3.3. Метод равномерного сечения графика движения поездов
При использовании метода равномерного сечения графика движения поездов расчета СТЭ на график движения поездов наносят сечения через равные промежутки времени. Промежуток времени, через который наносятся сечения на график движения называется дискретизацией. После проведения сечений строят мгновенные схемы приложения нагрузок и рассчитывают их с целью получения зависимостей:
Iф= f(t) – ток фидера во времени;
∆U= f(t) – потеря напряжения во времени и т. д.
Мгновенная схема – это схема, которая показывает расположение поездов в данный момент времени с указанием их токов потребления.
К достоинствам данного метода можно отнести следующее:
– расчет прост, так как нет необходимости анализировать, где провести сечения. Сечения проводят через равные промежутки времени. Варьируя дискретизацией, можно менять точность расчета;
– метод достаточно легко реализуется на базе ЭВМ и на сегодняшний момент практически во всех программных средствах расчета СТЭ реализован именно этот метод с дискретизацией 0,5 или 1 мин.
К недостаткам данного метода следует отнести то, что при относительно низкой дискретизации (больших промежутках времени ∆t) точность расчета невысока, так как при этом пропускаются моменты с критическими параметрами (высокими токовыми нагрузками).
На рис. 3.2 приведен пример построения мгновенных схем с помощью метода равномерного сечения графика движения поездов.
Рис. 3.2. Метод равномерного сечения графика движения поездов
3.4. Метод характерных сечений графика движения поездов
При использовании метода расчета характерных сечений графика движения поездов на кривых поездного тока берутся точки, соответствующие большим значениям тока. Далее эти точки сносятся на график движения поездов (на соответствующую нитку графика движения) и по полученной точке проводится сечение. Таким же образом выбирается несколько характерных точек и по ним проводятся сечения графика движения. Следовательно, сечения проводят обдуманно (анализируя кривые поездного тока), тем самым исключают пропуск моментов с высокими значениями поездного (тягового) тока (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Метод характерных сечений графика движения поездов
К достоинствам данного метода следует отнести то, что при его использовании сечения проводятся именно в тех местах, где большие токи, исключаются моменты с невысокими токовыми нагрузками и фиксируются все значимые изменения поездных токов.
К недостаткам данного метода следует отнести необходимость анализа кривых поездного тока с целью выявления характерных точек. Так же следует отметить то, что при использовании данного метода не исключается дублирование мгновенных схем, в этом случае близкие сечения объединяются, и строится одна мгновенная схема.
Полученные мгновенные схемы приложения нагрузок в результате сечений (характерных) графика движения поездов рассчитываются, так же как и обычные мгновенные схемы.
3.5. Метод непрерывного исследования графика движения поездов
Метод непрерывного исследования графика движения поездов позволяет построить график тока фидера без построения мгновенных схем приложения нагрузок. При использовании данного метода строятся графики нагрузок тяговых подстанций в зависимости от времени.
На рис. 3.4 представлена реализация метода непрерывного исследования графика движения поездов на участке с односторонним питанием.
Достоинство – простота использования и абсолютная точность.
При двухстороннем питании необходимо определить ток, получаемый электроподвижным составом от расчетной тяговой подстанции (в данном примере это тяговая подстанция А). Определить ток тяговой подстанции можно с помощью аналитических выражений.
Помимо аналитических выражений можно воспользоваться методом подобия двух треугольников. На рис. 3.5 приведена реализация данного метода. На рисунке ∆BPO ~ ∆FMO. Из этого следует
BP неизвестно и соответствует току
тяговой подстанции А.
Следует добавить также то, что при использовании метода равномерного сечения графика движения поездов с сечением графика движения поездов с высокой дискретизацией (∆t→0) точность расчета будет близка к точности при использовании метода непрерывного исследования графика движения поездов.
Рис. 3.4. Реализация метода непрерывного исследования графика движения поездов на участке с односторонним питанием
Рис. 3.5. Реализация метода подобия треугольников для определения тока тяговой подстанции
На рис. 3.6 представлена реализация метода непрерывного исследования графика движения поездов на участке с двухсторонним питанием. Кривая 1 (неразложенная кривая) соответствует току тяговой подстанции при одностороннем питании, а кривая 2 (разложенная кривая) соответствует току тяговой подстанции при двухстороннем питании.
Рис. 3.6. Реализация метода непрерывного исследования графика движения поездов на участке с двухсторонним питанием