1.5.Определение модулей токов обмоток тягового трансформатора по комплексному методу расчёта синусоидальных токов.

По векторной диаграмме рис.5 определяем прямоугольную систему координат: +1 по U_C(U_I).

Вектора токов в обмотках тягового трансформатора зависят от векторов токов плеч питания тяги I_I, I_II

İ_С = I_обI = 2/3İ_I – 1/3İ_II

İ_А = I_обII = 2/3 İ_II - 1/3İ_I

İ_В = I_обIII = - 1/3 İ_II – 1/3 İ_I

Вектора токов плеч питания тяги поездов в прямоугольной системе координат

Í_I = I_I e^-jφI; Í_II = I_II e^{-j(120 + φII)},

где I_I, I_II – модули токов плеч питания тяги; φ_I, φ_II – угловые сдвиги токов плеч питания тяги.

Вектора токов в обмотках тягового трансформатора в показательной форме записи

İ_С = İ_обI = 2/3 I_Ie^-jφI – 1/3 I_IIe^{-j(120 + φII)};

İ_А = İ_обII = 2/3 I_II e^{-j(120 + φII)} - 1/3 I_Ie^-jφI;

İ_В = İ_обIII = - 1/3 I_II e^{-j(120 + φII)} – 1/3 I_Ie^-jφI ;

Вектора токов в обмотках тягового трансформатора в тригонометрической форме записи

İ_С = İ_обI = 2/3 I_I(cos φ_I – Jsin φ_I) - 1/3 I_II [cos(120 + φ_II) – Jsin(120 + φ_II)];

İ_А = İ_обII = 2/3 I_II e^{-j(120 + φII)} - 1/3 I_Ie^-jφI;

İ_В = İ_обIII = - 1/3 I_II e^{-j(120 + φII)} – 1/3 I_Ie^-jφI ;

4.10. Напряжение на шинах тяговых подстанций.

4.10.1 Напряжение на шинах тяговой подстанции постоянного тока.

1.Принципиальная схема тяговой подстанции постоянного тока.

Схемы тяговой подстанции постоянного тока ЭЖД различают с двойной трансформацией напряжения и с одинарной. Если на первичные шины тяговой подстанции приходит напряжение 220, 110 кВ, то схема подстанции имеет двойную трансформацию: 220(110)/10 кВ и 10/3,3 кВ. Если на первичные шины подстанции приходит напряжение 35, 10, 6 кВ, то схема подстанции имеет одинарную трансформацию 35(10,6)/3,3 кВ.

220(110) кВ

35 кВ

ПТ

10 кВ

ТТ

В

+

-- 3.3 кВ

Рис 1. Принципиальная схема подстанции постоянного тока с двойной трансформацией

35(10) кВ

ТТ

+

-

3. 3 кВ

Рис.2. Принципиальная схема подстанции постоянного тока с одинарной трансформацией.

2.Схемы выпрямления различают: 6-ти пульсные - мостовая, две обратных звезды с уравнительным реактором (нулевая); 12 – пульсные – мостовые.

3. Напряжение на шинах тяговой подстанции постоянного тока.

Напряжение на тяговых шинах 3,3 кВ подстанции определяют по внешней характеристике ТП U= f(I) рис.3.

Внешняя характеристика ТП имеет вид наклонной (падающей) прямой линии, так как потери напряжения прямолинейно связаны с током подстанции. Наклон внешней характеристик зависит от числа работающих понизительных трансформаторов и преобразовательных агрегатов.

Внешняя характеристика описывается уравнением Uш = U_О – Iς,

где Uш –выпрямленное напряжение на шинах тяговой подстанции, I – выпрямленный ток подстанции, ς – внутренне сопротивление тяговой подстанции.

Наклон внешней характеристики определяется потерями напряжения в первичной сети (∆Uc), в понизительном (∆Uп) и тяговом трансформаторе (∆Uт) трансформаторах и зависит от мощности короткого замыкания на шинах первичного напряжения, количества включённых понизительных трансформаторов и преобразовательных агрегатов.

Потери напряжения до тяговых шин подстанции

∆Uш = ∆Uc + ∆Uп + ∆Uт = U_О – Uш = Iς,