Введение

Разработка аппаратуры автоматики и телемеханики была начата в 30-е годы, она была выполнена на устройствах контроллерного типа, громоздких и сравнительно дорогих.

После войны начались разработки новой аппаратуры. Особенно интенсивный размах они получили после принятия Генерального плана электрификации железных дорог в 1956 г.

За период с 1946 г. по настоящее время создано несколько поколений аппаратуры автоматики и телемеханики, первое из них (1946-1960 гг.) было на стандартных телефонных реле и шаговых искателях. Во втором поколении (1961-1975 гг.) основой элементной базы стали германиевые транзисторы и диоды. Базой следующего поколения устройств автоматики и телемеханики (1976-1983 гг.) явились помехоустойчивые типовые логические и функциональные модули на кремниевых транзисторах. На их основе разработаны система телеуправления «Лисна». Очередное поколение аппаратуры автоматики и телемеханики основано на микроэлектронике.

Дальнейшее развитие системы управления хозяйством электрификации и энергетики идет по пути разработки автоматизированной системы управления – АСУЭ.

На первом (нижнем) уровне этой системы находятся тяговые подстанции и другие устройства тяговой сети. Второй уровень – диспетчерское управление оперативной работой.

Автоматизируется работа служб электрификации дорог, начата компьютеризация отдельных видов работ Главного управления электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения.

Применение автоматизированных систем управления позволяет в большей мере повысить эффективность функционирования электрифицированных железных дорог /1/.

1. Расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения

1.1. Определение мощности опорной тяговой подстанции

Расчет основных параметров системы тягового электроснабжения начинается с расчёта мощности подстанции, мощности её понизительных трансформаторов. Трансформаторы выбираются по ГОСТ 14209-85, согласно которому при сроке службы 25 лет средняя относительная интенсивность износа его изоляции не должна превышать единицы, а температура наиболее нагретой точки обмотки и верхних слоёв масла не должна быть больше нормативных.

При расчёте относительной интенсивности износа изоляции трансформатора принимается, что размеры движения и расход электроэнергии на тягу поездов в осенне-зимний период не выше, чем в весенне-летний. Расчёт ведётся в предположении, что износ изоляции обмоток происходит только в период восстановления нормального движения после «окна». При этом учитываются три режима движения поездов, определяющих температуру обмоток и масла: режим нормального движения поездов, режим движения поездов после «окна» и режим наибольшего размера движения поездов на участке.

Для каждого из этих режимов должны быть определены токовые нагрузки подстанций, средний и эффективный ток.

Указав расположение тяговых подстанций на участке (Приложение Б), выбрав из них расчетную фидерную зону, необходимо найти средние и эффективные токи поездов отнесенных к фидерам расчетной подстанции. Для этого, по разложенной кривой поездного тока при двустороннем питании или непосредственно по кривой поездного тока при одностороннем питании находятся средние значения и квадрат эффективного значения тока каждого фидера.

Для этого кривую поездного тока (разложенного или неразложенного) необходимо разбить на отрезки, в пределах которых ток изменяется не более чем на 80–100 А. После чего среднее значение поездного тока и среднее значение его квадрата (квадрат эффективного тока) могут быть определены по формулам:

; (1.1)

, (1.2)

где: n₀ – количество отрезков на кривой поездного тока;

–среднее значение тока поезда за рассматриваемый промежуток времени t_i;

t – время хода поезда по фидерной зоне /2/.

Найдем среднее значение поездного тока.

Неразложенная кривая:

Четный путь:

Аналогично определяются средние значения поездного тока для неразложенной кривой нечетного пути и для разложенной кривой четного и нечетного путей. Полученные результаты сведены в таблицу 1.1.