Исследование системы электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводами

SK

где Uном - номинальное напряжение на шинах тяговой подстанции, кВ;

Shom - номинальная мощность трансформатора подстанции, МВА;

SK - мощность трехфазного КЗ на вводах в подстанцию, МВА.

Z1-2 = 0,8* r1-2 +0,69* x1-2, (2.6).

Схема для расчета данного участка представлена на рис.2.1.

Для расчета были приняты следующие значения:

l = 89,5 км;

lC = 47,5 км;

lKO= 44,75 км;

lKO=2км;

l1=l2=(l-lK)/2=43,5км;

ZTC =0,224 Oм / км (сопротивление тяговой сети с экранирующим и усиливающим проводами);

Z тс = 0,41 Ом / км ( сопротивление тяговой сети без экранирующих и

усиливающих проводов);

r 1-2 = 0,0550м /км; x1-2= 0,17 Ом /км; Z1 = 0,16 Ом /км;

UK = 10,5 ;Uном= 27,5 кВ; Sном =25 МВА;SK= 3800 МВA; ZТП = 6,57 Ом,

Примем Ip = 1,3 I1, I1 и I2 будем изменять от 80А до 110 А;

n01 и n02 от 1 до 10 ( поскольку участковая скорость поезда составляет 70км /ч, то при межпоездном интервале 8 мин. на заданной межподстанционной зоне одновременно может находиться не более 10 поездов).

Расчет потерь напряжения систем с экранирующим и усиливающим проводами и без них был выполнен с помощью специальной программы, названной tat.exe tatl.exe, в Турбобейсике. Текст программ см. в приложение 1. Распечатки результатов приведены в табл. 2.1. ~ 2.15

По результатам, приведенным в табл. 2. 1 - 2.15 , построены графики (см.рис.2.2-23)

Также степень снижения потерь напряжения в тяговой сети с ЭУФ можно определить коэффициентом

Ku=Z/ZЭУП , (2.7)

где Z - эквивалентное приведенное сопротивление тяговой сети при обычной системе питания. Ом / км;

ZЭУП -эквивалентное приведенное сопротивление тяговой сети с

ЭУП, Ом/км.

Таким образом, если Z = 0,41 Ом / км, а ZЭУП = 0,224 Ом / км, то КU =1,83.

Таким образом, потери напряжения в тяговой сети уменьшатся в 1,83 раза.

2.3 Расчет коэффициента экранирующего действия

Наличие заземленного экранирующего провода, расположенного вблизи контактной подвески, и усиливающего провода приводит к снижению напряженности электрического поля в окружающем пространстве, а следовательно, к уменьшению электрических влияний на смежные сооружения. Степень снижения этих влияний зависит от взаимного расположения тяговой сети и смежной линии. В отдельных случаях для получения наибольшего эффекта рекомендуется изменить геометрию подвески экранирующего провода на конкретном участке.

Снижение магнитных влияний тяговой сети с ЭУП на смежные линии можно оценить коэффициентом экранирующего действия:

где IЭ - ток, протекающий в контуре экранирующий провод – земля, А;

IK - ток, протекающий в контуре контактный провод - земля, А

Для определения величин токов IЭ, IK воспользуемся расчетной схемой, которая приведена на рис. 2.4.

На рис. 2.4. показана схема расположения проводов на опоре контактной сети для однопутного участка (в данном случае будем вести упрощенный расчет и считать, что влиянием второго пути на смежное сооружение можно пренебречь). В этой схеме контактный провод и несущий трос заменены одним эквивалентным проводом.

Нa рис. 2.4. использованы следующие обозначения:

ZK , ZY, ZЭ, ZP - соответственно сопротивления контуров: контактная подвеска - земля, усиливающий провод - земля, экранирующий провод - земля;

эквивалентный рельс-земля;

IK, IЭ, IУ, IР – соответственно токи : контактной подвески, усиливающего фидера, экранирующего провода, рельса;

zук, zуэ, zэк - соответственно сопротивления взаимной индукции между усиливающим проводом и контактной подвеской, усиливающим проводом и экранирующим проводом, и экранирующим проводом и контактной подвеской;

zкр, zур, zэр - соответственно сопротивления взаимной индукции между контактной подвеской и рельсами, усиливающим проводом и рельсами, экранирующим проводом и рельсами.

С погрешностью, не превышающей 1,5 % можно принять zкр= zур= zэр= zн. Это равносильно предположению, что ток рельсовой цепи индуктирует одинаковые по величине и фазе ЭДС во всех проводах тяговой сети и не оказывает влияния на распределение токов между ними.

Для этой схемы справедлива следующая система уравнений:

UK = IKZК +Iy Zук - IEZKE – IPZKP;

Uy = IyZy + IKZKY – IEZYE – IpZyp;

UE = IEZE + IPZEP – IKZEK – IYZYE (2.9)

UP = IPZP + IEZEP – IKZKP – IYZYP;

где UK, Uy,UE, UP – падения напряжения на 1 км длины контуров соответственно контактная подвеска – земля, усиливающий провод – земля, экранирующий провод – земля, эквивалентный рельс – земля, В/км.

Сопротивления контуров проводник – земля и взаимной индукции ZМ между каждой парой таких контуров вычисляют соответственно по формулам:

Zпр – земля = Ro + 0.05 + j *( 0.145lg + 0.016 ), (2.10)

где Rо - активное сопротивление провода длинной 1 км, Ом/км;

Dэ – эквивалентная глубина возврата тока в земле, м;

rпр – радиус провода, м.

, (2.11)

где f – частота тока, Гц;

yз – удельная проводимость земли, yз = 0,5*10 – 3, См/м;

=4168 м.

, (2.12)

где D – расстояние между центрами двух проводников, м;

mо – магнитная постоянная, mо= 4p * 10 – 7 Гн/м;

w - угловая частота, w = 2pf =2p * 50 = 314 с - 1

Определенные по формулам (2. 10) и (2.12) значения сопротивлений, а также значения сопротивлений 1 км контактной подвески и рельсовой цепи, определенные в соответствии с [3] приведены в табл. 2.16.

Таблица 2.16.

 Скачать реферат