Реконструкция тяговой подстанции постоянного тока на участке со скоростным движением, страница 14

 ходе;

- потери напряжения соответственно в понизительном

трансформаторе подстанции, трансформаторе выпрямителя и питающих линиях электропередачи;

-  потеря напряжения в вентилях (диодах) выпрямителя.

Пренебрегая потерями напряжения в активных сопротивлениях трансформаторов, питающих линий электропередачи, а также потерями напряжения в диодах, то уравнение можно записать в виде  

                                                               -,                                                       (5.9)

где   - среднее значение потери напряжения в индуктивном сопротивлении питающих линий электропередачи, понизительном трансформаторе и трансформаторе выпрямителя, обусловленное процессами

 коммутации вентильных токов

Внешняя характеристика выпрямителя прямолинейна при токах, для которых угол коммутации не превышает значения . Этот ток в несколько раз больше номинального.

Среднее значение потери напряжения в одной секции выпрямителя, вызванное коммутацией тока  ,

                                                              (5.10)

В сложной схеме выпрямления результирующая потеря  напряжения, вызванная коммутацией вентильных токов, определяется числом секций, включенных последовательно. Так как число последовательно включенных секций  , то уравнение внешней характеристики двенадцатипульсового мостового выпрямителя можно представить в виде

                                .                                       (5.11)

Коэффициент наклона внешней характеристики А=  уменьшается

 с увеличением числа пульсаций выпрямленного напряжения.

           5.4.2. Коэффициент полезного действия.

           Под коэффициентом полезного действия выпрямителя понимают

отношение отдаваемой нагрузке мощности  к потребляемой из питающей сети мощности   

                                              .                                          (5.12)

Суммарные потери мощности

                   ,                                (5.13)

где  - потери мощности соответственно в понизительном трансформаторе, трансформаторе выпрямителя, вентилях, сглаживающем фильтре и устройствах собственных нужд.

При расчете к.п.д. имеют  в виду, что мощность  у выпрямителей с разным числом пульсаций  m реализуется при разных токах из-за различия их внешних характеристик. При этом

                                ,                                         (5.14)

где - коэффициент нагрузки.

Потери мощности в трансформаторах  складываются из потерь холостого хода (в стали)   и потерь короткого замыкания .

Потери не зависящие от тока нагрузки

                                   ,

Потери, пропорциональные квадрату тока нагрузки,

                    ,

где  - номинальные токи тягового и понизительного трансформатора на одной ступени напряжения.

         Тогда потери мощности в трансформаторах определяются, как

,

         а учитывая выражение  (5.19)

                                      .                    (5.15)

Из формулы (5.14) следует, что с ростом числа пульсаций кривой выпрямленного напряжения потери мощности в трансформаторах уменьшаются.

          5.4.3  Коэффициент мощности.

Коэффициентом мощности это отношение активной мощности к полной :

                                                     .                                                 (5.16)

Если считать, что система питающих выпрямитель напряжений симметрична и синусоидальна, а сам он потребляет симметричный и

несинусоидальный ток, то коэффициент мощности

                                                                    (5.17)

где     - действующее значение основной ( 50 Гц ) гармоники кривой

потребляемого тока;

  -коэффициент сдвига между кривыми основной гармоники тока и напряжения;

      - действующее значение полного несинусоидального тока;               

                -  коэффициент искажения формы кривой потребляемого тока.

Наиболее экономичный способ повышения коэффициента мощности тяговой подстанции – перевод выпрямителей на двенадцатипульсовые