Краткие теоретические сведения

 

Под вынужденным режимом работы системы электроснабжения понимают ее работу при аварийном или плановом отключении некоторых ее элементов.

Наиболее тяжелым вынужденным режимом работы тяговой части системы электроснабжения является отключение одной из тяговых подстанций.

В этом случае длина МПЗ увеличивается вдвое. Это приводит к сни-жению напряжения на токоприемниках электровозов, увеличению потерь напряжения и мощности в тяговой сети. За счет включения нормально ра-зомкнутых продольных разъединителей контактной сети, расположенных в зоне ПСК, можно обеспечить двустороннее питание контактной сети на рассматриваемой МПЗ.

Мощность, поставляемая в тяговую сеть тремя подстанциями, определяется по формуле:

 

Pпост = Uл(Iф3 + Iф4) + Uп(Iф1 + Iф2) + Uс(Iс1 + Iс2 + Iс3 + Iс4),

(8.1)

 

где U_л, U_п, U_с – напряжение на шинах левой, правой и средней подстанций соответственно, кВ;

I_ф3, I_ф4 – ток фидеров левой подстанции, кА;

I_ф1, I_ф2 – ток фидеров правой подстанции, кА;

I_с1, I_с2, I_с3, I_с4 – ток фидеров средней подстанции, кА.

    Мощность, потребляемая тяговыми нагрузками

 

Pпотр =

(8.2)

 

где m – число нагрузок на обоих путях рассматриваемой зоны;

U _i, I _i – напряжение i-й нагрузки и потребляемый ею ток.

    Потери мощности в тяговой сети в процентах к потребляемой мощности

 

(8.3)

 

Порядок выполнения работы

 

    1) Собрать параллельную схему питания тяговой сети постоянного тока двухпутного участка (рис. 8.1).

    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 3,3 кВ и внутреннее сопротивление 20 мОм.

 

 

Рис. 8.1. Схема питания тяговой сети двухпутного участка для исследования вынужденных режимов работы

 

4) Включить подсоединенные фидеры подстанций, ПСК и ППС, реализующие заданную схему питания.

5) Измерить напряжение и ток фидеров ТПС, ПСК, ППС и занести полученные значения в табл. 8.1 и 8.2.

6) Отключить фидеры средней ТПС и зашунтировать воздушные промежутки обоих путей межсекционными выключателями подстанции. Повторить измерения и занести полученные значения в табл. 8.1 и 8.2.

7) Восстановить цепь, отключив межсекционные выключатели и включив фидеры средней ТПС. Отключить фидеры ПСК. Повторить измерения и результаты занести в табл. 8.2 и 8.3.

8) Рассчитать по формулам (8.1) – (8.3) потери мощности в тяговой сети для всех рассмотренных случаев и занести результаты в табл. 8.2.

9) Построить диаграммы изменения напряжения для каждого пути по длине рассматриваемых МПЗ для всех рассмотренных случаев и определить, какие показатели работы тяговой сети ухудшаются в вынужденном режиме.

 

Таблица 8.1

Результаты измерений тока и напряжения на ТПС
при различных режимах работы тяговой сети

 

Подстанция	Режим работы
	нормальный					вынужденный
	ток фидеров, кА				напряжение на шинах, кВ	ток фидеров, кА				напряжение на шинах, кВ
	Iф1	Iф2	Iф3	Iф4		Iф1	Iф2	Iф3	Iф4
Левая	–	–				–	–
Средняя						–	–	–	–	–
Правая			–	–				–	–

 

Таблица 8.2

Результаты измерений напряжения на нагрузках и ПСК

при различных режимах работы тяговой сети

 

Режим работы тяговой сети	Напряжение на нагрузках, кВ							Напряжение на ПСК, кВ	Потери мощности P, %
	нечетный путь				четный путь
	U1	U3	U5	U7	U2	U4	U6
Нормальный Отключение ТПС Отключение ПСК

Таблица 8.3

Результаты измерений тока и напряжения на ТПС при отключении ПСК

Подстанция	Ток фидеров, кА				Напряжение на шинах, кВ
	Iф1	Iф2	Iф3	Iф4
Левая	–	–
Средняя
Правая			–	–

 

 

8.3. Контрольные вопросы

 

1) Какие режимы работы тяговой сети называют вынужденными?

2) Какой из вынужденных режимов работы тяговой сети является наиболее тяжелым? Почему?

3) Как определяют потери мощности в тяговой сети при вынужденном режиме работы?

 

Библиографический список

 

1. Чернов Ю. А. Электроснабжение железных дорог: Учебное пособие /

Ю. А. Чернов / УМЦ  ЖДТ. М., 2016. 406 с.

2. Тарасенко А. В. Электроснабжение железных дорог / А. В. Тарасенко, О. А. Сидоров / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2017.
Ч. 1. 36 с.

3. Беглецов Н. Н. Электроснабжение железных дорог – модель двухпутного участка железной дороги, электрифицированной на постоянном токе: Руководство по выполнению базовых экспериментов / Н. Н. Беглецов. Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2011. 77 с.

4. Электрические железные дороги: Учебное пособие / Под ред.
Ю. В. Просвирова  и  В. П. Феоктистова / УМЦ  ЖДТ. М., 2010. 356 с.

Учебное издание

ТАРАСЕНКО Александр Владимирович,

ФИЛИППОВ Виктор Михайлович

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

 

 

Учебно-методическое пособие

_______________________________

 

Редактор  Н. А. Майорова

 

 

***

 

Подписано в печать 05.03.2018. Формат 60  84 ¹/₁₆.

Офсетная печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,4. Уч.-изд. л. 2,7.

Тираж 100 экз. Заказ     .

 

**

 

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа

Типография ОмГУПСа

 

*

 

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35