Электротехника \ Системы и устройства электроснабжения

Анализ влияния уравнительных токов на технико-экономические показатели системы тягового электроснаб­жения, страница 18

,                                            (8.3)

где-в контактной сети на двухконсольных участках длиной ;

-потери в обходном проводе;

-потери в средней части контактной сети между разделами в случае двустороннего питания.

Потери  можно найти, используя формулу (8.2). Число перегонов в этой формуле в этом случае будет равно .

При β=0,35 и n=5 nk=0,75, то есть меньше единицы. Поэтому при  вторй член в скобках формулы следует отбросить.

Тогда получим:

.                   (8.4)

Или

.                                        (8.5)

Потери в обходном проводе, очевидно, можно найти из

,                                            (14.6)

где -среднеквадратичный ток в проводе, соединяющем через конденсаторы

среднюю точку реактора с контактной сетью. Этот ток можно найти из:

.                        (8.7)

Следовательно

.                    (8.8)

Потери-Wтвет можно определить по формуле (14.1) при длине зоны (1-2·β). В этом случае получим:

.(8.9)

Или

.                        (8.10)

С учетом формул (8.5), (8.8) и (8.10) можно вместо формулы (8.3) написать:

.(8.11)

Разделив это выражение на ΔWТ2 формула (8.1), найдем увеличение потерь энергии в долях от потерь при двустороннем питании при отсутствии уравнительных токов.

                                                    (8.12)

Если принять α=1,2, γ=0,7, n=5, β=0,4, то по формуле (8.12), получим:μ=0,042

Потери в рельсах практически не изменятся, поэтому увеличение потерь в долях от общих потерь в контактной сети и рельсах будет:

 .                                               (8.13)

Для подвески ПБСМ 1-95 -+МФ 100 и рельсов Р65 имеем

rк=0.159 Ом/км, rр=0,089 Ом/км.

Следовательно:

.

Таким образом увеличение потерь энергии в схеме с реактором составит не более 3% от потерь при двустороннем питании и отсутствии какого-либо перетока мощности между подстанциями, что, как было показано выше, практически не достижимо даже при одинаковых напряжениях на вводах подстанций.

В качестве реактора может быть использован отсасывающий трансформатор ОМО-800/20 А при изоляции его корпуса от земли. Стоимость его около 35000 руб.

В первом приближении можно положить, что стоимость пункта, включающего устройство продольной компенсации мощности около 500 МВАр и реактор составит 250 тыс. руб. При расстоянии между подстанциями 60 км Необходимо подвесить (1-2·β)·60=12 км обходного провода. Положим его стоимость также равной 250 тыс. руб. Следовательно общие капитальные затраты составят К =500 тыс. руб. Экономия энергии за счет ликвидации уравнительного тока дает снижение годовых затрат.

 С = Кэ·8760·rтс·l·Iуэ2·10-3.                                                 (8.14)

Приняв стоимость электрической энергии Кэ=1,2 руб./кВт·ч, активное сопротивление километра тяговой сети rтс=0,25 Ом/км, расстояние между подстанциями l=60 км, наедем:

С=1,2·8760·0,25·60·Iуэ2·10-3.

Или

С=157,68 Iуэ2 руб./год.

При сроке окупаемости Тн приведенные затраты будут снижаться если

.

Или

.

Откуда

.

При Т=10 лет                                    .

Таким образом в данном случае затраты по снижению уравнительного тока путем использования схемы рисунок 14.1 окупается только за счет снижения потерь энергии, если среднеквадратичные значение уравнительного тока не ниже 18 А. В действительности этот ток даже при равных векторах напряжений на вводах подстанций практически всегда больше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном проекте проведен анализ влияния уравнительных токов на технико-экономические показатели системы тягового электроснаб­жения с учетом влияния неравномерности тяговой нагрузки на потери энергии при разных схемах питания, продольной компенса­ции, колебаний напряжения во внешней сети и работы защиты.

Получили дальнейшую разработку способы ограничения уравни­тельных токов, выполнен анализ их технических решений.

В части предложенных новых способов ограничения целесооб­разно дополнительно провести их исследование и особо рассмот­реть условия прохода разделов контактной сети поездами. Состав­лена методика сравнения различных вариантов ограничения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Разработка устройства для снижения уравнительных токов на тяговых подстанциях: Отчет о НИР / Ответ. исполн. В.П. Ильяшенко.-Москва 1984.-107 с.

2.  Улучшение качества и снижение потерь электрической энергии в системах электроснабжения железных дорог: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.д. транспорта.-Под ред А.М. Сапельченко.-Омск, 1991.-78 с.

3.  Энергосбережение, качество электроэнергии, электромагнитная совместимость на железнодорожном транспорте: Сборник трудов / Под ред. д.т.н, проф. Р.Р. Мамошина.-Москва, 2000.-189 с.

4.  Оборудование для минимизации потерь электрической энергии на участках переменного тока: Отчет о НИР / Рук. А.С. Бочев.-Ростов-на-Дону, 1991.-77 с.

5.  Алексеева А.И. Экономика, организация и планирование хозяйства электроснабжения железных дорог: Учебник для техникумов ж.д. трансп. / А.И. Алексеева, А.И. Купоров, Ю.Д. Сапранов.-М.: Транспорт, 1987.-240 с.

6.  Гусарова Е.В. Экономика предприятий электроснабжения на железнодорожном транспорте. Методические указания. / Е.В. Гусарова, М.В. Симканич.- Хабаровск: ДВГУПС, 2000.-44 с.

7.  Юрпольский И.И. Гражданская оборона на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.д. трансп. / И.И Юрпольский, Г.Т. Ильин, Н.Н. Янченков и д.р.-М.: Транспорт, 1987.-272 с.

8.  Пронтарский А.Ф. Системы и устройства электроснабжения: Учебник для вузов ж.д. трансп / А.Ф. Пронтарский-М.: Транспорт, 1983.-264 с.

9.  Справочник по электроснабжению железных дорог. Т. 1 / Под ред. К.Г. Марквардта.-М.: Транспорт, 1980.-256 с.

10.  Снижение перетоков электроэнергии по межподстанционным зонам тяговой сети переменного тока: Инструктивно-методические указания/ Москва, 1996.-65 с.

Скачать файл