Анализ влияния уравнительных токов на технико-экономические показатели системы тягового электроснаб­жения, страница 5

Первый способ может применяться на двухпутных участках при малых размерах движения и заключается в следующем. На одной из питающих МПЗ тяговых подстанций контролируется значение токов обоих путей при их раз­дельном питании. В зависимости от соотношения величин этих токов и фазо­вых сдвигов разрешается или блокируется работа интегратора и таймера, фиксирующих интеграл квадрата суммы токов по времени протекания урав­нительного тока и само это время. По разнице начальных и конечных пока­заний интегратора и таймера вычисляется величина уравнительного тока. Работа устройства ИУТ-2 на уровне функциональной схемы. С выходов измерительных трансформаторов тока двух фидеров иссле­дуемой МПЗ вторичные токи подаются на входы датчиков тока ДТ1 и ДТ2 и нуль - органа НО (рисунок 3.10). Датчики тока преобразуют входные токи в про­порциональные этим величинам выходные напряжения, которые поступают на входы сумматора С, где происходит их сложение, С выхода сумматора на­пряжение, пропорциональное сумме токов поступает на вход усилителя У, который обеспечивает его усиление на коэффициент масштаба для обеспече­ния необходимой чувствительности интегратора. Выход усилителя подклю­чен к входам аналогового умножителя X, который возводит в квадрат анало­говую величину и подает ее на вход интегратора И, где обеспечивается ин­тегрирование квадрата суммы уравнительных токов первого и второго путей

по времени. Индикационные табло ИТ1 и ИТ2 обеспечивают индикацию показаний интегратора и таймера.

Блоки питания БП1 и БП2 обеспечивают все элементы устройства ИУТ 2 необходимыми питающими напряжениями.

Интегратор работает лишь в случае протекания уравнительных токов, а в случае наличия тяговых нагрузок работа интегратора и таймера Т блокиру­ется нуль-органом. Критерием наличия уравнительного тока в межподстанционной зоне, протекающего по контактной подвеске обоих путей, является равенство токов первого и второго питающих фидеров тяговой подстанции.

 Второй способ основан на гармоническом анализе токов фидеров под­станций и может быть использован как на двухпутных, так и на однопутных участках. По содержанию гармоник в токе определяются интервалы времени отсутствии тяговой нагрузки, т. е. наличия в тяговой сети только уравнитель­ного тока. Дальнейшая статистическая обработка результатов измерений ве­дется применительно к этим интервалам времени. Вычисляются средние квадратические значения уравнительного тока и определяются потери в тяговой сети.

На основе этих способов создан микропроцессорный вариант прибора измерения уравнительных токов ИУТ-3. В настоящее время по заданию Департамента электрификации и энергоснабжения министерства путей сообщения изготавливается опытная партия из 30 приборов с возможностью реализации спектра функций, не рассматриваемых в рамках данной статьи.

Рисунок 3.10-Функциональная схема ИУТ-2

После определения величины уравнительного тока на расчетном участке может быть проведен вычислительный эксперимент по определению экономически целесообразной схемы питания тяговой сети.

С помощью пакета программ KORTES-NORD-A ВНИИЖТа на расчетном участке определяются потери электрической энергии при узловом питании межподстанционной зоны при отсутствии транзитной составляющей уравнительного тока в тяговой сети для конкретных размеров движения поездов и конкретного профиля пути. Затем строится зависимость потерь электрической энергии в тяговой сети от количества пар поездов в сутки на расчетном участке.

Аналогичные расчеты и построения для расчетного участка выполня­тся при других схемах питания межподстанционной зоны: консольной, встречно-консольной и кольцевой.

На следующем этапе определяются потери электрической энергии в тяговой сети при узловом питании межподстанционной зоны системы тягового электроснабжения с учетом транзитной составляющей уравнительного тока, измеренной с помощью ИУТ-3.

По результатам вычислительных экспериментов строится график потерь электрической энергии в тяговой сети при различных размерах движения поездов, схемах питания МПЗ и изменяющейся величине уравнительного тока при схеме двухстороннего питания межподстанционной зоны.

Для выбора схемы питания МПЗ по минимуму потерь энергии достаточно среди полученных графиков потерь электрической энергии в тяговой сети по известным размерам движения поездов и величине уравнительного ока определить, для каких схем питания МПЗ потери выше, а для каких- ниже. Чем ниже потери энергии, тем выгоднее использовать данную схему питания межподстанционной зоны.

Эксперимент Западно –Сибирской железной дороги позволяет оперативно провести анализ потерь электрической энергии при заданных размерах дви­жения и экспериментально установленном значении уравнительного тока и выбрать схему питания тяговой сети по минимуму потерь энергии, а также определить технологические потери.

Рисунок 3.11-Суточные потери электроэнергии в тяговой сети при различных размерах движения поездов и схемах питания межподстанционной зоны .

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ УРАВНИТЕЛЬНЫХ ТОКОВ В КОНТАКТНОЙСЕТИ НА ЧИТИНСКОМ ОТДЕЛЕНИИ

4.1Программа определения уравнительных токов

Программа составлена по инструктивно-методическим указаниям ЦЭ МПС  «Снижение перетоков электроэнергии  помежподстанционным  зонам тяговой сети  переменного тока» , «Анализа  расхода электроэнергии на  тягу поездов по Читинскому  отделению Забайкальской железной    дороги  за  2001  год» и является  технико-экономической задачей .

Программой предусматривается  экспериментальные  определения величины уравнительных  токов для инженерной оценки целесообразности  применения  узловой схемы    питания контактной сети при значительном снижении грузопотока.

Вся  работа разбита  на пять этапов . Выбор наиболее эффективной схемы питания контактной сети должен определиться в сравнении следующих вариантов:

1.Сущеставующая  узловая  схема – 1  этап.

2.Существующая узловая схема с выравниванием величины напряжения на  смежных  тяговых  подстанциях – 2  этап.

3. Схема соединения подвесок путей – двусторонняя  раздельная – 3 этап.