3.5 Проверка оборудования тяговой подстанции
Выбранное по условию длительного режима оборудование тяговой подстанции РУ-3,3 кВ следует проверить по условиям к.з., т.е. на электродинамическую и термическую стойкость.
3.5.1 Проверка токоведущих частей, изоляторов и разъединителей
Жесткие медные шины РУ-3,3 кВ на электродинамическую устойчивость не проверяют, так как полное время отключения к.з. в цепях постоянного тока очень мало (сотые доли секунды) и при этом ток к.з. не достигает установившегося значения.
Изоляторы РУ-3,3 кВ на термическую стойкость не проверяются.
Разъединители РУ-3,3 кВ на электродинамическую и термическую стойкость не проверяются.
3.5.2 Проверка быстродействующего выключателя постоянного тока
Быстродействующие выключатели проверяются по условию:
Imax > Iк уст , (27)
где Iк уст – установившийся ток к. з. на шинах РУ-3,3 кВ, Iк уст =32218 А;
Imax – максимальный ток отключения, приводится в справочнике, Imax=50000 А.
50000 A > 32218 A
Условие выполняется.
На электродинамическую и термическую устойчивость быстродействующие выключатели не проверяются.
3.6 Выбор сглаживающего устройства
В соответствии с «Правилами защиты устройств связи от влияния тяговой сети электрических железных дорог постоянного тока» рекомендуется на тяговых подстанциях применять двухзвенные резонансно-апериодические сглаживающие устройства.
Сглаживающее
устройство состоит из одного или двух
реакторов, включенных в минусовую шину,
и резонансных контуров, состоящих из
конденсаторов и индуктивных катушек.
Каждый контур настраивают в резонанс
на определенную частоту из числа
гармоник, имеющихся в выпрямленном
напряжении. Спектр частот в переменной
составляющей выпрямленного напряжения
очень разнообразен – от 100 до 6000Гц, через
каждые 100Гц, причем наибольшие амплитуды
напряжений имеют гармоники, кратные
300Гц. Наибольшее мешающее воздействие
на линии связи оказывают гармоники от
100 до 1500Гц. Постоянная составляющая
выпрямленного напряжения не может
создать тока в резонансных контурах
вследствие наличия в них конденсаторов.
Переменной составляющей напряжения
создается ток, проходящий по реактору
и двум параллельным цепям: первой –
резонансным контурам, второй - контактной
сети и тяговым двигателем электровоза.
Сумма падений напряжения в реакторе
и резонансных контурах
равна переменной составляющей:
,
(28)
Следовательно, падение напряжения в резонансных контурах является одновременно тем переменным напряжением, которое создает в контактной сети мешающий переменный ток. Чем меньше падение напряжения , тем меньше влияние тягового тока на линии связи.
В
реальных СУ
.
Идеальным сглаживающим устройством
является такое, у которого независимо
от частоты вся переменная составляющая
теряется в реакторе
,
а в резонансных контурах потеря равна
нулю.
На рисунке 6 изображено двухзвенное семиконтурное сглаживающее устройство.
Первое
звено состоит из шести контуров на
частоту от100 до 600 Гц и реактора
;
второе звено состоит из конденсатора
и реактора
,
параллельно которому подключен контур
.
Это звено рассчитано на сглаживание
гармоник с частотой выше 600 Гц. Звено
образует
фильтр пробку для частоты 300 Гц, в котором
принято
.
Для снижения помех в каналах высокой частоты предусматривается включение конденсатора С=100 мкФ между катодом выпрямителя и контуром заземления подстанции.
Рис.6. Схема сглаживающего устройства
По
нормам необходимо, чтобы значение общего
эквивалентного мешающего напряжения
на выходе
питающей линии тяговой сети во избежание
помех не превышало
,
т.е. около 5 В. Исходя из этой нормы,
выбирают индуктивности реакторов и
емкости при проектировании.
При ненормальных режимах работы выпрямителей (работа без одной фазы) возможно возникновение гармоники 150 Гц, имеющей большой коэффициент пульсации и вызывающей большой коэффициент пульсации и вызывающей большие помехи в линии связи. Для сигнализации о таком ненормальном режиме в цепь фильтров включают трансформатор тока катушечного типа ТКЧ, от которого питается токовое реле, замыкающее цепь сигнализации при возникновении гармоники 150Гц.
3.7 Выбор аккумуляторной батареи
Для выбора АКБ определяют типовой номер батареи, состоящей из свинцово-кислотных аккумуляторов стационарного типа (СК), рассчитывают число последовательно включенных элементов, выбирают зарядно-подзарядное устройство (ЗПУ).