Одностороннее питание МПЗ

1 2 к n-1 n

I_1t I _2t I _кt I _(n-1)t I _nt

Рис. Мгновенная схема расположения нагрузок на перегонах МПЗ.

Для данной мгновенной схемы расположения нагрузок ток фидера определяется следующими числовыми характеристиками.

Средний ток фидера (первый начальный момент) для момента времени t

n

Iфt = ∑ I _kt,

k = 1

где I _kt – где мгновенное значение тока к-го перегона

Так как поездные токи перегонов независимы, то по теореме о математическом ожидании суммы независимых величин средний ток фидера

n n n

Iф = ∑ I _kt = ∑ Ī _kt = ∑ I_k,

k = 1 к = 1 к=1

где I_к – средний ток перегона К.

В общем виде для одного перегона 2-ой центральный момент (дисперсия) тока фидера μ_ф2 = σ_ф² = I_фэ² - I_ф² . Отсюда I_фэ² = I_ф² + σ_ф² ,

где I_фэ – эффективный ток, I_ф – средний ток, σ_ф – среднее квадратическое отклонение тока фидера.

Для n перегонов квадрат эффективного тока фидера

n n n n

I_фэ² = (∑ I_к) ² + ∑ σ_ф² , где σ_ф² = ∑ I_кэ² - ∑ I_к² , I_кэ² - квадрат эффективного

к=1 к=1 к =1 к=1

тока перегона К; I_к – средний ток перегона.

n n n

Следовательно I_фэ² = (∑ I_к) ² + ∑ I_кэ² - ∑ I_к²

к=1 к=1 к =1

Определяем величины среднего тока I_к и квадрата эффективного тока I_кэ² перегонов. За время Т по перегону К пройдёт N различных типов (весов) поездов, каждый тип поезда имеет свой график тока поезда на перегоне. По перегону К проходят последовательно за время Т поезда с номерами 1,2,3, ….., h, ……, N cо значениями токов перегона I_К1t, I_Кht, I_КNt; время потребления тока t_К1 , t_Кh, t_КN. N

Средний ток перегона I_к = (1/Т) ∑ I_кh t_кh, где I_кh – средний ток поезда

h=1

с номером h за время хода его по к –му перегону. Умножим обе части выраже-

N

ния на U I_кU = (1/Т) ∑ U I_кh t_кh, где U I_кh t_кh = W_Кh -энергия потребления

h =1

N

на перегоне К поездом типа h, ∑ W_Кh = W_КТ – энергия потребления напере-

h=1

гоне К всеми поездами за время Т; I_кU = (1/Т) W_КТ.

Средний ток к – го перегона за время Т Iк = W_КТ / UТ

N

Для получения квадрата эффективного тока I_кэ² = (1/T) ∑ I²_кhэ t_кh, где

h=1

I²_кhэ = К_кhэ α– квадрат эффективного тока с номером h за время хода его t_кh по к перегону

6.7. Расчёт уровня напряжения в тяговой сети.

Напряжение в тяговой сети зависит от потери напряжения в питающей сети, трансформаторах тяговых подстанций и тяговой сети. При наличии на ТП устройств автоматического регулирования напряжения (АРН) под нагрузкой, которое обеспечивает стабильный уровень на шинах подстанции, напряжение на токоприёмнике ЭПС определяется потерями напряжения в тяговой сети.

Потери напряжения в тяговой сети до поезда зависят от расположения поездов и их количества, от величин потребляемых токов, сопротивления тяговой сети и схемы питания участка.

При расчёте напряжения на токоприёмнике ЭПС определяется среднее значение потери напряжения за время хода поезда по автоматической характеристике на лимитирующем (условном) перегоне. Лимитирующий перегон располагается в середине МПЗ и имеют длину трёх блокучастков, на которых по условиям автоблокировки располагается один поезд. Напряжение на лимитирующем перегоне характеризует пропускную способность межподстанционной зоны по устройствам электроснабжения.

Потеря напряжения на лимитирующем перегоне рассчитывается в следующих случаях:

· При пропуске максимально возможного числа поездов (пакетное движение) с минимальным межпоездным интервалом;

· Для условий нормального случайного графика движения поездов.

Пропускная способность участка по устройствам электроснабжения оценивается минимальным межпоездным интервалом при минимальном допустимом напряжении на токоприёмнике ЭПС на блокучастке лимитирующего перегона. Минимальное допустимое напряжение на токоприёмнике ЭПС по ПТЭ ЖД при электрической тяги постоянного тока – 2700В, переменного тока – 21000В. Кроме того контактная сеть должна проверяться по нагреванию контактной сети.