Расчет системы электроснабжения участка постоянного тока (стр. 3 из 4)

Момент времени сечения графика, мин	Токи фидера, А								Ток подстанций, А
	А1	А2	Б1	Б2	Б3	Б4	В1	В2		А	Б	В
													0	295	1295	295	295	0	0	0	0	1590	590	0
													1	276	1273	276	276	190	190	190	1731	1549	930	1921
													2	345	2006	345	345	202	202	202	1813	2351	1094	2015
3	280	1080	280	280	274	274	274	2737		1360	1109	3011
4	309	634	309	309	192	192	192	1265		943	1001	1457
5	397	430	397	397	222	222	222	933		827	1238	1156
6	317	317	317	570	240	240	240	690		633	1366	930
7	358	358	358	1707	403	427	403	667		715	2895	1070
8	340	340	340	1661	259	259	259	284		680	2518	543
9	241	241	241	496	351	527	351	351		483	1615	702
Сред	316	797	316	633	233	253	233	1047		1113	1436	1280
эф. Токи	319	974	319	828	255	287	255	1318

По данным таблицы 3 строятся зависимости токов фидеров и подстанций от времени. На рисунках 8 и 9 представлены зависимости токов фидеров от времени на участке А-Б и участке Б-В соответственно.

На рисунке 10 представлены зависимости токов подстанций от времени.

6 Составление и расчет мгновенных схем

По данным таблиц 1 и 2 составляются мгновенные схемы, которые оформляются так, как показано на рисунках 11, 12 и 13. Зная токи фидеров, и используя первый закон Кирхгофа, можно легко определить распределение токов по отдельным частям сети.

Для каждой мгновенной схемы необходимо рассчитать потери напряжения до каждого поезда и потери мощности в сети, которые находятся по следующим выражениям:

(6.1)

(6.2)

где ДU - потеря напряжения до i-ого поезда, В;

r - сопротивление тяговой сети. Ом/км;

I_с_j - ток, протекающий по участку сети длиной L_j, км;

I_i - ток i-ого поезда, А;

к - число участков сети от ближайшей подстанции до i-ого поезда;

DР - потери мощности, кВт;

n - число поездов в фидерной зоне.

Расчет DU и DР для схемы №1 на рисунке 11 при r = 0,0684 Ом/км

Подобные расчеты выполняются для всех мгновенных схем одной и другой межподстанционных зон. Результаты расчетов представлены в таблице 4.

Для каждой потери напряжения до каждого поезда необходимо рассчитать напряжение на токоприёмнике электровоза в четном и нечетном направлений

(6.3)

Результаты расчетов представлены в таблице 4.

Среднее значение потери мощности в сети в целом для участка определяется по формуле (6.4)

(6.4)

Таблица 4 – Падения напряжения до каждого поезда, потери мощности в сети и напряжение на токоприёмнике электровоза

№ схемы	№ поезда	l, км	Iэ, А	ДUэ, В	Uэ, В	ДU, В		ДР, кВт
1	2	3	4	5	6	7		8
1	2л	0	1000	0	3300	0		0
1	13л	4,8	1180	387	2913	387		457
2	2л	1	1000	68	3232	68		68
2	13л	3,9	1100	293	3007	293		323
3	2л	1,8	2000	246	3054	246		492
3	13л	2,9	1040	206	3094	206		215
4	2л	2,8	1920	368	2932	368		706
4	13л	1,9	0	0	3300	0		0
5	2л	3,8	1560	405	2895	405		633
5	13л	0,9	0	0	3300	0		0
6	2л	4,7	1620	521	2779	521		844
6	13л	0	0	0	3300	0		0
7	2п	4	1520	416	2884	416		632
7	15п	1	0	0	3300	0		0
8	2п	3	1440	295	3005	295		426
8	15п	1,9	1340	174	3126	174		233
9	2п	2,1	1400	201	3099	201		282
9	15п	2,8	1280	245	3055	245		314
10	2п	3,8	0	0	3300	0		0
10	15п	1,1	1220	92	3208	92		112
11	16л	0,1	0	0	3300	0		0
11	15л	5,7	0	0	3300	0		0
11	14л	5	0	0	3300	0		0
12	16л	0,7	0	0	3300	0		0
12	15л	3,8	0	0	3300	0		0
12	14п	4,2	1300	373	2927	373		486
12	1п	0	1000	0	3300	0		0
13	16л	2	0	0	3300	0		0
13	15л	2,9	0	0	3300	0		0
13	14п	3,4	1420	330	2970	330		469
13	1п	1	1000	68	3232	68		68
14	16л	3	0	0	3300	0		0
14	15л	1,9	0	0	3300	0		0
14	14п	2,5	1560	267	3033	267		416
14	1п	2	2000	274	3026	274		547
15	16л	4	0	0	3300	0		0
15	15л	0,9	0	0	3300	0		0
15	14п	1,6	0	0	3300	0		0
15	1п	3	1840	378	2922	378		695
16	16л	4,9	0	0	3300	0		0
16	15л	0	0	0	3300	0		0
16	14п	0,9	0	0	3300	0		0
16	1п	4	1600	438	2862	438		700
17	16л	5,9	0	0	3300	0		0
17	14п	0	0	0	3300	0		0
17	1п	4,9	1410	473	2827	473		666
18	16л	6,8	440	205	3095	205		90
18	1п	5,9	1460	589	2711	589		860
19	16п	6,6	-460	-208	3508	-208		96
19	1п	6,9	1520	717	2583	717		1090
20	16п	5,6	0	0	3300	0		0
20	1л	6,4	1580	692	2608	692		1093
Всего							13013
ДР_ср							651

Среднее значение потери мощности в сети в целом для участка составило Д Р_ср = 651 кВт.

По результатам расчётов строятся зависимости напряжения на токоприемнике электровоза от пути, пройденного поездом, которые представлены на рисунке 14.

На рисунке 15 представлена зависимость потери мощности ДР_ср от времени.

На дорогах постоянного тока напряжение на токоприемнике электровоза не должно быть меньше 2700 В. Тогда при заданном напряжении на шинах тяговой подстанции – 3300 В, допустимая потеря напряжения составляет

Наибольшее падение напряжения на токоприемнике электровоза составило DU_Э = 521 В. Это меньше допустимой потери напряжения, т.е. удовлетворяет требованию.

Провода подвески проверяются на возможный их перегрев. Для этого сравнивается значение эффективного тока наиболее загруженного фидера с допустимым для данного типа подвески током, значения которого приведены в таблице 2.5 /2/. Для определения эффективного значения тока наиболее загруженного фидера необходимо рассчитать среднее значение квадрата тока этого фидера