Маслов Г.П., Магай Г. С., Сидоров О. А. Электроснабжение железных дорог. Конспект лекций. Часть 3

энергии для тяги поездов примерно на 2,5 % при средней величине выпрямлен-

ного тока 1200 – 1400 А.

При использовании двенадцатипульсовых выпрямителей можно упростить схему сглаживающих устройств тяговых подстанций с меньшей индуктивностью реактора в последовательной цепи и снизить потери электрической энергии на 40 – 80 тыс. кВт ч в год.

7. ВЫНУЖДЕННЫЕ РЕЖИМЫ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Оптимальным режимом электроснабжения потребителей является такой режим, при котором снабжение потребителей электроэнергией производится бесперебойно в необходимом количестве при надлежащем качестве и с наименьшими затратами. Осуществление оптимальных режимов электроснабжения потребителей зависит от многих факторов и прежде всего от достаточности генерирующей мощности для покрытия нагрузки в нормальных условиях работы энергосистемы и в аварийных ситуациях.

Система тягового электроснабжения может работать в двух состояниях: нормальном – система работает по проектным схемам; вынужденном – система работает по схемам с отклонениями от проектных

(отказ тяговой подстанции, отключение цепи ЛЭП, фидера, контактной сети и др.).

При этом реализуемые графики движения поездов могут быть постоянными и временными.

Для определения параметров системы тягового электроснабжения имеет значение режим работы системы электроснабжения при максимальных размерах движения поездов, этот режим является следствием неравномерности движения поездов. Наибольшая неравномерность движения чаще всего происходит при резком изменении пропускной способности участка. Характерным случаем резкого изменения пропускной способности является перерыв или сбой в движении поездов (рис. 7.1).

Сбой в движении поездов приводит к большей продолжительности максимальной нагрузки Imax за счет отправления поездов с минимальным интервалом. Это должно учитываться при выборе параметров системы электроснабжения.

40

t

Рис. 7.1. Изменение нагрузки в системе тягового электроснабжения при сбое в движении поездов: I – ток нагрузки, А; tз – время задержки, мин;

tn – время пакета с минимальным интервалом, мин

Продолжительность пакета поездов в интенсивный месяц определяется

как

где tз – время задержки, мин.

Из выражения (7.1) можно получить:

41

Перегрузка токоведущих частей трансформатора связана со сроком службы изоляции. Срок службы трансформатора определяется временем физического старения изоляции в следующей последовательности.

Срок службы трансформатора

где А – заданный или постоянный коэффициент, А = (1,4 – 1,5)10-4; – коэффициент, отражающий свойства изоляции, = 0,0865; – температура токоведущих частей, С.

Нормированный срок службы трансформатора

где н – номинальная температура обмотки токоведущих частей, С;

42

относительный срок службы –

Вместо срока службы часто используют понятие «относительный износ изоляции», который определяется как

Поскольку износ носит относительный характер, то в случае недоиспользования его в периоды максимальных нагрузок можно увеличить перегрузку трансформатора, чтобы в сумме с периодом недогрузки получить нормальный износ. За счет этого удается уменьшить установленную мощность трансформаторов при их неравномерной нагрузке и обеспечить нормативный срок службы.

8. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Названный раздел представлен в работе 10 и включает в себя следующие темы: состояние электрификации железных дорог; совершенствование системы тягового электроснабжения постоянного тока; совершенствование системы тягового электроснабжения переменного тока; направленность научноисследовательских работ в области совершенствования систем электрической тяги.

Изложенный в работах 10 – 12 и третьей части конспекта лекций материал дает полное представление о системах тягового электроснабжения в объеме, определенном рабочей программой дисциплины «Электроснабжение железных дорог».

Вместе с тем при изучении названной дисциплины необходимо получить знания о системах внешнего электроснабжения, а также о вопросах обеспечения устойчивой работы системы тягового электроснабжения в экстремальных условиях. Эти темы будут рассмотрены в четвертой (заключительной) части конспекта лекций.

43

Библиографический список

1.М а р к в а р д т К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / К. Г. М а р к в а р д т. М.: Транспорт, 1982. 528 с.

2.Г е р м а н Л. А. Матричные методы расчета систем тягового электроснабжения: Конспект лекций / Л. А. Г е р м а н / Российский гос. открытый техн. ун-т путей сообщения. М., 1998. Ч. 1. 36 с.

3.Г е р м а н Л. А. Матричные методы расчета систем тягового электроснабжения: Конспект лекций / Л. А. Г е р м а н / Российский гос. открытый техн. ун-т путей сообщения. М., 2000. Ч. 2. 38 с.

4.Т е р - О г а н о в Э. В. Применение имитационного моделирования для

расчета и анализа работы системы электроснабжения: Учебное пособие / Э. В. Т е р - О г а н о в / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 1993. 106 с.

5.Б ы к а д о р о в А. Л. ЭВМ в расчетах и моделировании электроснабжения железных дорог: Учебное пособие / А. Л. Б ы к а д о р о в / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. Ростов-на-Дону, 1993. 59 с.

6.Б ы к а д о р о в А. Л. Расчет параметров системы тягового электроснабжения: Учебное пособие / А. Л. Б ы к а д о р о в, Ю. И. Ж а р к о в, И. В. П л а т о н о в а / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. Ростов-на-Дону, 2001. 28 с.

7.М а р к в а р д т Г. Г. Применение теории вероятности и вычислительной техники в системе электроснабжения / Г. Г. М а р к в а р д т. М.: Транспорт, 1972. 224 с.

8.М и х е е в В. П. Контактные сети и линии электропередачи / В. П. М и х е е в. М.: Маршрут, 2003. 416 с.

9.Методика проведения энергетических обследований и паспортизации предприятий железнодорожного транспорта / Под ред. В. Д. А в и л о в а / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2001. 197 с.

10.Ш а л и м о в М. Г. Современное состояние и пути совершенствования систем электроснабжения электрических железных дорог / М. Г. Ш а л и м о в, Г. П. М а с л о в, Г. С. М а г а й / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 49 с.

44

11.М а с л о в Г. П. Электроснабжение железных дорог: Конспект лекций / Г. П. М а с л о в, Г. С. М а г а й, О. А. С и д о р о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. Ч. 1. 48 с.

12.М а с л о в Г. П. Электроснабжение железных дорог: Конспект лекций / Г. П. М а с л о в, Г. С. М а г а й, О. А. С и д о р о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. Ч. 2. 58 с.

45