстановки в расчетную формулу (9.9) возможных значений и , примем м, м.

Для q-го пути железной дороги величины, входящие в формулу (9.21), определяются по выражениям

, (9.22)

, (9.23)

, (9.24)

где и – характеризуют изменение соотношения токов контактной сети и обратного провода, в зависимости от нагрузки отсасывающих трансформаторов, при их рабочей нагрузке (нормальный и вынужденный режимы работы тяговой сети) следует принимать , где – коэффициент трансформации отсасывающих трансформаторов (по току), , ; и – определяются шириной сближения коммуникации и расположением ее относительно контактной сети и обратного провода q-го пути, их следует определять по кривым, представленным на рисунке 10.37 [13]; – коэффициент, характеризующий зависимость коэффициента защитного действия отсасывающих трансформаторов от длины сближения коммуникации, ; – коэффициент, зависящий от расположения электровозов в зонах отсасывающих трансформаторов, .

По формуле (9.23) рассчитаем величину

.

Приведем примеры расчетов по формулам (9.22) и (9.24) для ширина сближения м, а остальные результаты расчетов сведем в таблицу 9.8.

,

Характеристики

Список файлов ВКР