Расчёт мощности переменного тока

Произведем расчет мощности переменного тока, потребляемой устройствами электрической централизации на проектируемой станции

Нагрузку на внешнюю сеть электроснабжения от всех устройств электрической централизации можно с достаточной степенью точности определить по усредненным данным потребления мощности отдельными элементами устройств.

В расчетах потери в преобразователях панели ППЗ-50/25 учитываются в зависимости от нагрузки преобразователя рельсовыми цепями частотой 25 Гц с реле ДСШ-13А. При нагрузке до 50% принимается К.П.Д. равным 0,45, cosφ=0,6, свыше 50% - к.п.д. равным 0,55, cosφ=0,7.

При расчетах мощности, потребляемой, устройствами электрической централизации учитывается, что от трансформатора ТС питаются рельсовые цепи, релейные шкафы, контрольные цепи стрелок, электрообогрев стрелок. Подсчитав нагрузку на трансформатор ТС, необходимо учесть потери в преобразователях панели ППЗ-50/25, а также внутренние потери в трансформаторе ТС.

Для промежуточной станции можно принять следующие величины потребляемой мощности: устройства связи поста ЭЦ – активная 3270 Вт, реактивная 2753 вар; устройства освещения, вентиляции и другие вспомогательные приборы – активная 4150 Вт, реактивная 1940 вар; лимит для мастерской – 7000 В.А (активная 5600 Вт, реактивная 4200 вар).

Дополнительные нагрузки на вводную панель от трансляционного усилителя ТУ-100 в рабочем режиме, от выпрямителя 220В, 30А при переводе стрелок (безбатарейная система питания), негарантированного освещения составляют: активные – 14000 Вт, реактивные – 6000 вар.

Определим мощность, потребляемую устройствами электрической централизации (с безбатарейной системой питания) станции, имеющей 12 стрелок и 22 светофоров по укрупненным показателям. На станции и прилегающих участках – автономная тяга, рельсовые цепи применены переменного тока частотой 25 Гц с реле ДСШ-13А. Вся аппаратура ЭЦ размещена на посту II категории.

Активная мощность, потребляемая рельсовыми цепями определяется по формуле:

 

 Вт,                    (3.2)

 

где  – количество стрелок на станции (12);

  Р – активная мощность, потребляемая рельсовыми цепями при автономной тяге (таблица 3.6).

Реактивная мощность определяется по аналогичной формуле:

 

 =  вар,                 (3.3)

 

где Q – реактивная мощность, потребляемая рельсовыми цепями при автономной тяге (таблица 3.6).

 

                                                                                                            Таблица 3.6

Нагрузка	Измеритель	Потребляемая мощность
		Р, Вт	Q, вар
Контрольная цепь стрелочных электроприводов	Стрелка	5	4
Обогрев контактов автопереключателя	Стрелка	45	22
Лампы светофоров	Светофор	21	6,8
Рельсовые цепи при автономной тяге	Рельсовая цепь	20	22,5
Релейные шкафы входного светофора	Шкаф	95	60

 

Общая мощность потребляемая рельсовыми цепями, определяется по формуле:

 

 В А   (3.4)

Активная нагрузка на трансформатор, питающий цепи контроля и обогрева стрелок и релейные шкафы входных светофоров определяется по формуле:

 

 Вт, (3.5)

 

где  – активная мощность, потребляемая контрольной цепью стрелочного привода (таблица 3.6);

   – активная мощность, потребляемая на обогрев контактов автопереключателя (таблица 3.6);

   – активная мощность, потребляемая в релейных шкафах входных светофоров (таблица 3.6);

   – количество входных светофоров.

Реактивная мощность для этой нагрузки определяется по аналогичной формуле:

 

 вар, (3.6)

 

где  – реактивная мощность, потребляемая контрольной цепью стрелочного привода (таблица 3.6);

 – реактивная мощность, потребляемая на обогрев контактов автопереключателя (таблица 3.6);

 – реактивная мощность, потребляемая в релейных шкафах входных светофоров (таблица 3.6);

   – количество входных светофоров.

Общая нагрузка, потребляемая цепями контроля и обогрева стрелки, релейными шкафами входных светофоров определяется по формуле:

 

 В А, (3.7)

 

При полученной нагрузке потери в трансформаторе составляют:

 

∆Р = 310 Вт; ∆Q = 800 вар.

 

С учетом потерь в трансформаторе потребляемая активная мощность будет равна:

 

 Вт,                  (3.8)

 

Реактивная мощность:

 

 вар,                 (3.9)

 

Активная мощность, потребляемая светофорами определяется по формуле:

 

 Вт,                       (3.10)

 

где  – активная мощность, потребляемая лампами светофоров (таблица 3.6);

 – количество светофоров на станции (24).

Реактивная мощность, потребляемая лампами светофоров:

 

 вар,                  (3.11)

 

где  – реактивная мощность, потребляемая лампами светофоров (таблица 3.6);

   – количество светофоров на станции (24).

Общая мощность, потребляемая устройствами поста ЭЦ определяется по формуле:

 

 Вт,   (3.12)

 

 вар,   (3.13)

 

Устройства связи поста потребляют мощности:  = 3270 Вт;  = 2735 вар. Для устройств освещения, вентиляции и других вспомогательных приборов поста требуется:  = 4150Вт;  = 1940вар.

Суммарная активная мощность, потребляемая устройствами СЦБ и связи поста ЭЦ станции:

 

 Вт,   (3.14)

 

Суммарная реактивная мощность:

 

 вар (3.15)

 

Общая суммарная мощность, потребляемая устройствами СЦБ и связи:

 

 В А   (3.16)

 

Мощность, потребляемая в мастерской:  = 5600 Вт;  = 4200 вар.

Дополнительные кратковременные нагрузки на вводную панель питающей установки (до 10с):  = 14000 Вт;  = 6000 вар.

Общая активная мощность, потребляемая всеми устройствами поста ЭЦ, определяется по формуле:

 

 Вт  (3.17)

 

Общая реактивная мощность:

 

 вар (3.18)

 

Общая мощность, потребляемая всеми устройствами поста ЭЦ:

 

 В А  33,3 кВ А   (3.19)

 

Вывод: для питания устройств СЦБ и связи на постах электрической централизации предусматривается резерв мощности, равный 10% или 3,3 кВА, итого общая потребляемая мощность с учетом резерва 36,6 кВА.