5.2.3. Выбор типа понизительного трансформатора

Трансформатор выбирают по номинальной мощности, напряжению и количеству обмоток согласно каталогу, например, ТДТНЖ. Обозначения указанного трансформатора расшифровываются следующим образом: Т – трехфазный; Д – масляное охлаждение с дутьем; Т – трехобмоточный; Н – с регулированием напряжения под нагрузкой; Ж – для железнодорожного транспорта.

Для напряжения 110 кВ мощность трансформатора составляет 10000, 16000 и 25000 кВА, а для напряжения 220 кВ – 25000 и 40000 кВА.

В случае использования однофазных трансформаторов их мощность определяется по нагрузке наиболее загруженного плеча. При этом на каждое плечо устанавливается по трансформатору и третий – как резервный.

5.2.4. Расчет экономического сечения контактной подвески

Приведенные затраты, зависящие от сечения контактной подвески, представляются как

,

(5.11)

где Е_н, Е_а – коэффициенты эффективности капиталовложений и амортизационных отчислений соответственно; К_к – стоимость сооружения контактной сети, тыс. р.; – стоимость электрической энергии, р.; W_г – годовые потери электрической энергии в контактной подвеске, определяемые по выражению:

,

(5.12)

где В₀ – условные годовые потери в контактной подвеске, кВтчкм/Ом;  – удельное сопротивление контактной подвески, Оммм²/км; S_к – сечение контактной подвески, мм².

Зависимость приведенных годовых затрат от сечения контактной подвески показана на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Влияние сечения контактной подвески

на годовые приведенные затраты

Пусть стоимость проводов контактной подвески длиной 1 км и сечением 10^-6 м² равна К_а. Тогда

,

(5.13)

где S_м – сечение контактной подвески в медном эквиваленте, м²; S_п – сечение постоянной части контактной подвески, м².

Сечение контактной подвески складывается из сечения контактных проводов, несущего и усиливающих тросов. Они выбираются также и по механической прочности. Типы проводов и тросов приведены в работе 8.

Подставляя выражение (5.13) в формулу (5.11), получим:

.

(5.14)

Из рис. 5.4 видно, что при , .

Тогда можно записать:

.

(5.15)

Из выражения (5.15) следует:

.

(5.16)

Формула (5.16) позволяет получить экономическое сечение контактной подвески, т. е. сечение, при котором годовые приведенные затраты будут минимальными.

5.2.5. Ток нагрева контактной подвески

Наибольшее значение нагревающий ток имеет в местах подключения питающих фидеров контактной сети, он определяется как эффективный ток за 20-минутный период при максимальных размерах движения и раздельной схеме питания тяговой сети.

Указанный период обусловлен временем достижения установившейся температуры проводов контактной подвески.

Проверка на условие нагревания проводится путем сравнения эффективного и допустимого тока:

,

(5.17)

где I_эф(20) – эффективный ток в течение 20 мин; I_доп – допустимый ток.

Состав проводов выбирается исходя из полученного экономического сечения и представляется как Н+К+У (несущий трос, контактный и усиливающий провода), например: М120+2МФ100+А185.

Таким образом, порядок выбора сечения контактной подвески сле- дующий:

по расчетному экономическому сечению S_эк предварительно выбирается состав проводов контактной подвески (необходимо, чтобы );

выбранная контактная подвеска проверяется по нагреванию;

по итогам проверки на нагрев выбирается окончательное сечение контактной подвески.