Расстояния между тяговыми подстанциями и сечения контактной подвески

Расстояние между тяговыми подстанциями определяется в зависимости от P_ср по номограммам /5, c. 331, 332/ для двух вариантов. Одно из расстояний берется оптимальным, а второе меньше или больше оптимального. Результаты выбора приводятся в табл. 1.

Таблица 1

Выбранные варианты

Вариант	Расстояние между тяговыми подстанциями, км	Марка и площадь сечения проводов	Тип рельса	Удельное сопротивление тяговой сети, Ом/км
		ПБСМ-70+МФ-100	Р65	r_o= 0.191 x_o=0.421 z'=0.405
		М95+МФ-100	Р65	r_o= 0.122 x_o=0.389 z'=0.331

Одновременно выбраны марка и площадь сечения проводов контактной подвески с учётом того, что контактная сеть участков переменного тока с системой 25 кВ, соответствующая нагрузкам первого расчётного срока, не должна иметь усиливающих проводов. Сопротивления для тяговой сети переменного тока выбраны по табл. 2 [1].

Таблица 2

Характеристики подвесок контактной сети

Марка и площадь сечения проводов	Допустимый длительный ток, А, при системе
ПБСМ-70 + МФ-100
М-95 + МФ-100

Расположение тяговых подстанций для выбранных

вариантов

Расположение тяговых подстанций для выбранных вариантов изображено на схеме (рис. 1). На схеме указаны расстояния между подстанциями и их тип. Задан тип линии и уровень напряжения в ней.

Схема внешнего электроснабжения электрифицированной железной дороги должна обеспечивать питание тяговых подстанций на условиях, предусмотренных для потребителей с электроприёмниками первой категории, т. е. выход из работы одной из подстанций (секции шин) энергосистемы или питающей линии не должен приводить к отключению тяговой подстанции.

Для этого тяговые подстанции имеют двухстороннее питание от двух подстанций энергосистемы.

От двухцепной линии ВЛ 110 кВ с двухсторонним питанием на участке между опорными подстанциями обеспечивается питание не более пяти промежуточных подстанций (включая подстанции, не питающие тягу).

Размещение тяговых подстанций

Рис. 1.

ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ЕГО СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Количество перевозимых грузов в сутки

Количество перевозимых грузов в сутки с учетом коэффициентов неравномерности на пятый год эксплуатации определяется по формуле:

, (5)

где Р₅ – количество перевозимых грузов на пятый год эксплуатации, т;

к_м, к_с – заданные коэффициенты неравномерности количества

перевозимых грузов соответственно по месяцам и суткам;

12 – число месяцев в году;

30 – число дней в месяце.

В результате имеем:

Р_5с=

Количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации

Определяется по формуле:

, (6)

где величины a₁ и Q_з берутся из задания к курсовому проекту.

N_5с=

Время хода поезда по межподстанционной зоне

Время хода измеряется в мин. и определяется по формуле:

, (7)

где L - расстояние между тяговыми подстанциями.

Время хода поезда вычисляется для обоих вариантов размещения тяговых подстанций.

Для варианта №1 получим:

t_п=

Для варианта №2 получим:

t_п=

График движения поездов

График движения поездов построен на период 12 часов, для числа пар поездов N_5с/2 для двух вариантов расстояний между тяговыми подстанциями. Поезда расположены на графике произвольно, с интервалом попутного следования не меньше Q_o=10 мин. В графике предусмотрено технологическое окно (для чётного направления-с 10.00 по 11.30, для нечётного-с 10.30 по 12.00). Начало движения поездов в четном и нечетном направлениях взято с 5.00. Сбоку от графика движения пристроены кривые потребляемого тока и номограмма для определения токов фидеров, узловая схема питания.

График движения поездов и кривые потребляемого тока построены с соблюдением масштабов:

времени 1 мин -1 мм;

расстояния 1 км - 5 мм;

тока 1 А -0,5 мм.

После построения произведено равномерное сечение графика движения поездов через 10 мин и в каждом сечении подсчитано число поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне, для обоих вариантов.

По графику определено число схем каждого типа для обоих вариантов. Рассчитаны вероятности появления одновременно 0, 1, 2, 3, 4 поездов:

, … (8)

где m₀ - на зоне питания нет поездов;

m₁ - на зоне питания один поезд;

m₂ - на зоне питания два поезда;

m₃ - на зоне питания три поезда;

m₄ - на зоне питания четыре поезда.

По результатам расчета построены гистограммы распределения числа поездов (рис. 2).

Для расчета схем с одним поездом межподстанционная зона разделена на 10 одинаковых отрезков.

Для каждой мгновенной схемы рассчитываются токи фидеров, плеч питания, тяговых подстанций, потери напряжения до поездов, потери мощности в целом для схемы. Результаты расчета представлены в табл. 3 и 4. В таблице приняты следующие обозначения:

i_n1, i_n2, i_n3– мгновенные токи поездов, полученные по кривым

потребляемого тока для каждого положения поездов;

i_A11, i_A21, i_Б31,i_Б41– доли токов первого поезда, приходящихся на фидеры

подстанций А и Б, полученные с использованием

номограммы;

i_A12, i_A22, i_Б32,i_Б42– то же для второго поезда и т.д.;

i_A1, i_A2, i_Б3, i_Б4– токи фидеров;

i_A, i_Б – токи тяговых подстанций.

С учетом равномерного расположения тяговых подстанций и одинаковых кривых потребляемого тока в межподстанционных зонах можно принять:

i_Б = i_A1 + i_A2 + i_Б₃ + i_Б₄.

Токи левого и правого плеч питания:

i_л = i_Б3 + i_Б4; i_п = i_A1 + i_A2.

Du_пч, Du_пн – потери напряжения, соответственно до четного и нечетного поездов.

Dр – потери мощности в тяговой сети, определяемые для одного поезда

отдельно для чётного и нечётного поездов, а для схем с большим

числом поездов в целом для мгновенной схемы.

Распределение токов поездов по фидерам произведено с помощью номограммы, которая показывает относительную долю тока поезда, приходящуюся на фидер. В табл.3 и 4 занесены абсолютные значения токов, получаемые умножением тока поезда на его долю.

По полученным мгновенным значениям на зоне питания для одного поезда вычислены для двух вариантов:

средние токи

; .