9. Определение мощности однофазных трансформаторов

Для определения параметров устройств электроснабжения при использовании системы переменного тока 2 25 кВ необхо­димо иметь в качестве исходных данных следующее:

план электрифицируемого участка с указанием границ и про­тяженности , км, расчетных перегонов электропотребления;

среднесуточные размеры движения в парах поездов для каждого q-гo типа поезда массой, т;

расчетный интервал попутного следования _Р, мин (для двухпутного участка);

для однопутных участков число поездов в час п'_ч, п"_ч, про­пускаемых в обоих направлениях;

при наличии объединенных поездов — порядок отправления в грузовом направлении одиночных и объединенных поездов.

В связи с отсутствием тяговых расчетов расход энергии каждым поездом типа q на -м перегоне может определяться через удельный расход энергии на тягу поездов w (см. табл. 1) в зависимости от типа локомотива, массы поезда , характе­ристики профиля пути, кВ А ч:

.

(30)

Среднесуточный полный расход энергии на тягу поездов в месяц наибольшего потребления по перегону пути , кВ-А-ч,

,

(31)

где = 1,1 — коэффициент расхода электроэнергии на маневры и потери;

— коэффициент месячной неравномерности движения;

= 1,15 (или по заданию руководителя проекта).

Наибольшая часовая нагрузка в интенсивный период суток для двухпутного участка по перегону , кВ А,

.

(32)

Полный расход энергии за время движения по -му перего­ну пути поезда расчетной массы, кВ А ч,

.

При совместном пропуске одиночных и объединенных поез­дов

,

(33)

где и — расходы энергии соответственно одиночного и объединен­ного

поездов, кВ А ч, определяются по выражению (30);

к_сд — коэффициент числа объединенных поездов за время

пропуска пачки из одиночных и п₂ объединенных поездов;

.

Для однопутного участка наибольшая часовая нагрузка, кВ А:

,

(34)

где и — расходы энергии расчетных поездов и в обоих направлениях на - м перегоне, кВ А ч.

Для определения требуемой мощности однофазного трансформатора тяговой подстанции рассчитывают среднесуточный расход полной энергии W_cf, кВ А ч, фидеров контактной сети и питающего провода по каждому пути f и наибольшую часо­вую мощность , кВ А, по фидерам пути , а также средне­суточный, расход энергии и наибольшую часовую мощность данного плеча питания по следующим формулам:

для одностороннего питания:

;	(35)
;	(36)

для двустороннего питания:

;	(37)
;	(38)

для одностороннего и двустороннего питания:

;	(39)
;	(40)

В формулах (35) — (40) приняты следующие обозначения:

— среднесуточный расход полной энергии на -м перегоне пути , кВ А ч;

— число перегонов на данной межподстанционной зоне длиной , км;

— расстояние между центром перегона и тяговой подстанцией, км;

Для подстанции системы 2 25 кВ требуемая мощность дан­ного плеча питания, кВ А,

,

(41)

где — коэффициент, учитывающий различие нагрузки секций расщеплен­ной обмотки трансформатора; определяется по рис. 8 в зависимости от от­носительного значения нагрузки секции, подключенной к фидерам пита­ющего провода. Для расчетов по формуле (41) принимается = 0,4; = 1,1.

— коэффициент дополнительной требуемой мощности, учитывающий неравномерность тяговой нагрузки; = 0,59 при ведении всех поездов оди­ночными локомотивами; = 0,63 — при наличии поездов с двумя локомо­тивами или с тремя секциями В Л 80^е; = 0,69 — при большем числе локо­мотивов или интенсивном пригородном движении.

Зная мощность S_T, в табл. 3 выбирают тип трансформатора или группы параллельно включенных трансформаторов для рассчитываемого плеча мощностью:

,

(42)

г де п_т — число однофазных транс­форматоров,

включенных параллельно на данное плечо

питания;

— номинальная мощность одного

трансформатора, кВ А.

На вновь электрифицируемых участках железных дорог по системе 2 25 кВ применяют однофазные уни­фицированные трансформаторы с расщепленной на две секции обмоткой 27,5 кВ (рис. 9 и табл. 3).

К

Рис. 8 . Зависимость коэффициентов , от относительной нагрузки секции расщепленной обмотки однофазно трансформатора

аждое плечо питается от отдельного или группы параллельно соединенных трансформаторов. Это позволяет регулировать напряжение в контактной сети устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) независимо от нагрузки соседнего плеча питания.

Таблица 3
Тип трансформатора	Номинальная мощность , кВ А	Номинальное напряжение обмоток, кВ			Напряжение к.з. %			Потери, кВт		Ток х. х., %	Сопротивление секции обмотки НН, Ом
		ВН	СН	НН	ВН - НН	ВН - СН	СН -НН
ОРДНЖ-16000/П0-76У1	16 000	115	—	27,5; 27,5	10,5	—	—	84	27	0,5	0,43	9.92	6,29
ОРДНЖ-16000/220-76У1	16 000	230	—	27,5; 27,5	1 1,5	—	—	95	29	0,6	0,43	9,92	6.29
OP ДТНЖ-25000/ И 0-79У1 ОРДТНЖ-25000/220-7ду1	25 000 25 000	115 230	38,5; 11 38,5; 11	27,5; 27,5 27,5; 27,5	0,6 13,2	17,0 20,7	6,0 6,5	135 140	32(A)*, 36(Б)* 35(A)*, 42(Б)*	0,5 0,4	0,33 0,34	5,81 7,98	3,75 5.06

* Уровни А и Б относятся к трансформаторам с разными удельными потерями в стали

В качестве резервного используют дополнительный однофаз­ный трансформатор с возможностью подключения его в схему любого вышедшего из строя трансформатора.

Расчетным параметром однофазного трансформатора явля­ется полное сопротивление к. з., Ом, одной секции расщепленной обмотки трансформатора, приведенное к стороне = 27,5 кВ:

Индуктивное сопротивление

.

(43)

Активное сопротивление

.

(44)

В формулах (43) и (44):

—номинальная мощность трансформатора, кВ А;

, —напряжение, %, н потери к. з., кВт.