Проект реконструкции контактной сети (стр. 2 из 8)

При продольном секционировании, кроме разделения контактной сети у каждой тяговой подстанции и поста секционирования, выделяют в отдельные секции контактную сеть каждого перегона и станции с помощью изолирующих сопряжений. Секции между собой соединяются секционными разъединителями, каждая из секций может быть отключена этими разъединителями.

На контактной сети участков переменного тока у тяговых подстанций монтируют два изолирующих сопряжения с нейтральной вставкой между ними.

Это вызвано тем, что секции, разделенные нейтральной вставкой, питаются от разных фаз и даже кратковременное соединение их между собой, например, через токоприемник, проходящий по изолирующему сопряжению, недопустимо. В данной схеме питания и секционирования тяговая подстанция Чукша фидера контактной сети Фл4 и Фл5 питает перегон с восточной стороны станции, находящейся за изолирующим сопряжением, которое разделяет пути станции от перегона воздушными промежутками В, Г .

На фидерах установлены секционные разъединители Л-4, Л-5 с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.

Главные пути станции питаются через фидер Фл3 и мачтовые разъединители Л-31, Л-32 с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.

Два разъединителя В и Г питают нейтральную вставку при правильном движении, с моторными приводами на ТУ. При неправильном движении нейтральная вставка запитывается через разъединители В, Г с ручными приводами. Все четыре разъединителя нормально разомкнуты.

С востока перегон питается от тяговой подстанции ст.Огневка фидерами контактной сети Фл-1 и Фл-2. На фидерах установлены секционные разъединители Л-1, Л-2 с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.

При поперечном секционировании на станциях контактную сеть группы путей выделяют в отдельные секции и питают их от главных путей через секционные разъединители, которые при необходимости могут быть отключены. Секции контактной сети на соответствующих съездах между главными и боковыми путями изолируют секционными изоляторами. Этим достигается зависимое питание каждого пути и каждой секции в отдельности, что облегчает устройство защиты и дает возможность при повреждении или отключении одной из секций осуществлять движение поездов по другим секциям.

2.Определение сечения проводов контактной сети и выбор типа подвески, сечения питающих и отсасывающих линий

Система электроснабжения электрифицируемой железной дороги должна обеспечивать планируемые размеры движения, пропуск требуемого числа поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами движения. При этом размещение тяговых подстанций, их мощность и сечение проводов контактной подвески должны обеспечивать заданные размеры движения при соблюдении допускаемого уровня напряжения на токоприемниках ЭПС, температуры нагрева проводов и возможности защиты от токов КЗ и тяговой сети . Установление оптимального, наиболее целесообразного в техническом и экономическом отношении варианта системы электроснабжения производится на основании технико-экономических расчетов.

Перечисленные требования изложены в нормах технологического проектирования электрификации (НТПЭ). Исходя из этих требований, при выборе типа контактной подвески следует стремиться к тому, чтобы ее сечение было возможно более близким к экономическому. Одновременно сечение проводов контактной сети должно быть не менее минимального допустимого по току (по нагреву).

Сечение проводов контактной сети может считаться выбранным окончательно только после проверки его по допустимой потере напряжения.

Техническая характеристика участка:

-двухпутный участок переменного тока U = 25000 В;

-схема питания двухсторонняя при полном параллельном соединении путей;

-расстояние между тяговыми подстанциями L = 47 км;

-максимальная пропускная способность участка N₀= 144 пар поездов;

-заданная пропускная способность участка в сутки: N_пас = 15 пар поездов, N_гр = 55 пар поездов;

-вес локомотива: P_пас =115 т, P_гр = 200 т;

-вес состава поезда: Q_пас =1200 т, Q_гр = 6100 т;

-скорость движения поездов; V_пас = 90 км / час; V_ГР = 80 км/ час;

-величина руководящего подъема; I_р = 18 %;

-тип рельсов Р -65;

-коэффициенты

k_н = 1,35; k_т = 1,15;

-на участке предусматривается магистральное плюс пригородное интенсивное движение электропоездов;

-конструктивная высота подвески h_м = 1,8 м;

-на путях перегона принять компенсированную подвеску ПБСМ-95+МФ-100+АС-185;

-минимальная температура t_mih = - 45 ^о С;

-максимальная температура t_max = + 40 ^о С;

-нормативная скорость ветра максимальной интенсивности V _н =29 м / с;

-скорость ветра при гололеде V_г =17,9 м/с;

-толщина корки гололеда Ь_г =5 мм;

-температура при максимальной скорости ветра t_vmax = + 5 ^о С;

-температура при гололеде t _г = -5 ^оС;

-гололед цилиндрической формы с удельным весом 0,9 г/ см.

2.1 Определение минимального экономического сечения контактной сети в медном эквиваленте

Находим удельный расход электроэнергии на тягу по формуле:

а = 3,8 ( i_э + w_{с р} ), Вт .- ч ./ т. – км. (1)

где 3,8 - коэффициент, учитывающий средние потери электроэнергии в контактной сети, на тяговых подстанциях и расход на собственные нужды электровоза, они определены опытным путем;

i_э - величина эквивалентного подъема которая в зависимости от величины руководящего подъема может быть определена для приблизительных расчетов по таблице, %;

w_{с р} - среднее удельное сопротивление движению поезда в при средней технической скорости, эту величину в зависимости от типа поезда и его технической скорости , кг/ т.

Для подстановки в эту формулу по таблице определяем соответствующее заданному i_р = 5 % значение:

.

Определяем значения среднего удельного сопротивления движению поезда w _{с р} .

Соответствующие заданным типам поездов и их техническим скоростям движения, для пассажирского поезда с весом состава Q_{п ас} = 1200 т., при V_пас = 90 км /час, W_српас =3.7 кг/ т.

Из формулы (1) следует:

а _пас = 3,8 ( 0,2 + 3,7 ) = 19,5 Вт – ч/т- км;

а _гр = 3,8 ( 0,2 + 2,1 ) = 16,21 Вт-ч/т-км.

Находим суточный расход электроэнергии на движение всех поездов по фидерной зоне по формуле:

, (2)

где L- длина фидерной зоны, км;

Р_пас;Р_гр - заданный вес локомотива, пассажирского или грузового, т;

Q_пас.; Q_гр - заданный вес поезда , пассажирского или грузового, т;

N _пас.; N _гр. - заданное число пар поездов в сутки;

а _пас; а _{гр .} - удельный расход электроэнергии на тягу, Вт-ч/т-км брутто.

Из формулы (2) следует:

А _сут.= 2* 16,21 ( 200+6100)* 55*47*10^-3+2*19,5*(115+1200)*15*47*10^-3= 564,131*10³ кВт-ч.

Определяем суточные потери энергии в проводах фидерной зоны от движения всех поездов.

Схема питания – двухсторонняя при полном параллельном соединении контактных подвесок путей двухпутного участка:

, (3)

где r_эк - сопротивление 1 км проводов контактной сети фидерной зоны, Ом/км; U- среднее расчетное напряжение в контактной сети, кВ.

При переменном токе расчетное напряжение в контактной сети заменяется расчетным значением выпрямленного напряжения, приведенного к стороне высшего напряжения трансформатора электровоза:

U = U_d= U_н* 0,9 = 25000 * 0,9 = 22500В.

Суммарное время занятия фидерной зоны всем расчетным числом поездов за расчетный период (24 часа) с учетом графиковых стоянок внутри фидерной зоны.

, (4)

где N_{пас ,} N_гр - заданное число пар поездов в сутки;

V_{пас ,} V_гр - заданные средние участковые скорости поездов.

Из формулы (4) следует:

Суммарное время потребления электроэнергии всем расчетным числом поездов за расчетный период (за 24 ч) при проходе фидерной зоны:

, (5)

где

- заданный коэффициент, отношение времени хода поезда по участку питания ко времени его хода под током по этому участку.

Из формулы (5) следует:

ч.

Следует иметь ввиду, что при расчете ∆А_сут , для участков переменного тока, вместо величины А²_сут необходимо подставлять (k_d * А_сут)² , где k_d- условный коэффициент, представляющий отношение действующего значения переменного тока к выпрямленному, принимается k_d=0,97.

Тогда из выражения (3):

Определяем годовые потери энергии в проводах фидерной зоны от движения всех поездов:

(6)

где k_Д - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на собственные нужды подвижного состава и на маневры,

k_Д = 1,02 – при магистральном движении;

k₃ - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии в зимних условиях на увеличение сопротивления движению, k₃ = 1,08.