Расчет участка магистральной дороги, электрофицируемой на однофазном токе промышленной частоты, страница 2

Кривую поездного тока разбиваем на отрезки, после чего среднее значение поездного тока и среднее значение его квадрата рассчитаем, используя программу Microsoft Excel, набирая формулы:

                                                        = 1/t Σ I_iср ∙ t_i;                                      (1.1)

 

                                                      I²_э = 1/t Σ I²_iср ∙ t_i,                                    (1.2)

где I_iср - среднее значение тока, А, за рассматриваемый промежуток времени t_i,мин; 

t -  время хода поезда по фидерной зоне, мин.

В результате этих расчетов найдены данные, которые занесены в таблицу №1 и построены диаграммы (рис.1.1,1.2). За расчетную принимаем тяговую подстанцию, расположенную на 38-м км.

Расчетные   формулы :

                                                    I_ср  = I_i +(I_i+1 - I_i) / 2                                   (1.3)

                                                         ΔТ = T_i - T_i+1                                        (1.4)

Рассчитаем значения токов фидеров :

для одностороннего питания: I_i = I_iэ

для двухстороннего питания

                                      I_i = I_iэ ∙ ( S_п/ст2 – S_i ) / (S_п/ст2 – S_п/ст1),                     (1.5)

где S_п/ст2 – километраж второй подстанции, км;

S_i – километраж электровоза, км;

S_п/ст1 – километраж первой (расчетной) подстанции, км;

Например, ток 1 - го фидера расчетной подстанции, при нахождении электровоза на 18-м км, вычисленный по (1.5)

                                    I₁₈⁽¹⁾ = 200 ∙ (18-0) / (38 – 0) = 94.74 А

Для 1 - го фидера

                                             ⁽¹⁾ = 1/43 ∙ 4247 = 98.77 А                                  

                                    I²_э⁽¹⁾  = 1/43 ∙ 649800.85 = 15111.65 А²                        

Среднеквадратичный ток фидера:

                                                         I_iср = I_iср ∙ I_iср                                                            (1.6)

Средние токи фидеров подстанций от всех нагрузок

                                                   I_ф = (n_ф ∙ N / N_o) ∙ ,                                  (1.7)

где n_ф - наибольшее число поездов в фидерной зоне;

N – число пар поездов в сутки;

N_o – пропускная способность, максимальное число пар поездов в сутки;

                                                          n_ф = t / Т_пер,                                        (1.8)

где t – время хода поезда по фидерной зоне, мин.

Для 1-го фидера

n_ф⁽¹⁾ = 43 / 8 = 5.38

                                                         N_o = T / T_пер,                                                           (1.9)

где Т – время суток, мин.

                                                   N_o = 1440 / 8 = 180

Для 1-го фидера по (1.7) при максимальных размерах движения

                                    I_ф⁽¹⁾  = (5.38 ∙ 1,05) ∙ 98.77 = 557.42 А                          

Эффективные значения токов фидеров подстанций от всех нагрузок при одностороннем питании: 

                             I^э_фэ = (n_ф ∙ N) / N_o ) ∙ I²_э + (n_ф ∙ (n_ф – 1))/N_o² ∙ ²            (1.10а)

          При двустороннем питании:

                    I²_эф = 4/3 ∙ (n_ф ∙ N / N_o) ∙ I²_э + (n_ф – 4/3) ∙ (n_ф ∙ N² / N_o²) ∙ ²                                                             (1.10б)

Для 1-го фидера по (1.10б) при максимальных размерах движения:

I²_эф⁽¹⁾  = 4/3 ∙ (5.38 ∙ 1,05) ∙ 15111.65  + ( 5.38– 4/3) ∙ (5.38  ∙ 1,05²) ∙ 98.77² =

= 347354 А².

Средние токи плеч

                                                         I_a = I_ф1 + I_ф2                                                       (1.11а)

                                                         I_в  = I_ф3 + I_ф4                                                     (1.11б)

Для плеча "а" по (1.11б) при максимальных размерах движения

                                        I_а  = 557.42 + 576.32 = 1133.74 А

          Квадраты эффективных токов плеч: