Глава 2 Расчет мощности подстанции

Целью расчета является определение суммарной мощности всех потребителей для определения расчетной мощности главных по­нижающих трансформаторов и выбора их типов, а также опреде­ление полной мощности подстанции. Исходные данные, требуемые для расчета всех типов подстанций, приведены в общих указаниях. Расчетная мощность главных понижающих трансформаторов для различных типов подстанций определяется нагрузкой их вторич­ных обмоток (рис. 2.1).

В той последовательности, которая представлена на этом рисунке, рассмотрим методику определения мощностей потребителей. При рас­чете мощностей окончательные ответы округляются до целого числа.

Рис. 2.1. Потребители мощности главных понижающих трансформаторов

На основании рис. 2.1 расчетные схемы для определения макси­мальной полной мощности первичных обмоток трансформатора (S_мах), по которой будет определяться расчетная мощность глав­ных понижающих трансформаторов, представлены в разделе 2.5.

2.1. Мощность тяговой нагрузки

2.1.1. Тяговые подстанции переменного тока

Обычно нагрузка подстанции задается действующими значениями токов наиболее (I_э') и наименее (I_э'') загруженных фаз трансформатора.

Тогда мощность на тягу поездов, кВА

S_тяг = U_ш (2 I_э' + 0,65 I_э'')∙К_р∙К_к∙К_м , (2.1)

где U_ш - номинальное напряжение на шинах тягового электроснабжения, кВ;

I_э', I_э'' - токи фаз трансформатора, А; К — коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки фаз трансформатора, принимаемый равным 0,9; К_к — коэффициент, учитывающий влияние компенсации реактивной мощности, принимаемый равным 0,93; К_м — коэффициент, учитывающий влияние внутрисуточной неравномерности движения на износ обмоток трансформаторов, который можно принять равным для двухпутных участков — 1,45, для однопутных — 1,25.

В ряде случаев могут быть заданы среднесуточные действующие значения мощности для наиболее и наименее загруженных плеч питания, соответственно S_тяг' и S_тяг''. В этом случае мощность на тягу определяется из выражения, кВА

S_тяг= (2 S_тяг' + 0,65 S_тяг'') ∙К_р∙К_к∙К_м , (2.2)

В тех случаях, когда известны для каждой фидерной зоны средний ток поезда I_П и максимальное число поездов на фидерной зоне N_ф, зна­чения I_э' и I_э'' можно определить из выражения, А

(2.3)

где п - число фидеров контактной сети; I_ср.ф. - редний ток фидера: при одностороннем питании I_ср.ф= I_n ∙ N_ф , при двустороннем питании ; I_Д.Ф - действующее значение тока фидера:

при одностороннем питании, А, ,

при двухстороннем питании, А, .

Коэффициент а определяется отношением времени хода поезда по фидерной зоне к времени его хода под током и равен 1,02—1,05.

Рассчитанные по выражению (2.3) значения токов плеч питания позволяют определить мощность на тягу поездов по выражению (2.1).