6. Определение потерь энергии на тяговых подстанциях

Потери энергии на тяговой подстанции складываются из потерь энергии в понижающих трансформаторах , тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов , выпрямителях и вычисляются через потери мощности в названных устройствах.

;

;

,

где :

∆P_ПТ, ∆ P_ВТ, ∆ P_В – средние потери мощности в понижающем трансформаторе, тяговом трансформаторе и выпрямителе;

n_ПТ, n_ВТ, n_В – число параллельно работающих понижающих трансформаторов, тяговых трансформаторов и выпрямителей;

T_ПТ = T_ВТ = T_В – время работы в году, можно принять равным 7000 часов.

6.1. Потери мощности в двухобмоточных понижающих трансформаторах

Потери мощности в двухобмоточных понижающих трансформаторах вычисляются по формуле:

(6.1)

где:

∆P_ХХ – потери холостого хода трансформатора при номинальном напряжении, кВт;

∆P_К - потери короткого замыкания трансформатора при номинальном напряжении, кВт;

∆Q_ХХ – реактивная мощность намагничивания трансформатора, квар, равная (S_ПТ∙I_ХХ%)/100;

∆Q_К – реактивная мощность рассеивания трансформатора, квар, равная (S_ПТ∙U_К%)/100;

k_ПП – коэффициент повышения потерь, представляющий затрату активной мощности на выработку и передачу одного квара реактивной мощности, принимаемый равным от 0,02 до 0,08 кВт/квар в зависимости от удаленности тяговых подстанций от электростанций;

- коэффициент эффективности нагрузки трансформатора;

- коэффициент загрузки трансформатора.

Произведение коэффициентов равно .

Следовательно:

(6.2)

=42,8 (кВт)

=296000(кВт∙ч)

6.2. Потери мощности в двухобмоточных тяговых трансформаторах выпрямительных агрегатов.

(6.3)

=241500(кВт∙ч)

6.3. Потери мощности в выпрямителях

Потери мощности в выпрямителях находятся по формуле:

(6.4)

где:

U₀ – пороговое напряжение диода, может быть принято равным среднему значению, т.е. 0,96 В.

R_Д – среднее значение динамического сопротивления диода, равное 6,4∙10^-4 Ом;

I_Д – средний ток диода, равный ;

I_ДЭ – эффективное значение тока за период;

k_Н = 1,2 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения тока по параллельным ветвям;

m – число фаз выпрямителя;

s – число последовательно включенных диодов на фазу;

a – число параллельных ветвей на фазу;

I_D.СР. – средний ток выпрямительного агрегата, равный среднему току подстанции Б.

=26495(кВт∙ч)

6.4. Общая потеря энергии на тяговой подстанции

Общая потеря энергии на тяговой подстанции определяется по формуле:

(6.5)

(кВт∙ч)

7. Проверка выбранного оборудования по граничным условиям

После выбора оборудования проводится проверка его по граничным условиям.

1. Проверка контактной сети по уровню напряжения

Проверка контактной сети по уровню напряжения производится путем сопоставления фактического напряжения с допустимым по условию

, (7.1)

где уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава, установленный ПТЭ железных дорог равным не менее 2700 В при постоянном токе.

(В).

7.2. Проверка сечения контактной подвески по нагреву

Проверка сечения контактной подвески по нагреву производится по условию

, (7.2)

где допустимый ток на контактную подвеску, значения которого приведены в табл. 2;

наибольший из среднеквадратичных токов фидеров.