7. Расчет мощности тяговых агрегатов

Расчет мощности преобразовательных агрегатов тяговой подстанции постоянного тока, понижающих трансформаторов тяговой подстанции переменного тока для питания тяговой на­грузки подробно приведен в [7]. Там же приводится определе­ние средних и действующих токов питающих линий и подстан­ции.

Величины, необходимые для расчета средних и действующих токов. Среднее число поездов на участке питания

,

где N_f — число поездов по данному пути за время T=24 ч на пути f;

t — время хода поезда по участку питания , которое зависит от технической скорости , т. е. .

Средний ток поезда, А,

,

(26)

где — расход электроэнергии за время Т на участке пути f, кВт-ч;

— номинальное напряжение контактной сети, кВ.

Максимальное число поездов па участке питания при исполь­зовании полной пропускной способности , (где — интервал попутного следования, мин).

Средний ток питающий линии А:

при одностороннем питании

,

(27)

при двустороннем питании

,

(28)

Если расход энергии задан на двухпутном участке по двум путям сразу, его можно распределить по каждому пути про­порционально количеству поездов

.

(29)

Пример 4. Определить действующее значение токов по плечам питания тяговой подстанции Б переменного тока. Схема питания двусторонняя кВ А ч; кВ А ч, коэффициент =1,05.

Число поездов по I пути , по II пути , интервал попутного следования поезда мин. Схема участка дана на рис. 6.

Распределим расход энергии по каждому участку питания

кВ А ч;

кВ А ч;

кВ А ч;

кВ А ч.

Примем техническую скорость движения поездов = 62 км/ч. Тогда время движения по участку питания

ч; ч.

Рис. 6. Схема к примеру 4.

Среднее число поездов на участках питания:

Максимальное число поездов на фидерных зонах по I и II путям:

По выражениям (26) и (28) определим средние токи фидеров и средние токи поездов

; ;

; ;

; ;

; .

Действующие значения токов питающих линий при двустороннем пита­нии контактной сети по выражению (5) из [7]:

А;

А.

Действующее значение токов по выражению (8) из [7] по наиболее за­груженному плечу:

А;

по наименее загруженному плечу

А.

Мощность на тягу поездов определяется по выражению (9) из [7]:

= 34,9 MB A.

Глава 3

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА УСТРОЙСТВ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 2 25 кВ

8. Общие положения

Для выполнения расчета устройств электроснабжения все расчетные величины отнесены к стороне 27,5 кВ подстанционного трансформатора. Специальные параметры: коэффициенты токораспределения, эквивалентные сопротивления тяговой сети позволяют привести электрический расчет системы электроснаб­жения 2 25 кВ в соответствие с используемыми в проектной практике методами расчета устройств электроснабжения элек­трифицированных железных дорог.

Тяговая сеть (ТС) 2 25 кВ каждого пути состоит из кон­тактной подвески (К) обычной конструкции (как и для систе­мы переменного тока 25 кВ), питающего провода (П), разме­щенных на опорах контактной сети этого пути и общей рель­совой сети (Р). Эти элементы тяговой сети каждого пути об­разуют протяженные электрические контуры «контактная сеть — рельсы» и «питающий провод — рельсы». Распределение нагру­зок между проводами происходит в соответствии с сопротивле­ниями 1 км этих контуров.

Для упрощения формул электрического расчета системы 2 25 кВ используют следующие коэффициенты.

Предельные относительные величины транзитного тока в питающем про­воде:

— однопутного или одного (I) пути двухпутного участка при отсутст­вии нагрузки и отключенных автотрансформаторах (AT) соседнего пути;

— двухпутного участка при одинаковых нагрузках путей или при параллельном соединении тяговых сетей; все AT включены;

— первого пути двухпутного участка при нагрузке на втором пути (все AT включены);

— первого пути двухпутного участка при отсутствии нагрузки на со­седнем пути (все AT включены); = —Н₁₂.

При определении потерь напряжения и энергии, токов к. з. используют местные составляющие сопротивления тяговой сети 2 25 кВ, Ом/км:

Z_м1 — однопутного участка или одного пути двухпутного участка при от­ключенных AT соседнего пути;

Z_м10 — одного пути двухпутного участка при включенных AT соседнего пути;

Z_м11 — одного пути двухпутного участка при одинаковых нагрузках путей.

Таблица 2
Параметры	Значения параметров для подвески типа
	ПБСМ-95+МФ-100 М-			95+МФ-100		М-120+МФ-100		ПБСМ-70+МФ-100
	к марке питающего провода
	А-185	2А-95	2А-185	А-185	2А-185	А-185	А-185
, Ом/км	0,08+/0,18	0,078+/0,155	0,06+/0,153	0,064+/0,172	0,045+/0,148	0,061+/0,172	0,084+/0,181
| |, Ом/км	0,194	0,174	0,163	0,184	0,154	0,182	0,200
, Ом/км	0,17	0,155	0,138	0,154	0,125	0,152	0,176
	Однопутный участок
, Ом/км	0,29/68,2°	0,307/69,3°	0,316/66,2°	0,266/74,5°	0,292/72,3°	0,263/75,9°	0,30/66,9°
	0,445	0,475	0,49	0,436	0,474	0,431	0,452
	Двухпутный участок
, Ом/км	0,258/68,5°	0,277/69,6°	0,284/66,2°	0,255/76,5°	0,261/73,1°	0,235/76,9°	0,271/67,1°
, Ом/км	0,384/71,4°	0,406/72,2°	0,414/69,7°	0,383/77,2°	0,391/74,6°	0,359/77,5°	0,397/70,3°
	0,429	0,465	0,481	0,447	0,461	0,409	0,439
	0,043/18,2°	0,033/18,5°	0,034/37,7°	0,039/2,6°	0,037/17,2°	0,049/3,4°	0,04/21,3°
Примечание: В числителе показан модуль, в знаменателе - аргумент

Кроме того, в расчетах применяют транзитную составляющую сопротив­ления однопутных и двухпутных участков Z_TР, Ом/км, и составное сопротив­ление тяговой сети Z_TРИ, Ом/км.

На рис. 7 приведены схемы расположения проводов на опо­рах контактной сети перегонов однопутного и двухпутного уча­стков. Питающий провод расположен с полевой стороны.

В табл. 2 даны расчетные параметры тяговой сети для наибо­лее распространенных условий: тип рельсов Р65, переходное сопротивление «рельсы — земля» = 0, расстояние между ося­ми путей а_м = 4,1 м, среднее расстояние в пролете между несу­щим; тросом и контактным проводом 1,05 м.

Расход энергии на тягу поездов и удельную мощность р кВ А/км рассчитывают так же, как для системы электроснаб­жения 25 кВ.

Выбор числа и размещения тяговых подстанций на участке производится, как и для системы 25 кВ, только расстояния меж­ду тяговыми подстанциями необходимо принимать в 1,6—1,8 ра­за большими, чем при системе 25 кВ в сходных проектных ус­ловиях по удельной мощности на 1 км пути.

Рис. 7. Схема размещения проводов на консольных железобетонных опорах высотой 12,4 м на однопутном участке (а) и 9,6 м на двухпутном (б) участке

Ниже приведены расчеты для случая использования на тяговых подстанциях однофазных трансформаторов специальной конструкции со схемой соединения обмоток 1/1—1—0—0. Рас­четы устройств электроснабжения при использовании трехфаз­ных трансформаторов приведены в [5].