Расчетные параметры и режимы

Температура окружающей среды

2.1.1.Расчётная максимальная температура окружающего воздуха для определения температуры наиболее нагретой точки обмотки и масла в верхних слоях принята Т_в = 35ºС.

 

При выполнении проверочных расчётов для зимнего графика движения поездов температура окружающего воздуха должна приниматься в соответствии со СНиП 23-01-99 для холодного периода года.

2.1.2. Интенсивность износа витковой изоляции определяется при эквивалентной температуре окружающего воздуха Т_{в э} = 20 ºС.

Расчетные режимы

2.2.1. Мощность трансформаторов и автотрансформаторов с учётом допустимых систематических нагрузок, превышающих номинальный ток обмоток, при нормальной (проектной) схеме электроснабжения должна обеспечивать пропуск поездов в соответствии с заданным графиком движения, включающим периоды наиболее интенсивной работы участка в отношении электропотребления.

При отсутствии расчётного графика движения поездов должны быть заданы следующие основные исходные параметры:

· размеры движения в средние сутки месяца интенсивных перевозок;

· минимальные межпоездные интервалы в пакетах поездов различных категорий;

· схема пропуска поездов повышенной массы в периоды интенсивной работы (например, 6300–8000–6300 т);

· продолжительность технологического «окна» и его положение на графике движения относительно периода интенсивной работы;

· перегоны, на которых наиболее вероятны регулярные сгущения поездов одновременно по обоим путям, например, исходя из технологии работы ближайших станций.

2.2.2. В отсутствие исходных данных по п. 2.2.1 принимаются следующие расчётные графики движения поездов.

· На двухпутных и многопутных участках:

В направлении наибольшего электропотребления пакет из N _ич1 поездов, проложенный спустя 8–10 ч от начала графика движения, с интервалом J _р в соответствии с ЦЭ-462, остальные поезда (до и после пакета) средневзвешенной массы в количестве N _с1 – N _ич1 с интервалом, мин,

, (2.1)

где T _ич – продолжительность периода интенсивной работы, мин; T _тех – продолжительность технологического «окна»: T _тех = 120 мин, если не задано иное значение; N _с1 – суточное количество поездов на данном пути.

В обратном направлении поток поездов средневзвешенной массы в количестве N _с2, заданном в сутки для данного пути, с интервалом J ₂ = 1,4 J _р, но не менее 11 мин.

· На однопутных участках:

частично-пакетный график при пропуске пакета из трёх поездов с интервалом согласно ЦЭ-462 в направлении наибольшего электропотребления и при скрещении этого пакета со встречными поездами средневзвешенной массы на всех раздельных пунктах с путевым развитием.

2.2.3. В зависимости от конкретных проектных условий должны рассматриваться также дополнительные режимы:

· пропуск пакета поездов в обратном направлении (при потоке по другому пути), если расходы электроэнергии поездами в обоих направлениях примерно одинаковы;

· пропуск поездов по графику движения для зимнего периода, если электропотребление при нём выше, чем летом.

2.2.4. Проверка выбранной мощности трансформаторов для вынужденных режимов работы системы электроснабжения производится согласно требованиям ЦЭ-462 с учётом норм допустимых аварийных перегрузок. При этом параметры вынужденного режима системы электроснабжения должны соответствовать допустимым минимальным напряжениям на электровозе.

Нагрузки подстанции

2.3.1. Мощность тяговой подстанции постоянного тока или одного плеча подстанции переменного тока в период интенсивной работы, условно называемый “интенсивный час”, приближённо определяется как сумма часовых мощностей по каждому пути (направлению движения) f, кВ·А:

, (2.2)

где M_f – количество путей (направлений движения) в рассматриваемой межподстанционной зоне. На однопутном участке M_f = 2.

Значения S _{ич f} рассчитываются по формуле

, (2.3)

где U _{но м} – номинальное напряжение трансформатора на стороне контактной сети, кВ (п. 2.3.2); U _р – расчётное напряжение, при котором определены расходы электроэнергии поездами, кВ (п. 2.3.4); W _{0 срв f} – полный расход электроэнергии поездом средневзвешенной массы на пути (направлении) f за время хода по зонам, питаемым данной подстанцией (плечом) и отнесённый к этой подстанции, кВ·А·ч (п. 2.3.3); k _снэ – коэффициент, учитывающий мощность собственных нужд локомотива, жизнеобеспечения пассажирского и пригородного поезда (п. 2.3.5);

N _{ич f} – количество поездов в интенсивный час. Для расчётных графиков движения по п. 2.2.2 N _ич1 должно соответствовать ЦЭ-462; в обратном направлении на двухпутном (многопутном) участке N _ич2 = 60 / J ₂, на однопутном N _ич2 = 1; γ_{ч f} – коэффициент заполнения графика движения на пути f в интенсивный час: при длине межподстанционной зоны свыше 45 км для грузовых поездов γ_{ч f} = 0,85, для пассажирских γ_{ч f} = 0,92. Во всех остальных случаях, в том числе при T _ич > 60 мин и для равномерного потока поездов γ_{ч f} = 1.

При необходимости учёта фактических расходов электроэнергии поездами различной массы в пакете используется выражение

, (2.4)

2.3.2. Напряжение U _ном для трансформаторов подстанций постоянного тока равно напряжению холостого хода обмоток U_{d 0т} , приведенному к стороне выпрямленного тока:

· U_ном = U_d0т = 3,7 кВ при 6-пульсовых схемах выпрямителей;

· U_ном = U_{d0 т} = 3,6 кВ при 12-пульсовых.

При системах переменного тока U _ном = 27,5 кВ.

2.3.3. Расход электроэнергии поездом любого типа n может быть получен на основе следующих результатов расчётов.

По удельным расходам электроэнергии w _{у n} , Вт·ч/(т·км), поезда данной категории на участке профиля соответствующего типа:

W_0n = 10^–3 κ w_уn Q_i l_з / k_м, (2.5)

где κ – доля нагрузки, приходящаяся на данную подстанцию: при одностороннем питании зоны κ = 1; при двустороннем κ = 0,5, если не задано иное значение; Q_n – масса поезда, т; l _з – длина зон, питаемых подстанцией (плечом), км; k _м – коэффициент мощности нагрузки трансформатора. При системе постоянного тока k _м = 0,98; при системе переменного тока в условиях движения скоростных поездов с вентильными или асинхронными тяговыми двигателями k _м = 0,95, в остальных случаях k _м = 0,8.

Значение удельного расхода электроэнергии следует принимать по результатам расчётов для участков с аналогичными характеристиками профиля и плана пути, массами поездов и допускаемыми скоростями движения.

По тяговым расчётам для поезда данного типа на участке длиной l _з:

W_0n = κ W_n / k_м, (2.6)

где W_n – потребление активной электроэнергии поездом на данном участке, кВт·ч. Если по результатам расчёта для тяги на переменном токе определяется потребление полной электроэнергии в кВ·А·ч, то коэффициент k _м не учитывается.

По результатам электрических расчётов значение W _{0 n} определяется непосредственно при моделировании графика пропуска одиночного поезда данного типа по рассматриваемым межподстанционным зонам. Расчёты должны производиться без учёта смежных межподстанционных зон (т. е. для выделенного контролируемого участка) при одинаковых напряжениях холостого хода подстанций и при отключённых установках поперечной компенсации реактивной мощности.

2.3.4. При определении W_0n по удельным расходам электроэнергии и по тяговым расчётам напряжение U_р в (2.3), (2.4) принимается:

· U_р = 3 кВ при электротяге на постоянном токе;

· U_р = 25 кВ на переменном.

Если расходы энергии определяются по результатам электрических расчётов, то напряжение U_р принимается равным среднему значению на шинах контактной сети.

2.3.5. В зависимости от категории поезда используются следующие значения коэффициента k _снэ:

· для грузовых 1,02;

· пассажирских 1,05;

· пригородных и скоростных 1,1.

Если мощность собственных нужд и жизнеобеспечения поезда учтена в характеристиках электроподвижного состава, то в (2.3), (2.4) принимают k _снэ = 1.