Расчет минимальных напряжений - Электрификация участка железной дороги
Расчет минимальных напряжений в тяговой сети участка Медвежья Гора - Нигозеро при различных размерах движения был произведен с помощью программы KA_PN из пакета КОРТЕС. Для расчета были приняты следующие условия и допущения:
Питающая энергосистема находится в режиме минимума, ее сопротивление максимально;
Напряжение холостого хода трансформаторов тяговых подстанций участка составляет 27,5 кВ;
На тяговых подстанциях Медвежья Гора и Нигозеро включены в работу оба тяговых трансформатора;
На смежных межподстанционных зонах Медвежья Гора - Раменцы и Нигозеро - Петрозаводск находятся три поезда, два из них следуют в направлении наибольшего электропотребления.
Согласно исходным данным, мощность короткого замыкания на шинах тяговой подстанции определена по формуле:
, (3.12)
Где - ток короткого замыкания на шинах подстанции, кА;
- среднее напряжение на шинах подстанции, кВ.
Для тяговой подстанции Медвежья Гора в режиме минимума энергосистемы:
(МВА).
Для тяговой подстанции Нигозеро в режиме минимума энергосистемы:
(МВА).
Для определения пропускной способности участка по каждому варианту усиления проведены электрические расчеты при пакетном пропуске пяти, четырех, трех, двух и одного поезда с интервалом соответственно 10, 13,5, 15, 30 и 60 минут в четном и нечетном направлении. Примеры расчетных графиков движения приведены на рис. 3.4 и рис. 3.5.
Расчетный график движения для пяти поездов в четном и пяти - в нечетном направлениях
Рис. 3.4
Расчетный график движения для четырех поездов в четном и трех - в нечетном направлениях
Рис. 3.5
В соответствии с требованиями [19] минимальное трехминутное напряжение на токоприемнике ЭПС переменного тока должно составлять не менее 21 кВ. Помимо варианта усиления по уровню напряжения произведена проверка по условиям нагревания контактной подвески.
Результаты расчета минимальных трехминутных напряжений на токоприемниках ЭПС при существующей схеме питания приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5
Минимальные трехминутные напряжения, кВ, при существующем варианте питания тяговой сети
Число поездов в нечетном направлении |
Число поездов в четном направлении | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
1 |
23,44 |
22,08 |
20,53 |
18,78 |
15,56 |
2 |
22,10 |
21,14 |
19,07 |
17,39 |
16,28 |
3 |
20,45 |
19,18 |
18,64 |
16,91 |
16,04 |
4 |
20,08 |
18,67 |
17,90 |
15,80 |
14,81 |
5 |
17,92 |
16,44 |
15,23 |
10,409 |
9,583 |
Из табл.3.5 видно, что при существующей схеме питания по участку Нигозеро - Медвежья Гора наибольшая пропускная способность составляет два поезда в четном и два - в нечетном направлениях. Минимальное трехминутное напряжение на токоприемнике ЭПС при этом составляет UMin=21,14 кВ.
Параметры и схема подключения устройств продольной компенсации были определены с учетом рекомендаций [25]. Согласно этим рекомендациям наибольшая эффективность УПРК достигается при включении их в заземленную фазу тягового трансформатора, а также в плечо питания с неудовлетворительным режимом напряжения. Степень компенсации УПРК определяется соотношением:
, (3.13)
Где - емкостное сопротивление УПРК, Ом;
- приведенное к шинам 27,5 кВ сопротивление энергосистемы и тягового трансформатора, Ом.
Приведенное сопротивление энергосистемы и тягового трансформатора:
, (3.14)
Где - среднее напряжение на "высокой" стороне трансформатора, кВ;
- средне напряжение на шинах 27,5 кВ, кВ;
- ток трехфазного короткого замыкания на "высокой" стороне трансформатора, кА;
- номинальная мощность трансформатора, МВА;
- напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
- число параллельно работающих трансформаторов.
Приведенное сопротивление энергосистемы и тягового трансформатора для подстанции Медвежья Гора:
(Ом);
Для тяговой подстанции Нигозеро:
(Ом).
Для условий межподстанционной зоны Медвежья Гора - Нигозеро предложено в заземленную фазу включить УПРК с кР = 1, а в фазу В, питающую рассматриваемую межподстанционную зону УПРК с кР = 1,5. Таким образом, емкостное сопротивление УПРК в заземленной фазе тяговой подстанции Медвежья Гора:
(Ом).
Сопротивление УПРК в плече питания:
(Ом).
Емкостное сопротивление УПРК в заземленной фазе тяговой подстанции Нигозеро:
(Ом).
Сопротивление УПРК в плече питания:
(Ом).
Мощность УПРК определена из соотношения:
(3.15)
Где - средний ток УПРК, А.
По результатам предварительных электрических расчетов средний двадцатиминутный ток отсоса тяговой подстанции Медвежья Гора составляет 2307 А, средний двадцатиминутный ток плеча питания 1974 А. Тогда мощность УПРК
(кВАр);
(кВАр);
Аналогично для тяговой подстанции Нигозеро, усредненный ток отсоса составляет 1085 А, плеча питания - 1026 А. Мощность УПРК:
(кВАр);
(кВАр);
Устройства продольной компенсации для железнодорожного транспорта на указанные токи и мощности в нашей стране пока не выпускаются. Результаты электрических расчетов при установке на тяговых подстанциях Нигозеро и Медвежья Гора УПРК приведены в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Минимальные трехминутные напряжения, кВ, при установке УПРК на подстанциях Медвежья Гора и Нигозеро
Число поездов в нечетном направлении |
Число поездов в четном направлении | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
1 |
24,00 |
23,52 |
22,53 |
21,33 |
20,61 |
2 |
23,54 |
22,91 |
21,99 |
20,96 |
20,11 |
3 |
22,55 |
21,77 |
21,42 |
20,68 |
20,03 |
4 |
22,25 |
21,47 |
21,11 |
20,07 |
19,63 |
5 |
20,74 |
20,01 |
19,65 |
18,63 |
18,22 |
При установке на тяговых подстанция Нигозеро, Медвежья Гора устройств продольной компенсации в фазу С и фазу В, питающую тяговую сеть рассматриваемого участка наблюдается значительное улучшение режима напряжения в тяговой сети. Расчеты показывают, что по участку можно пропустить до четырех пар поездов в нечетном и трех пар - в четном направлении. При указанных объемах движения имеет место значительный перегрев отсасывающего провода на тяговой подстанции Медвежья Гора, и требуется увеличение его сечения до 6А-185. Минимальное среднее трехминутное напряжение при пропуске указанного числа поездов составляет UMin=21,11 кВ.
Таблица 3.7
Минимальные трехминутные напряжения при сооружении тяговой подстанции на станции Новый Поселок
Число поездов в нечетном направлении |
Число поездов в четном направлении | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
1 |
23,86 |
23,85 |
23,84 |
23,84 |
23,83 |
2 |
23,84 |
23,84 |
23,84 |
23,83 |
23,76 |
3 |
23,85 |
23,85 |
23,84 |
23,44 |
22,85 |
4 |
23,83 |
23,83 |
23,65 |
23,07 |
22,37 |
5 |
23,84 |
23,24 |
22,41 |
21,80 |
21,32 |
При строительстве тяговой подстанции на станции Новый Поселок становится возможным пропуск заданного объема поездов (пять поездов в нечетном направлении и пять - в четном). Однако для поддержания минимального напряжения на токоприемниках ЭПС требуется увеличение напряжения холостого хода на шинах тяговых подстанций Медвежья Гора и Новый Поселок до 28,5 кВ, использование устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (АРПН) или включение отсасывающий провод УПРК. Минимальное напряжение составляет UMin=21,32 кВ. В целом, по результатам расчетов, можно сделать вывод, что ограничивающим фактором во многом является большое приведенное сопротивление питающей энергосистемы в режиме минимума.
Похожие статьи
-
Расчет температур контактных проводов и токов фидеров - Электрификация участка железной дороги
Для расчета температур нагрева проводов в месте присоединения фидеров подстанций необходимо знать: ток поезда при следовании по межподстанционным зонам в...
-
Заключение - Электрификация участка железной дороги
В дипломном проекте произведен выбор способа усиления тяговой сети переменного тока 27,5 кВ участка Нигозеро - Медвежья Гора. при помощи графическо -...
-
Тяговый расчет в пакете программы КОРТЭС - Электрификация участка железной дороги
Тяговый расчет участка Нигозеро - Медвежья Гора произведен в пакете программы КОРТЭС. Исходные данные для расчета: допускаемые скорости движения по...
-
Пропускная и провозная способности являются линейными функциями уровня напряжения. В процессе движения по фидерным зонам напряжение на токоприемниках...
-
Расчет токов короткого замыкания - Электрификация участка железной дороги
В тяговых сетях существует опасность того, что токи короткого замыкания могут быть соизмеримы с максимальными рабочими токами, поэтому необходимо...
-
Тяговые и электрические расчеты по выбранным вариантам - Электрификация участка железной дороги
Для расчета различных вариантов усиления системы электроснабжения Медвежья Гора - Нигозеро необходимо выполнить тяговый расчет для этого участка в обоих...
-
Техническое описание участка Медвежья Гора-Нигозеро - Электрификация участка железной дороги
Участок Медвежья гора - Нигозеро имеет протяженность 96 км. Размеры движения по участку составляют около 15 пар грузовых поездов в сутки весом 3500-5500...
-
Расчет токов короткого замыкания при существующей схеме питания на участке Нигозеро - Медвежья Гора Таблица 5.1 Ток короткого замыкания при к. з. на...
-
Введение - Электрификация участка железной дороги
Всеобщие процессы мировой интеграции, переориентируют отечественную экономику с внутренних на внешние связи, в связи, с чем увеличивается нагрузка на...
-
Определение себестоимости перевозок грузов методом единичных расходных ставок При определении себестоимости перевозок методом единичных расходных ставок...
-
Грозозащита подстанций - Электрификация участка железной дороги
Надежность защиты подстанций от перенапряжений должна быть значительно выше надежности защиты линий, поскольку ущерб от повреждения здесь значительно...
-
Расчет защит фидеров тяговой подстанции - Электрификация участка железной дороги
Минимальная нагрузка найдена по формуле, Ом: (5.9) Где - номинальное напряжение нагрузки, кВ; - максимальный рабочий ток, А. Минимальная нагрузка равна:...
-
Расчет молниезащиты - Электрификация участка железной дороги
Для правильного проектирования, выполнения и сооружения здания трансформаторной подстанции необходимо произвести расчет молниезащиты здания. Воздействие...
-
Расчет токов к. з. тяговой подстанции Медвежья Гора - Электрификация участка железной дороги
Сопротивление энергосистемы найдено по формуле, Ом: (5.3) Где - среднее напряжение питающей сети, кВ; - максимальный ток к. з. на шинах первичного...
-
Заземляющие устройства тяговых подстанций. Общие требования - Электрификация участка железной дороги
На каждое находящееся в эксплуатации заземляющее устройство должен быть заведен паспорт, содержащий: Исполнительную схему устройства с привязками к...
-
При работе на электрифицированном участке железной дороги переменного тока, электротехнический персонал подвергается воздействию опасных и вредных...
-
Расчет сведен в табл. 3.3. Скорость движения в диапазоне от 0 до допустимой скорости, с интервалом до 2,5 км/ч при изменении от 0 до 60 км/ч и до 10 км/ч...
-
Расчет диаграмм равнодействующих сил Для определения мероприятий по усилению системы электроснабжения межподстанционной зоны участка Медвежья Гора -...
-
Исходные данные: 1. Расчетный состав поезда m = 55 вагонов; 2. На станции А для накопления составов поездов и групп вагонов из рассматриваемых потоков...
-
Назначение заземляющих устройств - Электрификация участка железной дороги
Заземляющие устройства в зависимости от назначения могут выполнять различные функции. Эти устройства разделяют на защитные, рабочие и грозозащитные....
-
А) ремонтно-ревизионный участок Б) механические мастерские В) отдел по реализации электроэнергии Г) отдел по покупке электроэнергии Программа работ по...
-
Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной сети. Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как...
-
Годовой пробег автомобильного парка определяется по формуле: (10) Где: - списочное количество единиц подвижного состава. - среднесуточный пробег...
-
Объем работ по зонам Т3 или участкам ТУ определяется суммированием соответствующих работ с использованием таблицы 16 с учетом работ по самообслуживанию,...
-
Минимальная ширина проводников для ДПП, изготовляемых электрохимическим методом при фотохимическом способе получения рисунка Bmin=b 1min+0,03, (3.2) Где...
-
Заварка не более двух трещин В (рисунок 1) длиной менее 2/3 периметра сечения основных горячекатаных элементов хребтовых балок (двутавр в полувагонах и...
-
Замена менее совершенных устройств более совершенными на перегонах и станциях существенно изменяет производственные условия и повышает безопасность...
-
ПУ усиливает электрический сигнал, обеспечивая наибольшее отношение сигнал/шум. Основные требования, предъявляемые к ПУ - минимальные шумы, максимальный...
-
Расчет выпрямителей с емкостным фильтром - Расчет вторичного источника электропитания
Приближенный графоаналитический расчет выпрямителей с емкостной реакцией нагрузки при синусоидальной форме питающего напряжения широко внедрен в практику...
-
Мощность трансформатора цеховой подстанции выбирается по формуле: (8) Где SР - расчетная мощность потребителей, SР = 1348.82 кВА; N - Число...
-
Для современных мощных биполярных транзисторов, как правило, оговаривается номинальное напряжение коллекторного питания Ек. п. В нашем случае по...
-
Для расчета основных элементов системы импульсно-фазового управления (СИФУ) преобразователя вначале требуется выбрать тип цифровых и аналоговых...
-
Расчет токов и напряжений до коммутации. Докоммутационная схема приведена на рис. 2. Рис. 2 Докоммутационная схема Расчет токов и напряжений в момент...
-
Выбор режима работы производственных подразделений АЭ= А * И АЭ= 215 * 0,67 = 144 ед. Расчет количества постов в зоне проектирования. Более 50% объема...
-
Исходя из темы курсового проекта, было спроектировано приспособление для упрощения сжатия пружин топливного насоса высокого давления. Это приспособление...
-
Расчет годового объема работ по ТО. Объем работ (в чел.-ч.) по ЕО, ТО-1, и ТО-2 () за год определяется произведением числа ТО на нормативное...
-
Автосцепное оборудование вагона - Подвижной состав железных дорог
Ударно-тяговые приборы предназначены для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, удержания их на определенном расстоянии друг от друга,...
-
Расчет выполняется для участка, который, согласно заданию на дипломное проектирование необходимо спроектировать. Годовой фонд рабочего времени поста, час...
-
Определяем напряжение срабатывания В (34) Включаем последовательно со стабилитроном, для осуществления термокомпенсации БТРН 2 диода в проводящем...
-
При деповском и капитальном ремонте вагонов производится полный осмотр автосцепного устройства. При этом все его съемные узлы и детали независимо от...
Расчет минимальных напряжений - Электрификация участка железной дороги