Проект реконструкции контактной сети станции Айдырля

- эквивалентное сопротивление  для расчета потерь напряжения от нагрузок соседнего пути, Ом/км,

- эквивалентное сопротивление  1 км тяговой сети переменного  тока всех путей, соединенных  параллельно.

Величина  изменяется в достаточно узких пределах и в большинстве случаев может быть принята = 0,11 0,13 Ом/км.

Мгновенные  сечения графика движения токовых  нагрузок представлены в приложении А.

Данные необходимые  для расчетов сведем в таблицу 10, 11.

 

Таблица 12 – Значения мгновенных схем приложения нагрузок для каждого сечения

№ сечения	№ поезда	lk, км	I,А
1	2	3	4
1	1	11	319
	3	24,8	16
	2	20	268
	4	6	16
2	1	13,2	303
	3	27	155
	2	17,8	277
	4	3,8	16
3	1	6	307
	3	20	16
	2	25	255
	4	11	16
4	1	10,6	317
	3	24,4	16
	2	20,3	266
	4	6,3	16

Продолжение табл. 12

1	2	3	4
5	1	2,3	263
	3	16,2	164
	5	31,2	337
	2	29,8	16
	4	14,8	16
	6	0,8	16
6	1	7	300
	3	20,8	16
	2	24,2	292
	4	10,2	16
7	1	0,6	252
	3	14,5	327
	5	29,5	397
	2	31,5	142
	4	16,5	90
	6	3,4	16

 

 

Таблица 13 – Величины расстояний и сопротивлений, использованных при расчете потерь напряжения для каждого сечения

lс, км	l , км		Z0	Z1	Z2
22	32	0,68		0,205		0,473

 

Узловая схема  питания.

 

Первое сечение.

При расположении нагрузки k между узлом «С» поста секционирования и соседней тяговой подстанцией (В), где находится поезд №3.

 

 

 

 

Второе сечение.

При расположении нагрузки k между узлом «С» поста секционирования и соседней тяговой подстанцией (В), где находится поезд №3.

 

 

 

 

Третье сечение.

При расположении нагрузки k между расчетной тяговой подстанцией (А) и узлом «С» поста секционирования, где находятся поезда № 1 и № 3:

 

 

 

 

Четвертое сечение:

При расположении нагрузки k между узлом «С» поста секционирования и соседней тяговой подстанцией (В), где находится поезд № 3.

 

 

 

    

Пятое сечение.

При расположении нагрузки k между расчетной тяговой подстанцией (А) и узлом «С» поста секционирования, где находятся поезда № 1 и № 3:

 

 

 

 

Шестое сечение.

При расположении нагрузки k между расчетной тяговой подстанцией (А) и узлом «С» поста секционирования, где находятся поезда № 1 и № 3:

 

 

 

_{Седьмое сечение.}

При расположении нагрузки k между расчетной тяговой подстанцией (А) и узлом «С» поста секционирования, где находятся поезда № 1 и № 3

 

 

 

По полученным значениям построим кривую DU_бу=f(t) и определим падение напряжения в тяговой сети до расчетного поезда DU_бу  на лимитирующем блок-участке за время .

 

Таблица 14 – Значения падения напряжения в тяговой сети до расчетного поезда.

Время	0,2	1,8	4,6	5,5	8,3	8,5	10,5
напряжение	717,6	526	537,1	552,2	184,8	198,5	203

 

 

Рассчитаем  величину  DU_п по формуле

 

,              (1.38)

 

где   - приведенное сопротивление тяговой подстанции к первичной

сети, Ом;

K_эф=0,97 - коэффициент эффективности для выпрямительных электровозов;

A_Т   -   полный расход электроэнергии по обоим путям за сутки, кВт×ч;

U   -  расчётное напряжение на шинах переменного тока 25000 В.

A_wi - расход энергии на движение рассматриваемого поезда по

перегону i, кВт×ч;

t_i   -  время хода поезда по условному ограничивающему перегону, ч;

t_im - время хода поезда по условному ограничивающему перегону под

током, ч;

 t - время хода поезда по фидерной зоне, ч;

l − длина фидерной зоны, км;

l_oi − расстояние в км от расчетной тяговой подстанции до середины условного ограничивающего перегона, т. е. перегона, проходимого поездом за промежуток времени.

 

Таблица 15 – Значения времени и расстояния по условному ограничивающему перегону

t	ti	tim	loi	l
0,416	0,175	0,063	16	32

 

Среднее значение напряжения на блок-участке за время хода поезда под током:

 

Определение перегонной пропускной способности  участка                                                                                                          

Наибольшее  количество поездов за сутки необходимо находить по действительному времени хода поезда по ограничивающему перегону. Условный ограничивающий перегон определяется по кривой потери напряжения до расчетного поезда, построенной по данным расчета мгновенных схем. Время хода поезда по условному перегону на этом этапе составляет одну треть  наименьшего межпоездного интервала.

Действительное  время хода поезда по условному ограничивающему  перегону при системе переменного  тока определяется по формуле:

 

,                              (1.39)

 

где  t_m - время хода поезда по условному ограничивающему перегону под током, мин;

- минимальный межпоездной интервал, заданный выше, мин;

U_p - напряжение, для которого приведены тяговые расчёты, 25 кВ;

U_cp - действительное среднее значение  напряжения  в тяговой сети у поезда  за время t_m, кВ.

 

,     (1.40)

 

где U₀ - напряжение на подстанции, равное 27,5 кВ.

Величину DU_TCP на участках переменного тока при узловой схеме питания определяют по формуле /3, с.104-107/.

 

,  (1.41)

 

где - сопротивление подвески одного пути двухпутного участка, Ом/км;

K_эф - коэффициент эффективности для выпрямительных электровозов, равный 0,97;

A_T1, A_T2 - суммарный расход энергии на движение по фидерной зоне всех поездов по первому и второму путям за период Т, кВт×ч;

A_wi - расход энергии на движение рассматриваемого поезда w по перегону i, кВт×ч;

A_wfi - расход энергии на движение рассматриваемого поезда w по перегону i на рассматриваемом пути f, кВт×ч;

A_f  - суммарный расход энергии на движение по фидерной зоне всех поездов пути f за расчётный период Т, кВт×ч;

A_T - то же по всем путям; 

t_im - время хода рассматриваемого поезда по автоматической характеристике на перегоне i, ч;

l - длина фидерной зоны, км;

l_oim - расстояние от тяговой подстанции до середины отрезка пути на перегоне i, проходимого рассматриваемым поездом по автоматической харак-

теристике, км;

l_oi - расстояние в км от тяговой подстанции до середины перегона i, км;

l_i  - длина перегона i, км;

l_im - длина участка перегона i, проходимого под током по автоматической характеристике, км.

 

Получаем

Расчёт  наибольших токов нагрузки, токов короткого замыкания, выбор защиты и уставок фидеров контактной сети.

Ток короткого  замыкания в контактной сети переменного  тока можно найти по формуле /2, стр.28/

 

                     (1.42)

 

где U_HK - номинальное напряжение в контактной сети, 25 кВ;

S_КЗ - мощность короткого замыкания на вводе подстанции, МВ×А;

S_Н - мощность понизительного трансформатора, МВ×А;

х - индуктивное сопротивление 1 км тяговой сети, Ом/км;

r_a - активное сопротивление 1 км тяговой сети, Ом/км.

 

 

Наибольший  рабочий ток определим расчетным  способом по следующей формуле, применимой для узловой схемы питания:

 

             (1.43)

                                      (1.44)

 

где n_ф1 и n_ф2 – наибольшее число поездов, которое может находиться в фидерной зоне соответственно на первом и втором путях.

I₁ и I₂ – среднее значение разложенных поездных токов для нечетного и четного направлений.

Уставки защиты фидеров переменного тока должны быть выбраны так, чтобы удовлетворялись неравенства

 

;                   (1.45)

,                        (1.46)

 

где k_з - коэффициент запаса;

k_ч- коэффициент чувствительности;

k_В- коэффициент возврата реле.

Эти коэффициенты можно принять равными: k_з = 1,15 ¸ 1,25; k_ч = 1,5;

 k_В = 0,850 ¸ 0,90.

Выбираем ток  уставки фидера .