- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни
- •Основні терміни й визначення
- •Розділ 1. Схема зовнішнього й внутрішнього електропостачання електричного транспорту
- •1.1. Загальна схема електропостачання
- •1.2. Схема внутрішнього електропостачання
- •. Схема внутрішнього електропостачання одноколійної ділянки
- •1.4. Централізований і децентралізований способи електропостачання
- •1.5. Схема зовнішнього електропостачання
- •Розділ 2. Тягові мережі електричного транспорту
- •Поняття «Контактна мережа»
- •2.2. Типи підвісок
- •2.3. Матеріали й підвісна арматура контактної мережі
- •2.4. Спецчастини
- •Розділ 3. Механічні розрахунки простої і ланцюгової
- •3.1. Розрахунок полігону|
- •3.2. Визначення довжини хорди на криволінійних| ділянках трамвайної мережі|сіті|
- •3.3. Визначення довжини хорди на криволінійних| ділянках руху тролейбуса
- •3.4. Взаємодія контактного проводу|проводу| і струмоприймача|
- •4.1. Розрахунковий режим і навантаження на контактні проводи
- •4.2. Розрахунок простої підвіски
- •4.3. Розрахунок ланцюгової|цепної| підвіски
- •4.4. Розрахунок підтримуючих і опорних пристроїв|устроїв|
- •Розділ 5. Електричні розрахунки тягової мережі
- •5.1. Постановка завдань|задач| і принципи розрахунку тм|
- •5.2. Задачі електричних розрахунків тягової мережі
- •5.3. Режими роботи тягової мережі |сітей|:
- •5.4. Основні розрахункові величини, які характеризують роботу системи електропостачання
- •5.5. Основні параметри тягових мереж
- •5.6. Методи розрахунків внутрішнього електропостачання
- •Розділ 6. Розрахунок і вибір параметрів системи електропостачання
- •6.1. Розрахунок рейкової мережі
- •6.2. Розрахунок параметрів негативних живильних ліній
- •6.3. Розрахунок навантаження контактної мережі
- •6.4. Розрахунок навантаження живильних ліній
- •6.5. Розрахунок параметрів контактного проводу.
- •6.6. Розрахунок сумарних втрат напруги в елементах сеп
- •6.7. Розрахунок робочої і встановленої потужності тп
- •6.8. Визначення місць розташування і потужності тягових підстанцій
- •6.9. Економічні розрахунки системи електропостачання ет
- •Розділ 7. Силові кабелі
- •7.1. Конструкція силових кабелів
- •7.2. Монтаж і експлуатація кабельної мережі
- •7.3. Захист кабелів тягової мережі
- •Розділ 8. Коротке замикання в тяговій мережі
- •8.1. Розрахунок струму короткого замикання в тяговій мережі
- •8.2. Визначення сталих значень струмів к.З.
- •8.3. Захист від малого струму к.З.
- •Розділ 9. Блукаючі струми
- •9.1. Аналіз блукаючих струмів
- •9.2. Потенційна діаграма однобічного живлення при рівномірно розподіленому навантаженні
- •9.3. Потенційні діаграми однобічного живлення при зосередженому навантаженні
- •9.4. Потенційна діаграма схеми двостороннього живлення при зосередженому і рівномірно розподіленому навантаженні
- •9.5. Вплив різних чинників|факторів| на блукаючі струми|токи| в землі|грунті|
- •9.6. Захист підземних металевих споруд від блукаючих струмів
- •9.7. Вольтододаючі| пристрої|устрої|
- •Електропостачання електричного транспорту
5.2. Задачі електричних розрахунків тягової мережі
У залежності від виду, місця розташування і призначення тягової мережі (ТМ) розрізняють: за конструктивним виконанням, родом струму, параметром, характером споживачів, системою надійності та інші.
ТМ повинні забезпечувати достатню надійність електропостачання, рівень якого визначають в основному категорією споживачів електроенергії. Надійність роботи мережі залежить від ряду вжитих заходів.
Параметри ТМ залежать в значній мірі від якості, ефективності, що надають споживачу електричної енергії. Одним з основних показників надійності є стабільність рівня напруги й безперервність подачі електроенергії.
Крім того ТМ, як і будь-яка інженерна споруда повинна задовольняти вимогам екологічності і зручності в експлуатації.
Основними розрахунковими параметрами є наступні [3,4]:
розрахунок величини втрати напруги в мережі на окремій його ділянці і порівняння отриманих результатів із припустимими за нормами значеннями при заданих перетинах проводу, що забезпечують припустиму втрату напруги;
розрахунок втрати електроенергії в елементах мережі; задачею розрахунку є визначення вартості втрати електроенергії з метою виявлення оптимальних перерізів проводів і кабелів, за яких витрати на спорудження мережі і її експлуатацію будуть найменшими. Оцінка втрати електроенергії дозволяє уточнити необхідні потужності перетворюючих агрегатів, системних параметрів і інших елементів ТМ;
розрахунок на нагрівання, в результаті яких вибирають переріз проводів і кабелів, за яких їхній нагрів в процесі експлуатації залишається в межах припустимих нормативів.
Рівень напруги в тяговій мережі впливає на роботу рухомого складу. Відхилення “U” від номінального значення, на яке розраховане електроустаткування РС, призводять до зниження ефективності, відмовлення їх у роботі.
У зв'язку з цим відхилення напруги на струмоприймачах (на колекторі тягової двигуна) регламентують відповідними нормами і правилами.
Під відхиленнями розуміють плавні тривалі зміни рівня напруги.
На відхилення напруги впливає ряд факторів, у тому числі – втрата напруги в мережі, режим роботи тягової установки і т.д.
Знаючи зв'язок між відхиленнями і втратами напруги проводять розрахунок мережі за припустимою втратою напруги (90 В - нормальний режим і 170 В - вимушений режим) [4,7].
ТМ | мають ряд|лаву,низку| особливостей:
тягові навантаження змінюються в дуже широких межах: від «0» до максимальних пікових значень - обумовлено роботою ТЕД і залежать від режиму руху, профілю шляху|колії,дороги|, числа ЕРС| на лінії, від метеоумов;
при рекуперативному гальмуванні – струми|токи| рекуперації спрямовані на зустріч тяговим навантаженням, тобто вони негативні|заперечні|;
окрім|крім| навантажень ТЕД необхідно враховувати і навантаження власних потреб|нужди| – освітлення, живлення|харчування| апаратури управління, опалювання, вентиляції, компресора, навантаження яких змінюються за часом;
довжина перегонів - чим коротші - тим більш нерівномірне тягове навантаження (часті пуски і гальмування);
результуючі навантаження ТМ|, живильних|почуваючих| ліній і ТП| складаються з|із| навантажень окремих рухомих|жвавих,рухливих| одиниць і, отже, коливання навантажень останніх складаються і впливають на їх сумарне значення. Нерівномірність результуючих навантажень лінії і ТП| зменшуються із|із| збільшенням кількості потягів|поїздів| на лінії;
характерною|вдача| особливістю тягового навантаження, окрім|крім| зміни в широких межах, є|з'являється,являється| безперервне його переміщення вподовж|вздовж,уподовж| транспортного шляху|колії,дороги| в різних напрямах з|із| швидкістю, що змінюється;
безперервна зміна напруги|напруження| на струмоприймачі| ЕРС|. Оскільки швидкість якого залежить від напруги|напруження|, то регламентується значення мінімальної допустимої напруги|напруження| в тяговій мережі|сіті| за|із| умови нормальної роботи ЕРС| в режимі тяги і максимально-допустимого значення при рекуперації;
тягова мережа|сіть| рейкового транспорту не симетрична, оскільки КМ| секціонована|, а рейкова - ні; крім того, ТМ| значно розгалужена.
Вимоги до ТМ|:
Перераховані вище особливості навантажень тягових мереж ускладнюють аналіз режиму роботи і розрахунок системи електропостачання і струмів к.з., які з вищевикладених причин, не можна проводити як розрахунок системи електропостачання загальнопромислового призначення.
Як уже згадувалося в розділі 1.1, електричний транспорт є споживачем електричної енергії 1-й категорії, тому схема електропостачання транспорту повинна володіти високим рівнем надійності. Особливе місце в системі електропостачання (з погляду забезпечення надійної роботи) займає контактна мережа. Цей елемент СЕП практично не може мати резерву, що має враховуватися при розрахунку і проектуванні КМ.
Система електропостачання мусить бути [3,4]:
економічною, мати високий коефіцієнт корисної дії (к.к.д.). Якщо взяти до уваги значне споживання енергії електричним транспортом, стане ясно, що кожний відсоток втраченої електричної енергії в системі електропостачання транспорту виливається у суттєві цифри. Втрати електричної енергії в системі електропостачання ЕРС складають приблизно 10—15% загальної витрати енергії на рух поїздів (на метрополітені — до 55%) [3];
безпечною для обслуговуючого персоналу і населення при нормальній експлуатації, при проведенні ремонтних робіт і в аварійному режимі.
гнучною і маневреною.
Всі перераховані вище вимоги, що пред'являються до системи електропостачання ЕРС, повинні враховуватися при її проектуванні. Проте рідко можна досягти результатів за всіма згаданими показниками, оскільки між деякими з них існують певні суперечності. Найчастіше вони виявляються між економічністю і надійністю. Відомо, що збільшення надійності системи призводить до збільшення витрат на її створення, тобто система стає менш економічною. Але, з другого боку, збільшення рівня надійної роботи системи приводить до зниження збитку, що викликається перервами в електропостачанні і відмовами устаткування і що призводять до простоїв транспорту.
Всі вимоги, які пред'являють до СЕП, можуть бути задоволені за різних технічних рішень, що володіють різним рівнем надійності і що мають різні економічні показники. Основними економічними показниками є річні сумарні приведені витрати, що визначені первинними (капітальними) вкладеннями і щорічними (поточними) витратами. Остаточний варіант приймають за наслідками техніко-економічних розрахунків.