5. Определение потерь энергии на тяговых подстанциях

Потери энергии на тяговой подстанции переменного тока складываются из потерь энергии W_пт в понизительных трансформаторах:

W_пт=P_птn_птT_­пт, (39)

где P_птсредние потери мощности в понизительном трансформаторе, Вт;

n_птчисло параллельно работающих понизительных трансформаторов;

T_­птвремя работы в году, ч.

(40)

где Р_ххпотери холостого хода трансформатора при номинальном

напряжении, кВт;

Р_кiпотери короткого замыкания при номинальном токе для отдельной из

из обмоток, кВт;

Q_ххреактивная мощность намагничивания трансформатора, квар;

Q_креактивная мощность рассеивания трансформатора, квар;

к_ппкоэффициент повышения потерь, к_пп=0,08;

S_пт,нноминальная мощность трансформатора, кВА;

S_пт,ээффективная мощность нагрузки трансформатора, кВА;

Q_хх=(S_птI_хх % )/100, (41)

Q_кi=( S_птu_к% )/100. (41)

Для трехобмоточных трансформаторов в паспортных данных приведены значения падения напряжений между обмотками u_к12%, u_к13%, u_к23% и потери мощности Рк , /7/. Значения указанных величин для отдельных обмоток могут быть определены из выражений:

Рк₁=0,48Рк;

Рк₂ =0,23Рк; (43)

Рк₃ =0,29Рк.

u_к1% = 0,5(u_к12%+ u_к13% - u_к23%);

u_к2% = u_к12% - u_к1%; (44)

u_к3% = u_к13% - u_к1%.

Для первого варианта:

Q_хх=(250001 )/100=250 квар,

Рк₁=0,48145=69,6кВт,

Рк₂ =0,23145=33,35 кВт,

Рк₃ =0,29145=42,05 кВт,

u_к1% = 0,5(10,5+17-6)=10,75 %,

u_к2% = 10,5-10,75=-0,25 %,

u_к3% = 17-10,75=6,25 %,

Q_к1=(2500010,75 )/100=2687,5 квар,

Q_к2=(25000(-0,25))/100=-62,5 квар,

Q_к1=(250006,25 )/100=1562,5 квар,

(69,6+0,082687,5)+ (33,35+0,08(-62,5))+

+ (42,05+0,081562,5]=237,9 кВт,

W_пт=237,917000=1665300 кВтч.

Для второго варианта:

Q_хх=(250001 )/100=250 квар,

Рк₁=0,48145=69,6кВт,

Рк₂ =0,23145=33,35 кВт,

Рк₃ =0,29145=42,05 кВт,

u_к1% = 0,5(10,5+17-6)=10,75 %,

u_к2% = 10,5-10,75=-0,25 %,

u_к3% = 17-10,75=6,25 %,

Q_к1=(2500010,75 )/100=2687,5 квар,

Q_к2=(25000(-0,25))/100=-62,5 квар,

Q_к1=(250006,25 )/100=1562,5 квар,

(69,6+0,082687,5)+ (33,35+0,08(-62,5))+

+ (42,05+0,081562,5]=237,9 кВт,

W_пт=237,917000=1665300 кВтч.

6. Проверка выбранного оборудования по граничным условиям

6.1. Проверка контактной сети по уровню напряжения

Проверка контактной сети по уровню напряжения произведена путем сопоставления фактического напряжения с допустимыми по условию:

U_доп  U_тп - U_пт,ср, (45)

где U_допуровень напряжения на токоприемнике электроподвижного

состава, установленный ПТЭ железных дорог, В.

Для первого варианта:

21000  27500-549=26951 В.

Для второго варианта:

21000  27500-1513,9=25986,1 В.

Уровень напряжения на токоприёмнике для обоих вариантов удовлетворяет требованиям ПТЭ.