1.4. Проверка выбранной площади сечения проводов контактной сети на нагревание

Проверка на нагревание проводов производится сравнением наибольших эффективных рабочих нагрузок фидеров с допустимыми для данного типа подвески /4/.

Определение величины эффективного тока фидера выполняется для одного пути наиболее нагруженной фидерной зоны при раздельном питании путей по формуле:

, (1.31)

где: А_T – расход электроэнергии на движение всех поездов за период Т=24 часа на наиболее нагруженном пути расчетной фидерной зоны от расчетной подстанции в кВтч в период наибольшей перегрузки;

– суммарное полное время хода всех поездов по фидерной зоне, ч;

– тоже под током, ч;

n – количество поездов, проходящее за сутки по наиболее нагруженному пути фидерной зоны в нормальном режиме.

;

;

.

Полученное значение тока удовлетворяет условию

,

где: I_доп = 1421 А – длительно допустимый ток для выбранной подвески.

5. . Экономическое сравнение двух схем питания контактной сети

Экономическое сравнение двух схем питания фидерной зоны производится по приведенным затратам:

, (1.32)

где: С_пр – приведенные затраты на сооружение и содержание контактной сети;

С_э – эксплуатационные расходы;

Е_Н – коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, равный 0,15;

К – капитальные вложения в контактную сеть рассматриваемого варианта.

Эксплуатационные расходы могут быть определены по формуле:

, (1.33)

где:  – амортизационные отчисления, составляющие 4,6% от капитальных затрат;

С_а=1,5 руб – стоимость 1кВт·ч активной энергии;

A_год – годовые потери электроэнергии в контактной сети рассматриваемого варианта, кВт·ч.

Капитальные вложения для параллельной схемы питания могут быть определены по формуле:

, (1.34)

где: С_кп – стоимость 1км контактной подвески;

С_ппс – стоимость пункта параллельного соединения подвесок;

С_пс – стоимость поста секционирования;

l – длина фидерной зоны, км;

n – число путей.

При узловой схеме питания:

, (1.35)

Для параллельной схемы питания:

т.руб.;

руб.;

руб.

Для узловой схемы питания:

т.руб.;

руб.;

руб.

Экономически выгодным является вариант с параллельной схемой питания.

1.6. Расчет потерь напряжения в тяговой сети до расчетного поезда

Среднее значение напряжения на блок-участке U_бу за время хода поезда под током:

; (1.36)

где: U_о – напряжение на шинах тяговой подстанции 3,3 кВ для подстанций постоянного тока;

U_бу – падение напряжения в тяговой сети до расчетного поезда на лимитирующем блок-участке за время ₀/3, определяемое из кривой U_бу=f(t).

U_п – падение напряжения на внутреннем сопротивлении подстанции определяемое по формуле (38).

Для построения кривой U_бу=f(t) можно использовать метод равномерного сечения графика движения поездов с составлением мгновенных схем нагрузок поездов. Предварительно следует для расчетной зоны построить график движения поездов. Из графика движения поездов необходимо выбрать отрезок (поезд) четного или нечетного направления, который бы соответствовал наибольшему значению токовой нагрузки на километрах выбранного отрезка.

Для построения кривой напряжения в тяговой сети используем метод характерных сечений, разбивая участок на 7 сечений.

Потери напряжения в тяговой сети до расчетного поезда при двухстороннем для каждой мгновенной схемы определяются по формуле:

. (1.37)

При параллельной схеме значение r должно быть равно омическому сопротивлению двух путей, соединенных параллельно.

r = 0,039 Ом/км.

1 сечение:

2 сечение:

3 сечение:

4 сечение:

5 сечение:

6 сечение:

7 сечение:

Падение напряжения на внутреннем сопротивлении подстанции определится по формуле:

, (1.38)

где: _п – приведенное внутреннее сопротивление подстанций и внешней системы электроснабжения, Ом ;

t_i – время хода поезда по условному ограничивающему перегону, ч;

t_im – время хода поезда по условному ограничивающему перегону под током, ч;

t – время хода поезда по фидерной зоне, ч;

С – коэффициент, зависящий от числа путей С=1 при одном пути и С=0,5 при двух;

U – расчетное напряжение на шинах постоянного тока, 3300В.

, (1.39)

где: U₀ – напряжение холостого хода на шинах выпрямленного тока, можно принять равным 3800, В;

I_н – номинальный ток агрегата, можно принять равным 3000 А;

U_k% – напряжение короткого замыкания в % (от 7 до 10%);

S_Н – номинальная мощность первичной обмотки тягового трансформатора, МВ·А;

S_КЗ – мощность к.з. на шинах, от которых получают питание тяговые трансформаторы, находится в пределах до 100 МВ·А;

n – число включенных в момент к.з. агрегатов;

n₀ – число рабочих агрегатов;

A – коэффициент относительного наклона внешней характеристики агрегата. Для схем звезда-звезда с уравнительным реактором или мостовой А=0,5.

.

A_wi – расход энергии на движение рассматриваемого поезда w по перегону i, кВтч,

Величину А определим по формуле:

(1.40)

где: U – расчётное напряжение на шинах постоянного тока ,3 кВ;

– среднее значение тока поезда за рассматриваемый промежуток времени t_i;

t – время хода поезда по условному ограничивающему перегону, ч.

Тогда

.

Среднее значение напряжения на блок - участке U_бу за время хода поезда под током:

,

где: , определено из кривой U_бу=f(t).

Среднее значение напряжения на блок – участке U_бу за время хода поезда под током соответствует нормам.