Краткие теоретические сведения

 

Напряжение на шинах смежных тяговых подстанций колеблется и практически никогда не бывает одинаковым, следовательно, по тяговой сети должны циркулировать уравнительные токи или, что то же самое, транзит мощности по тяговой сети.

На линиях переменного тока уравнительные токи определяются раз-ностью напряжений на подстанциях (по модулю и фазе) и полным сопротивлением тяговой сети. Эти токи могут циркулировать по тяговой сети даже при от-сутствии нагрузки на данной фидерной зоне.

На участках постоянного тока при отсутствии нагрузок на линии неравенство напряжений на шинах соседних тяговых подстанций не может вызвать появления уравнительного тока. При появлении же нагрузки на фидерной зоне разница между напряжениями смежных подстанций приводит к перераспределению нагрузки между подстанциями, что можно рассматривать как результат наложения уравнительного тока.

Неодинаковые значения напряжения на «тяговых шинах» подстанций могут быть вызваны различием напряжения на вводах, коэффициентов трансформации, возникающих, например, при регулировании напряжения на трансформаторе, а также различными потерями напряжения в трансформаторах
самих подстанций. Если смежные подстанции питаются от различных энергосистем, то разность напряжения на вводах может достигать больших значений. При питании смежных подстанций от продольной линии электропередачи различие напряжений на этих подстанциях определяется снижением напряжения в самой линии электропередачи.

В некоторых случаях уравнительные токи могут привести к большим потерям энергии в тяговой сети и перегрузке подстанций.

 

Порядок выполнения работы

 

    1) Собрать параллельную схему питания тяговой сети постоянного тока двухпутного участка (рис. 4.1).

    2) Установить следующие величины сопротивлений: для контактной сети r_к.с = 41 мОм/км; для рельсов r_р = 12 мОм/км; для земли r_з = 49 мОм/км; переходное сопротивление «рельсы – земля» r_р-з = 0,5 Ом∙км. Блоки резисторов r_с и r_с-з устанавливать не нужно.

3) Установить на шинах тяговых подстанций напряжение холостого хода (U₀, кВ) и внутреннее сопротивление (R, мОм) в соответствии с данными
табл. 4.1.

    4) Включить подсоединенные фидеры подстанций, ПСК и ППС.

    5) Произвести измерения тока и напряжения для исследуемых схем и
занести полученные значения в табл. 4.1.

    6) Рассчитать по формуле (3.4) потери мощности в тяговой сети, построить диаграммы изменения напряжения для каждого пути по длине рассматри-ваемой МПЗ.

 

 

Рис. 4.1. Параллельная схема питания тяговой сети двухпутного участка

 

Таблица 4.1

Результаты измерения тока и напряжения на шинах ТПС и на нагрузках

Режим работы ТПС

Токи фидеров ТПС, кА

Напряжение на шинах, кВ

Напряжение на нагрузках, кВ

Потери мощности P, %

левая

правая

левая

правая

нечетный путь

четный путь

U0

R

U0

R

Iф3

Iф4

Iф1

Iф2

Uл

Uп

U1

U3

U2

U4

3,6

0

3,6

0

3,8

0

3,4

0

3,6

40

3,6

40

3,6

20

3,6

40

 

4.3. Контрольные вопросы

 

1) Что такое уравнительный ток?

2) Какое влияние оказывает уравнительный ток на работу системы тягового электроснабжения?

3) В каких случаях в МПЗ возникает уравнительный ток?

 

Лабораторная работа 5

ЗАЩИТА  ПОДЗЕМНЫХ  МЕТАЛЛИЧЕСКИХ  СООРУЖЕНИЙ
ОТ  ЭЛЕКТРОКОРРОЗИИ  С  ПОМОЩЬЮ  ДРЕНАЖЕЙ

 

Цель работы: исследовать влияние схемы питания тяговой сети и дренажей на величину и характер распределения разности потенциалов «подземное сооружение – земля».