Краткие теоретические сведения

 

В зависимости от количества питающих путей схемы питания тяговой сети могут быть одно- и многопутными. По способу питания тяговой сети межподстанционных зон (МПЗ) различают схемы одно- и двустороннего питания. При схеме одностороннего питания электровоз получает питание от одной тяговой подстанции, при двусторонней схеме – от двух.

На однопутных участках различают раздельную и консольную схемы питания (рис. 2.1), на двухпутных (в зависимости от количества общих точек между контактными сетями смежных путей) – раздельную, консольную, узловую и параллельную схемы питания (рис. 2.2).

 

а

 

б

 

Рис. 2.1. Схемы питания тяговой сети однопутного участка:

а – раздельная; б – консольная

а

 

б

 

в

 

г

 

Рис. 2.2. Схемы питания тяговой сети двухпутного участка:
а – раздельная; б – консольная; в – узловая; г – параллельная

Раздельная схема питания двухпутного участка (рис. 2.2, а) обеспечивает питание каждого пути независимо друг от друга. В связи с этим уменьшается общее сечение контактной подвески, что приводит к увеличению потерь электрической энергии. При консольной схеме питания двухпутного участка (рис. 2.2, б) электроснабжение нечетного пути МПЗ обеспечивается фидером одной подстанции, а четного – другой. Узловая схема питания (рис. 2.2, в) выполняется с помощью постов секционирования, устанавливаемых примерно в середине фидерной зоны. В контактной сети у ПСК устраивается секционное разъединение. Наличие ПСК позволяет соединить между собой контактные подвески обоих путей. В этом случае потери электрической энергии уменьшаются, а при повреждении контактной сети выводится из работы не весь участок между подстанциями, а лишь поврежденная секция между подстанцией и ПСК.

При параллельной схеме питания (рис. 2.2, г) кроме ПСК устраиваются еще ППС путей, которые электрически соединяют контактные подвески обоих путей дополнительно в нескольких точках. При повреждении контактной подвески на одном из путей ППС разъединяют контактные сети этих путей, позволяя неповрежденному пути остаться в работе. Применение поперечных соединений проводов контактной сети путей двухпутного участка приводит к некоторому выравниванию нагрузок в проводах, что позволяет уменьшить потери энергии и напряжения в сети, уменьшить сечение проводов контактной сети.

 

Порядок выполнения работы

 

    1) Собрать заданную преподавателем схему питания тяговой сети пос-тоянного тока (рис. 2.3):

– для однопутного участка: раздельная, консольная;

– для двухпутного участка: раздельная, консольная, узловая, параллельная.

Стрелками на схемах показаны соединения гибкими проводами.

    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 3,3 кВ и внутреннее сопротивление 20 мОм.

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

    5) Произвести измерения тока и напряжения для всех изображенных на рис. 2.3 схем и занести полученные значения в табл. 2.1 и 2.2.

    6) По результатам измерений построить для каждой из схем диаграммы изменения напряжения на каждом пути по длине рассматриваемой МПЗ.

 

а

 

б

 

Рис. 2.3. Схемы питания тяговой сети
однопутного (а) и двухпутного (б) участков

 

Таблица 2.1

Результаты измерений тока ТПС и их фидеров

Схема питания тяговой сети		Токи, кА
		Левая ТПС			Правая ТПС
		Iф3	Iф4	IТПС	Iф1	Iф2	IТПС
Однопутный участок	раздельная		–			–
	консольная	–			–
Двухпутный участок	раздельная
	консольная
	узловая
	параллельная

 

Таблица 2.2

Результаты измерений напряжения на шинах ТПС и ПСК и в контактной сети

Схема питания тяговой сети

Напряжение на шинах ТПС, ПСК, кВ

Уровень напряжения в контактной сети, кВ

нечетный путь

четный путь

Uл

Uп

UПСК

U1

U4

U8

U12

U1

U4

U8

U12

Однопутный участок

раздельная

консольная

Двухпутный участок

раздельная

консольная

узловая

параллельная

 

 

2.3. Контрольные вопросы

 

1) Какие схемы питания тяговой сети двухпутного участка существуют? Сравните их по надежности, техническим и экономическим показателям.

2) В чем состоит назначение постов секционирования и пунктов параллельного соединения?

3) От чего зависит степень уменьшения потерь энергии и напряжения при введении в схему поперечных соединений?

4) При каких условиях двустороннее питание не вызовет улучшения технико-экономических показателей фидерной зоны?

Лабораторная работа 3

ВЛИЯНИЕ  СХЕМ  ПИТАНИЯ  ТЯГОВОЙ  СЕТИ
МЕЖПОДСТАНЦИОННЫХ  ЗОН  ДВУХПУТНОГО  УЧАСТКА  
НА  ВЕЛИЧИНУ  ПОТЕРИ  МОЩНОСТИ

 

Цель работы: установить влияние схем питания тяговой сети двухпутного участка на величину потери мощности в ней.