Исходные данные. Расчет мгновенных схем для участка постоянного тока

Расчет мгновенных схем для участка постоянного тока

Цель занятия: научиться производить электрические расчеты тяговых сетей постоянного тока.

Задание: произвести расчет токов подстанций, мгновенных потерь напряжения до токоприемников поездов, определить потерю мощности и КПД; сделать вывод о работоспособности данной схемы по минимально допустимому уровню напряжения на токоприемнике.

Рисунок 20. 1 Мгновенная схема при двустороннем питании нагрузок

Данные по вариантам приведены в таблице 20.1

Порядок работы:

1. Вычертить мгновенную схему согласно рисунку 20.1 и нанести на нее заданные токи и расстояния. Под схемой оставить 6-7 см для построения графиков изменения токов и напряжений в тяговой сети.

2. Определить удельное эквивалентное сопротивление тяговой сети.

2.1. Сопротивление подвески, Ом/км:

,

где ρ_м=18,8 Ом·км/мм² - удельное сопротивление меди.

Таблица 20.1

Исходные данные

Ва-ри- ант	Напря-жение на шинах тяговой под-станции А UA, кВ	Напря-жение на шинах тяговой под-станции Б UБ, кВ	Рассто-яние между тяговыми подстан-циями L, км	Расстояния от тяговой подстанции А до токопри-емников поездов, км	Токи, потребляемые поездами, А	Тип подвески	Тип рельсов
l1	l2	l3	I1	I2	I3
										М-120+2МФ-100	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100	Р 65
										М-120+2МФ-100+А-185	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100+А-185	Р 50
										М-120+2МФ-100+2А-185	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185	Р 65
										М-120+2МФ-100	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100	Р 50
										М-120+2МФ-100+А-185	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100+А-185	Р 65
										М-120+2МФ-100+2А-185	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185	Р 50
										М-120+2МФ-100	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100	Р 65
										М-120+2МФ-100+А-185	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100+А-185	Р 50
										М-120+2МФ-100+2А-185	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185	Р 65
										М-120+2МФ-100	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100	Р 50
										М-120+2МФ-100+А-185	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100+А-185	Р 65
										М-120+2МФ-100+2А-185	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185	Р 50
										М-120+2МФ-100	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100	Р 65
										М-120+2МФ-100+А-185	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100+А-185	Р 50
										М-120+2МФ-100+2А-185	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185	Р 65
										М-120+2МФ-100	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100	Р 50
										М-120+2МФ-100+А-185	Р 65
										ПБСМ-95+2МФ-100+А-185	Р 65
										М-120+2МФ-100+2А-185	Р 50
										ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185	Р 50

2.2. Сопротивление рельсовой цепи, Ом/км:

,

где N= 2 – число рельсов,

m=65кг - масса 1 м рельсов.

2.3. Удельное эквивалентное сопротивление тяговой сети, Ом/км:

r₀ = r_к + r_р,

3. Расчет токов фидеров подстанций.

3.1. Ток подстанции А, А:

3.2. Ток подстанции Б, А:

3.3. Проверка правильности расчета токов подстанций

4. Найти точку токораздела и привести схему двустороннего питания к двум схемам одностороннего питания.

Рисунок 20.2 Схема нахождения точки токораздела

5. Определение потерь напряжения до токоприемников поездов

В общем случае потери напряжения определяются по формуле:

ΔU_k = r₀[ +l_k ]

Если точка токораздела соответствует нагрузке 2 поезда при данной схеме, то потери определяются следующим образом:

5.1. Потери до токоприемника 1 поезда от подстанции А, В:

ΔU₁ = r₀

5.2.Потери до токоприемника 2 поезда от подстанции А, В:

ΔU_2A = ΔU₁₊r₀ (l₂-l₁)(I_A-I₁)

5.3. Потери до токоприемника 3 поезда от подстанции Б, В:

ΔU₃ = r₀(L-l₃)I_Б

5.4. Потери до токоприемника 2 поезда от подстанции А, В:

ΔU_2Б = ΔU₃₊r₀ (l₃-l₂)(I_Б-I₃)

Максимальная потеря напряжения до токоприемника поезда в точке токораздела, В:

ΔU_макс = r₀ ,

6. Определение напряжения на токоприемниках поездов:

U₁ = U_A – ΔU₁

U₂ = U_А – ΔU_2A = U_Б – ΔU_2Б

U₃ = U_Б – ΔU₃

7. Определение потерь мощности.

7.1. Потери мощности в тяговой сети, Вт:

ΔР= ,

где ΔU_i – потери напряжения до токоприемника поезда, В;

I_i – ток поезда, А.

7.2. Мощность, отдаваемая тяговой подстанцией, Вт:

P_А(Б) = ,

8. Определение КПД схемы:

9. Построить графики изменения токов и напряжений в тяговой сети в зависимости от расстояния между подстанциями.

10. Сравнить напряжения на токоприемниках с минимально допустимым напряжением в контактной сети и сделать вывод о работоспособности схемы.

Содержание отчета:

1. Цель работы.

2. Мгновенная схема и графики распределения токов и напряжений между подстанциями.

3. Расчет токов подстанций.

4. Расчет напряжений, потерь мощности и КПД

5. Вывод о работоспособности схемы.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №21

Дата добавления: 2014-11-25