Расчет средних значений тока и потерь напряжения и мощности

Построение графика движения поездов, кривой потребляемого тока и расчет параметров тяговой сети

Построение графика движения поездов

График движения строится равномерный, параллельный для интервала времени один час. К графику движения пристраивается кривая потребляемого тока.

Длина заданного участка, км:

S=L₁+L₂. L₁=23 L₂=13

S=23+13=36 км

Время движения поезда по заданному участку

v= 48

t_п=36/48*60=45 мин

1.2

 

 

Расчет параметров тяговой сети

Эквивалентное сопротивление всех проводов контактной подвески, Ом/км:

,

r_м – удельное сопротивление меди, Ом·мм²/м, r_м=18,6 Ом·мм²/м;

Тип контактной подвески: ПБСМ-95+2МФ-100+2А-185

18.6

r_эп= (2*100)+(2*185/1.65)+(95/3)

18.6 18.6

r_эп= 200+224+31 = 455 =0.04 (Ом/км)

 

Эквивалентное сопротивление всех рельсов, Ом/км:

N – число ниток рельсов, для двухпутного участка N=4;

m_р – масса одного погонного метра рельса m_p=65

r_эр=2/(4*65)=2/260=0.01 Ом/км

Сопротивление одного километра тяговой сети, Ом/км:

r₀=r_эп+r_эр.=0.04+0.01=0.05 Ом/км

 

 

Расчет участка с односторонним питанием

В качестве участка с односторонним питанием рассматривается участок L₂

За точку отсчета расстояния берется точка расположения подстанции Б.

Расчет мгновенных схем для участка с односторонним питанием

1) Ток фидера, А

i_Б1=i₁+i₂+i₃+…i_n=

i_Б1=590+510=1100 А

i_­­Б2=470+570=1040 А

i_Б3=550 А

i_Б4=530+610=1140А

 

2) Потери напряжения до каждого из поездов, В:

 

 

Сечение №1

– потери напряжения до первого поезда

Du₁=i_Б1·l₁·r₀; l₁=3

Du₁=1100*3*0.05=165 В

– потери напряжения до второго поезда

Du₂= Du₁+(i_Б1–i₁)·(l₂– l₁)·r₀; l₂=8

Du₂=165+(1100-590)*(8-3)*0.05=165+510*5*0.05=292 В

 

Сечение №2

 

– потери напряжения до первого поезда

Du₁=i_Б2·l₁·r₀; l₁=4

Du₁=1040*4*0.05=208 В

– потери напряжения до второго поезда

Du₂= Du₁+(i_Б2–i₁)·(l₂– l₁)·r₀; l₂=11

Du₂=208+(1040-570)*(11-4)*0.05=208+470*7*0.05=372 В

Сечение №3

– потери напряжения до первого поезда

Du₁=i_Б3·l₁·r₀; l₁=6

Du₁=550*6*0.05=165 В

Сечение №4

– потери напряжения до первого поезда

Du₁=i_Б4·l₁·r₀; l₁=5

Du₁=1140*5*0.05=285 В

– потери напряжения до второго поезда

Du₂= Du₁+(i_Б4–i₁)·(l₂– l₁)·r₀; l₂=8

Du₂=285+(1140-610)*(8-5)*0.05=285+530*3*0.05=364 В

3) Потери мощности

DP=i_Б1²·l₁·r₀+(i_Б1–i₁)²·(l₂– l₁)·r₀+(i_Б1–i₁–i₂)²·(l₃– l₂)·r₀+…+(i_Б1–i₁–i₂–…– i_n-1)²·(l_n– l_n-1)·r₀;

 

Сечение №1

 

DP=1100²*3*0.05+(1100-590)²*(8-3)*0.05=

=1210000*0.15+(260100*5*0.05)=181500+65025=246.5кВт

Сечение №2

DP=1040²*4*0.05+(1040-570)²*(11-4)*0.05=

=216320+(220900*7*0.05)=216320+77315=293.6 кВт

Сечение №3

DP=550²*6*0.05=90750=90.7 кВт

Сечение №4

DP=1140²*5*0.05+(1140-610)²*(8-5)*0.05=

= 324900+(280900*3*0.05)=324900+42135=367 кВт

По полученным мгновенным значениям тока фидера, потерь напряжения и мощности строятся графики их изменения

 

Расчет средних значений тока и потерь напряжения и мощности

Средний ток фидера, А:

m – число мгновенных схем.

 

1сеч) =1100/4=275 A

2cex) =1040/4=260 A

3сеч) =550/4=137.5 A

4сеч) =1140/4=285 А

Общее) =275+260+137.5+285=957.5 А

Средний квадратичный ток фидера, А:

 

1сеч)√1100² /4=550 A

2сеч) √1040² /4=520 A

3сеч) √550² /4=275 A

4сеч) √1140² /4=570 A

Общее) =550+520+275+570=1915 А (неверное число, посчитайте среднее значение по приведенной выше формуле!!!)

Коэффициент эффективности тока фидера

.

 

1915/957.5=2

 

Средняя потеря напряжения до поезда за время потребления тока, В

m₁ – число сечений, в которых рассматриваемые поезда потребляют ток

,

1поезд) =510+470/2=490 В

3поезд) =590+570+550+530/4=560 B

5поезд) 610+590/2=600 B

Средние потери напряжения считаются как сумма всех значений потерь напряжения во всех схемах деленная на количество этих значений!

 

Средняя потеря мощности, Вт:

=246.5+293.6+90.7+367/4=249.4 кВт

 

№ схемы	Токи электровозов и расстояния от поезда до подстанции	Ток фидера	Потери напряжения до поезда	кВт
i1 A	l1 км	i2 A	l2 км	iБ1 A	iБ12 A2	Du1 B	Du2 B
									246.5
									293.6
									90.7
Среднее значение	957.5				249.5
Среднее квадратичное значение