2.10. Схемы питания кс

При выборе схем питания КС принимаются во внимание следующие факторы: величина потерь энергии, необходимая мощность ТП, сечение проводов КС, потери напряжения (в соответствии с ПТЭ), длина участка, режим короткого замыкания.

Существуют 2 схемы питания КС.

Одностороннее питание:

Рис. 2.32 Односторонние питание контактной сети

Двустороннее питание:

Рис. 2.33 Двустороннее питание контактной сети

Рассмотрим участок: сопротивление тяговой сети r_ТС = 0,05 Ом/км.

При одностороннем питании:

Рис. 2.34

∆UТС = 0,05 ∙ 5 ∙ 1000 = 250 В.

При двустороннем питании.

Рис. 2.35

∆UТС = 0,05 ∙ 5 ∙ 500 = 125 В.

Таким образом, при двустороннем питании потери напряжения меньше.

Фидерной зоной называется участок КС, питаемый одним и тем же фидером независимо от того, питается ли этот участок другим фидером.

Подстанционной зоной называется участок КС, питаемый одной подстанцией независимо от того, питается ли этот участок другими подстанциями.

В России на железных дорогах только двустороннее питание. Исключение - тупиковые ТП.

При двустороннем питании загрузка КС более равномерна, а также меньшие потери мощности и энергии.

Во Франции и Японии предпочитают схему одностороннего питания.

В зависимости от числа общих точек между контактными подвесками смежных путей, различают: раздельную, узловую и параллельную схемы.

Раздельная схема - это схема, когда между КС смежных путей нет общих точек.

При узловой схеме между контактными подвесками появляется одна общая точка (обычно в середине межподстанционной зоны).

При параллельной схеме питания между контактными подвесками смежных путей 3 и более общих точек (обычно это делается с помощью пунктов параллельного соединения - ППС).

Рис. 2.36 Раздельная схема питания

Рис. 2.37 Узловая схема питания

Рис. 2.38 Параллельная схема питания

Узловая и параллельная схемы имеют следующие преимущества по сравнению с раздельной:

1. Более равномерная загрузка параллельных путей.

2. Меньшие потери мощности, напряжения и энергии.

3. Улучшение условий рекуперации электрической энергии.

4. Возможность меньшего сечения контактной подвески.

5. Улучшение условий защиты от токов короткого замыкания (КЗ).

Основное назначение ПС - улучшение условий защиты от токов КЗ (уменьшение необходимой зоны действия защит смежных ТП).

Рис. 2.39

Ток КЗ выключателя 2 тяговой подстанции «А» будет мал и велика вероятность того, что ток КЗ меньше тока уставки (КЗуст). Пост секционирования ПС приводит к перераспределению токов и при наличии ПС ток через выключатель 2 ПС будет больше тока уставки, а значит выключатель 2 «распознает КЗ и отключит его».

Сравним раздельную, узловую и параллельную схемы с точки зрения потерь мощности и энергии.

В условиях эксплуатации СТЭ постоянного тока узловая схема по сравнению с раздельной при том же сечении контактной подвески дает на 10-15% меньше потерь энергии, а параллельная схема по сравнению с раздельной дает на 20-28% меньше потерь энергии.

При переменном токе узловая схема дает уменьшение потерь на 7-8% (сказывается наличие взаимоиндукции между путями). Таким образом, самая экономичная схема - параллельная, за ней идет узловая и наименее выгодная- раздельная схема.

Рис. 2.40