ПЗ (999298), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Сравним значение эффективного тока с допустимым трехминутным током для выбранной подвески:
Т.к. значение эффективного тока меньше допустимого, то подвеска ПБСМ-95+МФ-100 соответствует условиям нагрева.
7 ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ 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 [5].
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:
, (7.1)
где – номинальное значение напряжения на шинах ТП;
– средняя потеря напряжения от шин ТП до электровоза при движении его по лимитирующему блок- участку.
Чтобы найти , необходимо для рассматриваемой зоны построить график движения поездов с заданным интервалом
для обоих направлений, выбрать расчетный поезд, который находится на лимитирующем блок-участке и, используя метод характерных точек, найти мгновенные потери напряжения
до расчетного поезда (4-5 мгновенных схем).
На чертеже ДР 23.05.05 021 005 представлен расчётный график движения поездов для определения мгновенных потерь напряжения на электрифицируемом участке.
Расчет и
необходимо выполнить для моментов времени
. Расчетным поездом, как правило, является поезд, находящийся ближе к середине перегона на наиболее нагруженном участке пути (нитка поезда обозначена на чертеже ДР 23.05.05 021 005 жирной линией на чётном направлении движения). На этом же чертеже представлены мгновенные схемы для моментов времени
.
Потери напряжения до расчетного поезда для момента времени на однопутном участке можно найти по формуле из [5], В:
, (7.2)
где – расстояние от тяговой подстанции до расчетного поезда, км;
– расстояние от тяговой подстанции до поезда
, км;
– ток поезда
, А;
– максимальное число поездов на зоне в четном и нечетном направлении;
– приведенное эквивалентное сопротивление однопутного участка.
Это сопротивление определяется по формуле, Ом/км:
, (7.3)
где ,
– соответственно активная и индуктивная составляющие сопротивления 1 км тяговой сети однопутного участка, для соответствующих типов подвесок принимаем согласно [6].
Для контактной подвески, применяемой на исследуемом участке ПБСМ-95 + МФ-100 и рельса типа Р65, активная и индуктивная составляющие сопротивления 1 км тяговой сети однопутного участка равны Ом/км,
0,505 Ом/км.
Приведенное эквивалентное сопротивление для однопутного участка составляет:
Ом/км.
После определения потерь напряжения до расчетного поезда для 4 мгновенных схем необходимо построить график изменения
за расчетный интервал времени
и найти среднюю потерю напряжения
(за время движения поезда под током). Тогда действительный интервал между поездами, определяющий пропускную способность, будет равен, мин:
, (7.4)
где – время движения поезда под током внутри интервала
, мин:
,
где – время выбега и торможения, когда электровоз не потребляет тока, мин;
– напряжение, при котором выполняются тяговые расчеты, кВ.
Напряжение КС, при котором выполняются тяговые расчеты при переменном токе, равно 25 кВ, это эффективное значение, скорость же движения выпрямительного электровоза определяется средним значением выпрямленного напряжения, приведенным к напряжению КС, поэтому:
22,5 кВ.
Аналогично значение среднего напряжения на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок-участку при максимальной нагрузке зоны поездами, кВ:
, (7.5)
где – номинальное эффективное напряжение тяговой сети, 27,5 кВ.
Эффективное значение напряжения на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок-участку при максимальной нагрузке зоны поездами, кВ:
. (7.6)
Действительная пропускная способность участка определяется выражением, пар поездов в сутки:
. (7.7)
Кроме определения необходимо сравнить
с нормой этой величины, которая установлена ПУСТЭ-97 [3] и составляет 21 кВ.
Произведём проверку сечения контактной сети по пропускной способности на участке Ч - Р. На рисунке 7.1 представлен расчётный график движения поездов для определения мгновенных потерь напряжения.
Рисунок 7.1 - Расчётный график движения поездов для определения
мгновенных потерь напряжения на участке между подстанциями 1 и 2
Мгновенные потери напряжения до расчётного поезда определяются для каждой мгновенной схемы по формуле (7.2):
Потери напряжения до расчётного поезда для моментов времени на однопутном участке 1 - 2 сведены в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Потери напряжения до расчётного поезда на участке 1 - 2
Номер мгновенной схемы, |
|
|
|
|
| 125,4 | 823,7 | 2143 | 2792 |
Далее необходимо построить график (см. рисунок 5.2) изменения за расчетный интервал времени
и найти средние потери напряжения
.
Среднее значение потерь напряжения определяется как средневзвешенное значение потерь напряжения от всех мгновенных схем.
Рисунок 7.2 – График изменения за
расчетный интервал времени
Поскольку моменты времени для мгновенных схем выбраны равномерно, то среднее значение потерь напряжения определяется как среднее от потерь напряжения для всех мгновенных схем:
В.
Значение среднего напряжения на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок-участку при максимальной нагрузке зоны поездами по формуле (7.5):
кВ.
Эффективное значение напряжения на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок-участку при максимальной нагрузке зоны поездами по формуле (7.6):
кВ.
Норма эффективного значения напряжения на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок-участку при максимальной нагрузке зоны поездами по [3] составляет 21 кВ. Таким образом, среднее значение напряжения на пантографе электровоза соответствует норме.
Время движения поезда под током внутри интервала определяется с учётом времени выбега и торможения, когда электровоз не потребляет тока, которое свою очередь определяется по расчётному графику движения поездов (см. рисунок 7.1) и составляет
5,2 мин:
мин.
Тогда действительный интервал между поездами будет равен:
мин.
Действительная пропускная способность участка по формуле (7.6):
пар поездов в сутки.
Таким образом, используемая на участке Ч – Х контактная подвеска типа ПБСМ-95 + МФ-100 действительно обеспечивает пропускную способность. Эффективное значение выпрямленного напряжения на пантографе электровоза за время хода поезда по лимитирующему блок-участку при максимальной нагрузке зоны поездами соответствует норме этой величины, которая составляет по [3] 21 кВ.
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
На участке переменного тока минимальный ток КЗ определяется по выражению:
|
где - номинальное напряжение на шинах, равное 27,5 кВ;
- мощность КЗ;
– номинальная мощность трансформатора;
- напряжение КЗ трансформатора.
Для выбора установки защит фидеров ТП найдем их максимальные рабочие токи:
где - максимальный ток трогания, равный 435 А;
– максимальное число поездов на соответствующим пути;
|
где – время хода поезда по зоне (для четного поезда 36,72 мин, для нечетного 42,4 мин.);
– средний ток поезда;
|
где W – расход энергии на движение одного поезда; .
Для четного направления:
Для нечетного направления:
Максимальный рабочий ток фидеров:
Ток срабатывания защиты выбирается из соотношения:
где – коэффициент надежности, равный
;
– коэффициент чувствительности, равный
;
- коэффициент возврата, равный
.
Выбираем
При выполнении проекта, был рассчитан участок переменного тока длинной 130 км с тремя ТП, расстояние между которыми было определено расчетом. Была выбрана контактная подвеска для обоих путей и проверена по нагреву и пропускной способности, полученные значения не превышали допустимые, и поэтому была окончательно выбрана подвеска ПБСМ-95+МФ-100. Расчетная мощность трансформатора ТП2 составила , поэтому принято решение одного трансформатора номинальной мощностью 25 МВА марки ТДТНЖ 25000-110/27,5/10
9 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НАВЕДЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ВОЗДУШНУЮ ЛИНИЮ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРОДОЛЬНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10 кВ РАСПОЛОЖЕННОЙ НА ОПОРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
9.1 Общие сведения об электромагнитной совместимости
Вокруг проводов, передающих электрическую энергию переменного тока, возникает переменное электромагнитное поле. Влияние –процесс (или состояние) такого типа, при котором в некоторых устройствах будут появляться дополнительные напряжения и токи за счет перекачки части электрической энергии из других устройств. При этом внешними влияниями называются влияния на низковольтные цепи со стороны высоковольтных цепей, а взаимными– влияния от соседних цепей одной или однотипной линии.