Расчет участка магистральной дороги, электрофицируемой на однофазном токе промышленной частоты, страница 6

Потеря напряжения в рельсах до расчётного поезда рассчитывается по формуле:

                             ΔU_р = (Z_р·10³)/U·(W_kgд/t_kgд·l_ok·( 1 – l_ok/l)+(W_g ×

                              × (m-1)/(2· (l₁ + l₂) ·t) · (l₁²· (1-l_ok/l)+l₂²·l_ok/l)) +

                          +W_g2·m₂/(2·l ·t₂) · ((1-l_ok/l) · (l₁² + 2·l_k·l_ok)+ l₂²·l_ok/l)),         (5.5)

где Z_р = 0,156 Ом/км приведенное сопротивление рельсов;

t₂ = 0,78 ч – время хода по перегону соседнего пути;

W_g2 = 3783 кВт·ч - расход энергии расчётного поезда при движении по соседнему пути;

l_k = 7 км – длина условного перегона;

m₂ – число поездов на соседнем пути, рассчитывается по (5.4);

m₂ = 0,78/0,133 = 5,865≈6

ΔU_р = (0,156·10³)/25000·(176/0,044 ·17,5·(1 – 17,5/42)+(3375  ×

                  × (6-1)/(2· (14 + 21) ·0,75) · (14²· (1-17,5/42)+21²·17,5/42)) +

+3783·6/(2·42 ·0,78) · ((1-17,5/42) · (14² + 2·5·17,5)+ 21²·17,5/42)) = 1528 В

Потери напряжения на расчетной подстанции определяется по формуле:

                      ΔU_ni = 0.9·К_эф·X_вт·(2,5·sin φ+√3/2·((l –2·l_m)/l)·cosφ)·I_nmax,    (5.6)

где К_эф  =  0,97 - условный коэффициент эффективности вводимый для перехода от выпрямленных токов к действующим;

Х_вт  - сопротивление подстанции и внешней сети, Ом;

φ =  37 ⁰  - угол сдвига первой гармоники тока относительно напряжения;

U_ш = 27,5 кВ  –  напряжение на шинах тяговой подстанции;

L_ш = 17,5 км - расстояние от ТП1 до середины расчетного перегона;

I_пмах - средний выпрямленный ток подстанции при максимальных размерах движения, А;

                                                  I_{п мах} = (I_амах+I_вмах)/2,                                 (5.7)

где I_амах,  I_вмах   - нагрузки плеч, рассчитанные при максимальном размере движения.

I_{п мах} = (1133.74+ 1046.74)/2 = 1090 А

                                          Х_вт = u_к·U_ш²·10/S_н+ U_ш²·10³/S_кз,                        (5.8)

U _ш = 27,5 кВ – напряжение на шинах подстанции;

S_н - номинальная мощность подстанции, кВА;

S_кз =  600 · 10³   кВА  -  заданная мощность КЗ на вводах подстанции;

u_к = 10,5 % напряжение короткого замыкания трансформатора;

Х_вт = 10,5·27,5²·10/80000+ 27,5²·10³/600000 = 2,253 Ом

ΔU_ni = 0.9·0,97·2,253·(2,5·sin37° +√3/2·((42 – 2·17,5)/42)·cos37°)·1090 = 3473 В

Средний уровень напряжения у расчетного поезда по (5.1)

                            U = 0.9 · 27500 – 1252 - 1528 – 3473 = 18497 В                  

6. Расчет пропускной способности с учетом уровня напряжения

Откорректированный по найденному значению напряжения U минимальный межпоездной интервал Т_пер определяется по:

                       Т ^¢_пер = Т_пер + (( 0,9 · U_нк – Z_э · I ) / (U – Z_э · I ) – 1 ) · t_э,      (6.1)

где Т_пер  =  10 мин заданный межпоездной интервал;

U_нк = 25 кВ - номинальное напряжение в контактной сети, для которого выполнены тяговые расчёты;

Z_э =  12 Ом - приведенное сопротивление электровоза;

I = 160 А - средний ток электровоза за время t_э приведенное к выпрямленному напряжению (среднее значение не разложенного поездного тока во время хода по фидерной зоне на автоматической характеристике);

t_э = Т_пер,  мин. - время хода поезда по расчетному (условному) перегону.

              Т ^¢_пер= 8+((0,9·25000–12·160)/( 18497–12·160) – 1)·8 = 10,08 мин   

Откорректированная пропускная способность перегона:

N¢_o = 1440 / 10.08 = 142

Средний уровень напряжения на блок-участке

                                          U_бу = 27500-1,11(DU_бу + ΔU_ni),                        (6.2)

где DU_бу =ΔU_k +ΔU_р

U_бу = 27500-1,11(1252 + 1528 + 3473) = 20559.17 В

Меры по увеличению напряжения в контактной сети:

1. Повысить напряжение на шинах подстанции с помощью РПН

2. Применить узловую схему питания

3. Подвесить усиливающий провод

4. Установить продольную компенсацию

ЛИТЕРАТУРА

1.       Марквардт  К.Г.  Электроснабжение электрифицированных железных дорог .М. Транспорт  1982

2.       Электроснабжение железных дорог  Задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов 6 курса специальности компьютерной технологии в электроснабжении железнодорожного транспорта .Москва 1999 г.

3.       Справочник по электроснабжению железных дорог Т.1. М. Транспорт 1980