2. Расчет мгновенных схем для участка с односторонним питанием

Для каждой мгновенной схемы рассчитываются следующие величины:

1) Ток фидера, А

i_Б1=i₁+i₂+i₃+…i_n=

т.е. мгновенный ток фидера равен сумме мгновенных токов поездов;

2) Потери напряжения до каждого из поездов, В:

поясняющая схема приведена на рис. 2.2.

Рисунок 2.2 – Схема для расчета потерь напряжения

– потери напряжения до первого поезда

u₁=i_Б1·l₁·r₀;

– потери напряжения до второго поезда

u₂=u₁+(i_Б1–i₁)·(l₂– l₁)·r₀;

– потери напряжения до третьего поезда

u₃=u₂+(i_Б1–i₁–i₂)·(l₃– l₂)·r₀;

– потери напряжения до n-ого поезда

u_n=u_n-1+(i_Б1–i₁–i₂–…– i_n-1)·(l_n– l_n-1)·r₀;

3) Потери мощности

P=i_Б1²·l₁·r₀+(i_Б1–i₁)²·(l₂– l₁)·r₀+(i_Б1–i₁–i₂)²·(l₃– l₂)·r₀+…+(i_Б1–i₁–i₂–…– i_n-1)²·(l_n– l_n-1)·r₀;

Результаты расчета сводятся в табл. 1.

По полученным мгновенным значениям тока фидера, потерь напряжения и мощности строятся графики их изменения. При этом ток фидера и потери мощности строятся за период графика, а потери напряжения за время движения поезда по участку одностороннего питания (рис. 2.3)

Рисунок 2.3 – Графики изменения основных величин для участка с односторонним питанием

.

Таблица 1

Результаты расчета мгновенных схем для участка с односторонним питанием

№ схемы

Токи электровозов и расстояния от поезда до подстанции

Ток фидера

Потери напряжения до поездов

p, кВт

i1, А

l1, км

i2, А

l2, км

i3, А

l3, км

…

…

in, А

ln, км

iБ1, А

iБ12, А2

u1, В

u2, В

u3, В

…

un, В

1

2

3

4

5

6

Средние значения

Среднее квадратичное значение

Примечание: в таблице индекс n показывает максимальное количество поездов, попавших в мгновенную схему

3. Расчет средних значений тока и потерь напряжения и мощности

Средний ток фидера, А:

,

где m – число мгновенных схем.

Средний квадратичный ток фидера, А:

,

Коэффициент эффективности тока фидера

.

Средняя потеря напряжения до поезда за время потребления тока, В:

,

где m₁ – число сечений, в которых рассматриваемые поезда потребляют ток.

Средняя потеря мощности, Вт:

.

Полученные значения средних величин заносятся в табл. 1.

3. Расчет участка с двухсторонним питанием

   1. Построение мгновенных схем для участка с двухсторонним питанием

Мгновенные схемы для участка с двухсторонним питанием строятся так же, как и при одностороннем питании.

2. Расчет мгновенных схем для зоны двухстороннего питания

Для каждой из мгновенных схем находятся те же величины, что и для участка с односторонним питанием. При этом необходимо учесть специфику схем двухстороннего питания.

Токи фидеров в этой схеме распределяются обратно пропорционально расстоянию до тяговых подстанций.

где n – количество поездов.

После расчета токов фидеров для каждой схемы строится точка токораздела путем последовательного вычитания из тока подстанции токов поездов, пока разность не станет отрицательной. Такая точка может быть только в месте расположения поезда. Поезд в точке токораздела получает питание с двух сторон (см. рис. 3.1).

Рисунок 3.1 – Определение точки токораздела

Пример определения точки токораздела приведен на рис. 3.2.

В примере i_А1=200А и i_Б3=650 А.

Рисунок 3.2 – Пример определения точки токораздела

Потери напряжения до каждого из поездов до точки токораздела считаются со стороны подстанции А, после точки токораздела – со стороны подстанции Б. Потери напряжения до поезда, являющегося точкой токораздела можно считать с любой стороны. Схема, поясняющая расчет потерь напряжения приведена на рис. 3.3.

Рисунок 3.3 – Поясняющая схема

– потери напряжения до первого поезда

u₁=i_А1·l₁·r₀;

– потери напряжения до второго поезда

u₂=u₁+(i_А1–i₁)·(l₂– l₁)·r₀;

– потери напряжения до третьего поезда

u₃=u₂+(i_А1–i₁–i₂)·(l₃– l₂)·r₀;

– потери напряжения до n-ого поезда

u_n=i_Б3·(L₁–l_n)·r₀;

– потери напряжения до n–1 -ого поезда

u_n-1=u_n+(i_Б3–i_n)·(l_n– l_n-1)·r₀.

При большом количестве поездов потери мощности удобнее определять через потери напряжения и токи поездов

.

Результаты расчета сводятся в табл. 2.

Таблица 2

Результаты расчет мгновенных схем для участка с двухсторонним питанием

№ схемы

Токи электровозов и расстояния от поезда до подстанции

Ток фидера

Потери напряжения до поездов

p, кВт

i1, А

l1, км

i2, А

l2, км

i3, А

l3, км

…

…

in, А

ln, км

iА1, А

iА12, А2

iБ3, А

iБ32, А2

u1, В

u2, В

u3, В

…

un, В

1

2

3

4

5

6

Средние значения

Среднее квадратичное значение

Примечание: в таблице индекс n показывает количество поездов.