3 Изменения в схеме питания и секционирования трамвайных линий

Известна система электроснабжений участков постоянных токов, содержащия контактные подвески постоянных токов и распределительную сеть трехфазных токов, питаемых от шины переменных токов тп, контактная подвеска и распределительная сеть соединены меж друг другом параллельна чрез 3-х фазн. дроссель с нулевыми выводами .

Однако данная система электроснабжения на постоянном токе обладает низкой надежностью, т.к. требует симметричного расположения фаз трехфазного переменных токов, т.к. напряжение нулевого вывода будет равно нулю.

Наиболее близким аналогом является система электроснабжений участков постоянных токов, содержащаяся основные и вольтодобавочные выпрямительный агрегат, провода повышенных напряжений постоянных токов, кс, ходовые рельсы и импульсный преобразователь.

В данной системе для получения тягового напряжения 600 В и передачи энергии по дополнительному проводу в меж подстанционную зону устанавливаются вольтодобавочные управляемые выпрямительные преобразователи. В качество преобразовательных пунктов, связывающих провода повышенных напряжений с контактными сетями, используем импульсный преобразователь.

Недостатком такой схемы является отсутствие гальванической развязки разделяющую продольную линию 3.,.3. .к.В. и тяговые сети 600 В. В случае пробоя главного тиристора импульсного преобразователя напряжение продольной линии попадает в тяговую сеть, что приводит к возникновению аварийного режима.

Задача модификации – повысить надежность системы и повысить качество выходного напряжения (обеспечит гальваническая развязка тяговой сети от продольной линии).

На чертеже - схема и устройство.

При пропуске скоростного состава, а также при пакетном графике движения на участке постоянного тока наблюдаем снижения уровней напряжений на токоприемниках пс, что привело к уменьшениям скоростей движений трамваев и увеличения потери энергий в устройстве электроснабжения.

Данная система электроснабжения позволяет нам реализовать требуемую на участке скорость движения, снизить потери энергии, уменьшить количество ТП, и ,в целом, повысить безопасность эксплуатации систем электроснабжений на постоянном токе.

4 Расчетная часть

4.1 Расчеты электропотреблений на тяги ПС

В практиках проектирований устройства электроснабжений для электрифицируемой дороиг пользуемся результатом тягового расчета, которые позволили определять расходы элек­троэнергия для ПС разного типа и масс с различным тяговыми двигателями в зависимостях от профилей путей данных участков.

В дп не выполняем тяговые расчеты. По­ этому, для определений расходов энергий на тяги ПС исполь­зуем данные по удельным расходам электро энергий на тяги ПС

Электропотребление на тягу ПС, отнес-енное к шине тяг-ового напряжений подстанции, млн. кВт ч:

Если размер движений задан в виде количеств N и мас­сы Q ПС разного типа, то среднесуточный ПС, на любом перегоне L длиной l_j(или участке питания 1_т, кВт ч).

4.2 расcтояния меж.ду подстанциями

Расстоя­ние между подстанциями определяем по среднегодовой мощности, на 1 км участка:

По кривым находим расстояние между под­станциями. Это расстояние ориентировочное, так как нужда расположить тяговые подстанции на раздельных пунктах заставляет отступать от найденного значения.

Среднегодовая удельная мощность:

По кривым определяем расстояние между тяг. подстан­циями.

4.3 Размещение тяговых подстанций

Размещение подстанций производим учитывая внешнее энергоснабжение и обеспечение питанием потребителей. подстанцию размещаем, на раздельном пункте с путевым развитием, где есть подъездной путь. Целесообразно расположить подстанцию на затяжном подъеме на холмистых линиях, на развязках и других перспективных в электрификации направлениях. Так подстанцию легче обслуживать, снабжать не тяговые потребители.

Расстояние между подстанциями берем меньше, определенного по кривой, значения. Подстанции ставятся менее мощные, напряжение в КС становится более постоянным, улучшается сопротивляемость току КЗ, возростает качество электроэнергии, улучшается внешняя характеристика подстанции, снижаются потери; но, расходы растут.

Окончательный вариант расположения подстанций выбираем по технико-экономическим расчётам, приведённым в экономической части проекта. Расчёт показывает экономическую целесообразность 1 варианта.

5 Технологическая часть

5.1 Рекуперация электрической энергии

Электрическая тяга обладает замечательным свойством регенерировать (рекуперировать) электрическую энергию за счёт накопленной во время движения ПС кинетической энергии. Это свойство основано по принципу обратимости электрической машин, способных работать в режиме потребления и генерирования без каких-либо существенных переключений в электрических схемах. В режиме потребления (тяги) электрическая энергия с помощью электрических двигателей преобразуется в механическую, реализуемую с помощью колёсных пар, вращаемыми двигателями, в тяговое усилие, необходимое для движения трамвая.

В режиме рекуперации двигатели используют в качестве генераторов электрической энергии, отдающих избыточную кинетическую энергию, накопленную ПС в виде электрической энергии другим ПС, работающим в режиме тяги, или другим потребителям электрической энергии.

Применение рекуперации экономит около 20% энергии, с тяги трамваев. Это еще не все. Когда трамвай идет по спуску, для ограничения скорости ПС тормозит. Тогда скорость трамвая снижается, и опять растет, но все время в уровне допустимой.

Постоянную скорость обеспечивает рекуперативное торможение. Тогда трамвай становится дополнительным источником энергии для КС, и другие трамваи могут быстрее разгоняться

.