автореферат диссертации по транспорту, 05.22.09, диссертация на тему:Усиление тяговых сетей переменного тока использованием распределенного питания и провода повышенного напряжения

Г 8 Ом 3

МИНИСТЕРСТВО БУШ СООБЩЕНИЙ Г® МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООЩЕШИ С ШИТ )

На праэах руязниел УДК 621.331:621.316.

ШУХОВА Сгэтлака Юрхэвяа

УСИЛЕНИЕ ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСПЕЗДЕЛЕШОГО ПИТАНИЯ И ПРОВОДА . ПОВЫШЕННОГО НАПОТЕНИЯ

05.22.09 - ЭяМйгряфзкацяя желэзнвдорэжггвго транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

даесвртацяи па соисканкв учвжой степени кавдвдата технических наук

* Москва - 1994

Работа выполнена б Московском Государственном университё-. те путей сообщения (МИИТе)-

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор|Караев Р. И.)

. Научный консультант - кандидат технических наук,

доцент Асаков Т. К.

Официальные Оппоненты - доктор технических наук,

профессор Тарнйжэвский М. Е ; -кандидат технических наук, старше научный 'сотрудник Дарчиев С. X.

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНШШ) ,отд5л;кес ' . электрг^'йкадкх . ^

Защита состоится 1994 года в

на заседании специализированного совета Д 114.05.07 при Московское государственном университете путей сообщения по адресу: 101475, ГСП, г. Москва, А-55, ул. Образцова 15, ауд. 2310.'

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИТа

Автореферат разослан ¿Р^г^е/*** 1994 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу университета • '

Ученый секретарь специализированного совета • - А. П. Матвеевичев

ОЩАЯ ХАРШЕВ5СТШ. РАБОТЫ

AmxmM9ÍLT5J[£Lj!íí* В ц*лязс ггмшпнсхэгэ раэвзтня прэ-П5«таэй я прогэзв»й сисобкостя гсгахкм газрайэнашс залрз-з-МежЗ. сяя «лэзянх дзрог ПрэграгглЙ гэзйэтзскэга пэрэгэ-эрухэнкл з ммаряззацзга зсэлэзюпс д9р5р 3 1301-2000 р. г.

зе?д з дзЭствга е»2чос уЧас?ЕЭЗ,гд»ктра£эдгаэ-гаятах на njps.\i?!?s:sM 'Лкз.Прз взгм dtíizzj zzzztsz* л.:: г* ?,4¡}on систгга тягового эгэктроскабгйная,8$$октихпвста работа яоторгД сдэлазт воз:.«зян!П1 согэрзпэястэогангэ хэхн&сэ«» узя. пзрэзогйчпого просэсса путем взгютнля у^аетхоноЗ ело-роста д^гтэязя ч срздкэго roca грузо*ях псэздоз.а -такг-з саззэная затрат топляЕно-гкэргэтетзсзох рзсурсой.

Пожзнкз а^фэнткЕкости работа сгста:^ тягового злэ::~ троснабжала? Еорзгаяного тока иогзт быть, ебзспзчзпо щязл-иониэм срздстэ УСЗИЭНИЯ тягозой сэтз.Бодьзюа нолзггзсгзо но-пользуа!5а з-настоядаа эрзмя средств усялэкви а сснэзнзи праднавначзян для улучшзязя фувтщаазрогшяя ужа дайстзjú-£цззс элактрифицироЕшшнх утасткоз, что сужаэт область ах zc-пользованая.Поэтому.для рзшэиия ваанайших научных дрсблэм то созданпз itoSHx рэсурсосбэрегаиет юхпологжй я высокоскоростного пассажирского транспорта тробуэтся прогоданзэ исследований и научяых'разработок по sosrasnoctn пржанэ-ния поэых тэхпачоозш* рвшзняй.

Дассорт&цясшгая работа выполнялась з соответствия а отрЕслэвоЗ паучио-тагяичэ с ко Й программой развития жэлезкэ-дорожяого транспорта на Ш6-1990 года (054.01.02.10)"Раа-работать а внедрить высоэффектввине технологий окна прогреем и технические средства в хозяйства электрификации ж »на-

ргв^шш" и яадяагся частьи исследований,проводимых вдфад-рой "Теорэтичэсшм основа элекгротахнякй" Московского государственного университета путей сообщения",в соотьэтст-вве с кланом основных научных работ МИИГа во темам :"Ис-сдздованвз усшгенка снстеш тягового элэктросяабквкия >ло-романпого «ока и аиаргвтичаскиа соотношений в шас"(135/88, Г? 01880072585); "Анализ трансформатор®« схем с сшмэгри- . рущхаг эффжтом н-шбор средств усдлэнкя-сисздаа тягового злогетреснабжения лэроканного тэка"(1<,004.83,ГР 01860101456)5 "Разработка схем усиаання систеш истового элвктроскабжэшш дарэкзннрго гожа к анализ элекгромагноташс процессов ь тя~ . говшс свтях"а.025.50,ГР 01900040353).'

Лель работы. Целю диссертационной работа яаююгся ио сяедованаз гозшжпостой повш-зния эффективности работы ■теш электроснабжения п&рэшнно'го ■тока при усиления тягоеой ■сохи исдользованкам распределенного кптаиш к прохода повышенного напряжения.

Мзуодикя исследования. Решен® поставлеюшх вад&ч ооу-щзсгвляяось на основа анализа установишься процэссов й влвкгротаговой с@иг пораженного тока.При анализа псаааьзо-вались: штод катататичоского шделцровашя, катода эквак!-» лвнтниг преобразований электрических схем, теория шгагоно-люснякоэ,матода матричного исчисления.

Цатчная новизна работы заключается э следующем: - обоснована систеш тягового элоктроснабз^пш.оышаадаяся от извасткнх калнчнам распределенного щтания.пятаоЩэгч) проводи повышенного напряжения, а также .трвхфазно-двухфазкшс гягошх тран сфо.рыа г о ро в, с ое д ня е тгах по сх®ме Скотта, с рас-сэхютяянми вторвчными обгтк&мк.Новизна предлагаемого тех-

нячвекагл рямнал под7К»ржд®иа авторским свидетельством на

изобретение ;

- разработана расчетная модель и предложена методика расчета участка трахдроводной тяговоЗ. сети переменного тока с оттавдим проводом повышенного напряжения н распределению! хштаниэм, основанная на попользован ей теории многополюсников с применением матричных методов анализа электрических Цепей,представлении рельсового пути как цэпн'с рапредалеа-ними параметрами п исключении магнитных связей мэядуэлементам схеш за счет применения магнитной развязки ;

- разработан штод расчета эквивалентного сопротивления тяговой. сати переменного тока.усиленной-повшвниемтапряшэ-г нет в питающей провода и пршзивниэм распределенного пи- ■ тлния.

ГГтяктичаская ценность, внедрения тезультатод работу.

. Методика анализа принуданнаго режят в шгагопроводных тяговых сетях переменного тока передана во ШШЕТ'.для внедрения и включена в научио-ксслэдоватальский. отчет,составленный на основа результатов работ по обоснованна прогрессивных систем тягового электроснабжения; ■

Алгоритм электрического расчета! многбпроводпых тяговых сетей перэманного тока использован" сотрудниками ВШИТ при обосновании системы с экранирующим усиливающим проводом на одном из участков Горысовской железной дороги.

Атгробациц. Основные водояенш? диссертационной работы доложены а подучили одобрение на:

- ХХ1У1 научно-технической конференции кафэдр ХабИИЖТа с. участием представителей железннх .дорог н предприятий транспортного строительства (г.Хабаровск,1989 г.) }

соЕзщанин во ШйИЖТе по основный ародлвмш тягового зле-ктроснайжзная высокоскоростной магистрам Шятр-Й? . ( г.Москва,199Г г.). ;

- заседаниях кафедра "Таоретачвскиз основа электрогвхнякв" МИИГа за период с 1969 До 1992 г.г.. н. в Í934 г..

Публикации. До материалам ДЕссапгапии оггубгакдваиа пять печатных: работ,из ннг три в соавторстве.

• Структура и oóf&m уабота,- Диссертация состоит вз еес-денкя.шгг гнав, зайоманля & нш&а литературы.Ояа содсригг 112 страниц основного машинописного текста ,3 таблицы,53 иллюстрации, 127 навшнокщнй библиографии.

ССЩЕЕШКЕ Е&БСГШ

Ва редрнии обоснована.актуальность теш диссертации, определены цель к задаче работа, дана ее общая характеристика.

В п&рвой глав» на основе анализа существующих й népo- -пектквных способов усиления системы тягового электроснабжения переменного тока предложена новая схема системы тягового электроейабжения, тяговая сеть которой усилена применением питающего провода повышенного напряжения (ВПП) и распределенного питания,

Отмечено ,что разрайотко,совершенствованию,вьшвлвни) особенностей' работы н оврвдвлввио области аффективного при- ' мйненжя различны*: способов усиления тяговых сетей переменного тока посвяшекы труда ученых научно-исследовательских в учебннх институтов Р>ссян(а'.таю0 исследователей зарубежных стран.

Дала общая характеристика,показали првищпгеаяыша схема, в приведено опасансэ основных способов усиления свотемн тягового электроснабжения переданного тока,а ийенда>;прима-аешш усиливающего и экранирующих проводов,применения коак-сеаяьяого кабеля,пришивная транефоршгоров тяговых, подстанций с симметрирующим эффектом, применения установок продольной и поперечной зющэнсацяв, применения водьтодобавочйых. а многощлзвнг трансформаторов, иошмния напряжения в тяговоЗ сети до 50 кВ н ряда других способов. Отгячапы ях 'возможности по увеличении нагрузочной способности и шшш на уровень напряжения а тяговой сети в уело пнях возрастания тяговых нагрузок.Подчеркнуто,что способы уоила«Ш1 ногуг бить предназначены дак для увалнчштя пропускной, снособшстз д®— йствующах участков,так я для электрифнкацяз новях зелеэио-дороздаых гагастраяей. Отмечено,что для. элвкграЗакадиа делэа-гах дорог с большой грузоиапряз^пиостю н лапэй о высоко-скоростинм пассадярскЕм дшаеяаш каяЗолав- в^фектавна сио-ш тягошго злектроейабжеиая 2x25 иВ.Однако/для электра-фшйщга новых шгистралз4,отлэта»шзхоа большгй: иротяаэяяоо-гь»,в условиях роста, етишотай.потробляэяшс елэктричэской тягой,- требуется .даюшьавбэ соверкгао^вованае» сясгзмн тягового влактроеиабжения пареканкого. тойа. ; .

Ярэдлсизяа разработанная при участия, автора езстааа-питания злеятратагавоЗ оэтя переменного тока, в которой предусмотрена повалена» яапряжеазя вежду контактной подвеезоа я пнтаицвм проводок до линейного шпряхензя ланяя" электропередач« 110 вВ.тпрйкеяенаа траисфор^яторянх пуиктоа раепрз-делешрго гатьнгт, равномерно установлениях'адед» ¿ялаодстз-вдйокной 80ЕН,использование на тяговнх подегАнтеш: трахф&э-но-двух$азянх трансформаторов с симмвтрирусткц эффектом,об-

- е-

мотки которые собраны по схеме Скотта,причем,вторичные обмотки гяговах трансформаторов расашшанные. Отмечено, что в пунктах распределенного питания трансформацию энергии целесообразно осуществлять'посредством однофазных двухобмо-точных трансформаторов типа ОРД-Ш-16000/110-76 71, первичные оймотки которых соединены с кантной подвеской и падающим проводом,а вторгчше - сконтактной подвеской и рельсами ¿обеспечивая напряжение 25 кВ»

Во второй главе .посвященной разработке. схемы заыэщэ-'- ■ нил элвктрэтягойой сети переменного тока с витающим проводом повышенного напряжения"д однофазным! трансформаторами» получат схемы замещения продольных участков трвхпроводагой. тяговой сети,однофазных двухобмоточных трансформаторов,а также схемы замещения трансформаторов тяговых подстанций» обмотки которых собраны но.схеме Скотта прн расщепленных • вторичных обмотках, Предложены расчетные формулы,позволда-дие определить параметры элементов,входящих в состав схемы замещения.

При создании схемы замещения продольного участка тяго-; вой сети сделаны допущения »обычно, принимаемые' при расчетах параметров тяговых сетей переменного тока:линейность электрических. параметров элемгнтой и однородность рельсового путн.Еолученн&я.схема содержат три элемента (рис.1),пара-■ метры которых определяются следующим образом: -расчетной удельное сопротивление ветви контура "эквивалентная контактная подве.ска-рельс" с учетом магнитной связ* с контуром "эквивалентный,питающий провод-рельс"

• 3 ' -г ( А

...2< . 2Г • : ' (1). ■ г (2„-г,)(г»~гп,) - ■ . •• ■ "2р- :' . :

-О

ü:

п

К i

г Ч

к Я

'м(отч)

г Or а)

■Си-

-гт-

>фп)

?

гГ»ч) „ 7 Р

Vu

tf»n)

<K

-Г~~Ь

i4 .

л a

Рис.1

-o

Ы R3TW

z =z+i 1 il 1 Í, S B, '+ Bj + Вы-+

Ряс»

{ 2 )

~ расчсгаоа удельное сапроткелонЕ: еогве контура "зквебз,-лсктеиё пигаяанй проБод-рельо" о учетом кагкЕткой сеязх кзаду конгуроы *8КВЖБалэн?ная контактная подвзока-рсльс*

73 — 7 7 - f ^-в?" Zj ^ % " Si 2p +

• -Ц p , Zr?~ ^nr) t

Zp

- рЕсчетког удзлыше сопротквланЕо

ztf= I ■ - ZK • ' '

-Я ZP

+ р. ij- *« frv+zJ+V«? г*

С.з )

где

Б втех Енра^ениях: , Z„ r Zf - удельпко сопротивления копгуроЕ "коэт^гяая шдвзска-зз^та* ."пктаздей прэсод-есг.'яя" , "рсльсц-ззкля"; , Z„? , ZKf/ -- удельный сопро-ТЕЕЛСККЯ BSiiKf.rioii ИВДуКТИВКОСТП КЗЯ&у коптураш "коктакт-¡:ая под Ер ска-зет;«" и "рёльси-эсыиш", "пЕтающнй пропод-земяя" и "рал^сы-земяя" »'"контактная цбдвоека-аомяя" к "гштагашД сроЕОд-земя«"; - переходное сбрротьтвлоккс "рольса-зек-."¿ii .

Для однофазных трансфорлатороа.шдкотгбннцх шводама обюток к тяговой сети и вмогашЕг обиу» точку соодкненш о 1.оятактпой подвоско2,в качества расчетной принята пассивная схею зашщешш'трансформатора,паракэтры элементов которой ке приЕОдалнсь к одному напрякэннго.На рис.1 обозначай»: Z, - сопротивление- первичной обмотки однофазного

« • -

&Bjxo6моточного трансформатора ; ~1г -сопротивление вторичной. обмотки ; ZM - сопротивление взаимной кндуктйвяое-•тв нежду обыюткамл.Пря данной схема замещения однофазных двутобшточнях. траиефор1«то'ров: в тяговой сети сохраняются

разлзчннэ по яапряяэная п тлготюЗ сэта - ot:ioc:í-

тэльпо комтдктпоЛ подмена л рэльсол.ИЩ я рэльзоз.попглв-т::ой нодзэезя п ВПП.

Схш! закэщзтоя тягоз'сс подстанций. пкжючт? n еобя ео-протззлэизя одно^аззск тягозчх гралефорттороэ с рзсг,эгс:гп-жсп' зтордапяя обштилта.сатазских. гяговуэ cm, а соцроктс» лэнлЗ- зязпшй эпэргосиогзш.0дао1>язизэ • грзтссфорт.'дгора с ■ расадплэиноЯ зторзтаой обмоткой прэдстаалэгт з зпяэ со?::;:-зятя дяух Ьдзофязяых трялсфор^торол полозкзаоД гсздосм, юрлгзтри лоторих правадэаа а эдшряз?1га:1 зторатт об-

K020S."

Схэгл за::;щзнзд тяготах подетаз1р& коэзолди j^rirrib особэтшостя работа траноЕор:/птороз,cd¿aют авторах ссирагл ш'схэ!э Скотта (рлс.1).Шжигэ гагртзох' cocajçm учасгпоа ,получателе ламязэ от траясфоргатороа тягозоЗ лодсм:ц&з учгэко з з«»дэ зстот.тоэ тога

ГЭ T -i"» Í5/r „ *T)

S í 1 J

3 -Í»a f?, \t Í(j¡»-<U ¡(30-4, Л

i. — Í5/T *« T ¿t«0-1*».«)

+ 1<«г /

В этнх знразэняях: I,, , 1„ - токя санцзй ззторэтных eto-тоз.подтиэнпчг к контактной годввсхв а рельсам "внсагтэгэч п "6?.8Hc-or<f траасфзр?пторои; !,„ , Iw - тона сэадяЗ это-

рнчкьж обмоток, подключенных к БШ я рельсам "высотного" и "базисного" трансформаторов ; , Ц>,„ - утла сдвкга токов контактной подвескк к ВПП при питании тяговой сети "базисным" трансформаторам } % , - углы сдвига токов контактной подвески и ВПК при питания тяговой сети "высотным" трансформатором ; Хтг - коэффициенты трансформации

"базисного" трансформатора.

Оточено,что схема пмтцинкя алектротяговой сети может рассматриваться в качестве расчетной и дагя системы ' 2x25 кВ при трехэлементной схеме замещения автотрансформатора.

В третьей гдаге анализируется эквивалентное сопротив- . лейке тяговой сети переменного тока с БПП и однофазными трансформаторами.

Пр1 определении эквивалентного сопротивления тяговой сети с В1Ш н однофазными' трансформаторами используется метод преобразования электрической цепи путем ее свертывания. Для упрощения и унификации Процесса преобразований предложено выражение,имевшее вид Непрерывной (цепной) дроби с конечным числом звеньев (рис.2).В связи с чем признано целесообразным рассматривать элементы расчетной схемы замещения тяговой сети,как многополюсники с соответствующими матрицами X и V • . .

Получены формулы для расчета трех типов эквивалентных сопротивлений тяговой сети с В1Ш г однофаэчнш трансформаторам* - отюсятв.'.ьт контактной подвески и рельсов,относительно. ВШ и рельсов,отнэсительно'контакткой подвески и БПП. -

Установлено,что при- определвнкк эквивалентных сопротивлений .тягоеой сети-можно упрогтить расчетя.п» схему з-а-

мощения,учитывая только однофазные трансформаторы,которн» находятся в непосредственной близости от места расположения расчетной точки.Это обусловлено тем,что влияние остальных однофазных трансформаторов на сопротивление несущественно. Результирующая матрица входных проводшастей трех-нрогодной тяговой сети с ЕПП определяется по выражению

I" ]

( 5 )

в котором: I - расстояние от (К- 1 ) однофазного трансформатора до места расположения расчетной точки; -расстояние меяау пунктами распределенного питания с однофазными трансформаторами; L - длина тхподстанционной зоны.

Исследованы особенности изменання эквивалентного сопротивления тяговой сета с ВПП при увеличении числа пунктов распределенного питания с однофазными трансформатора-ми.равномерио расположенными на мешюдстапционной зоне (рис.3).

Определено,что при переходном сопротивлении "рельсн-эемял" Рчп »равном нулю,и при R„ .равном бесконечности , разница между модулями эквивалентного сопротивления тяговой сети о ВПП не превышает.Ъ%.

Проведен сравнительный анализ результатов расчетов эквивалентных сопротивлений тяговых сетей систем электроснабжения с БПП и 2x25 кВ.Установлено,что эквивалентное сопротивление тяговой сети с ВГЩ меньше эквивалентного сопротивления тяговой сети 2x25 кВ (рис.4).Усредненно, уменьшение происходят на. 25 + ЗОЯ.

- M -

iCjou ß б 4 3 2 1

О

10. IS 12 9 Ù 3

о

Л"' ч -

/ \ X / \

/ Vм* \ и _f У ' . V Л

j i ä (i.-,' y 4 ^»5=4 fV Ai l /1 ы i/Vi, / A ^—— If ■¿¿Si—. u > • -ч „ ¿V / «ч/ /

У r / Af H Д V \A / M -'■'Л

ff]K . ! oy'" r' /■ \ ■ '! ■ » VA w

V V \í ч

ID 20 30 40 50 СО Рзо.З

70 80 SO I

/

2 х25кВ " ч

V \ / /

/ У /

/ ВБП N 7

/ s- /

/i /

10 20 30 40 50 60 70 - 80. SO £ »к Рас.4

л

Р четвертой гдатч гсслвдуются условгя ргботы электро-тггоеой сет к с ВПП н однофвэпкки трансформаторам® в корма-лыом уст&ковккккся решта.

Дчк опрвдвлзнЕяс параметров рояига предложен кзтод расчгта^оскованянй па применении теории мзогополюеккков в сочетании с мзтодава матричного ясчЕсления в включаэикй в себя кг сколько расчетных этапов.

Математическая кодель тяговой евтп- представляется в гкдэ соодккенкя миогополюошх схемных элементов,ез которых формируются два граюгшя трехполоснЕка с уравнении* в ¡.З-ТрИЧЕЗЗ форг,та

■и, « - £¡1, ;

С 6. )

п одпт рэзультпрущяЁ шзсткпоягасгож с уравгзпиаа в кат-

ричкой

С 7 )

и,1

и "г 1 ы

V 1 1 А т

- А

I ^

Котркца коз^фгцпеэтоз, определявшая как пропз.пздояко |

катрвд КЙСТЕПОЯЗСЮКОВ

А

«Па •

«1 1 к ¿ч •

(6)

Матрица столбца внутренних источников результирующего шяс-ТЕПОЛЮСНЕКа ЗЕПНСЯВаЗТСЯ' в. веде

ц к 1-(

Ё г, + 11 (ПА.)

1т | я. 1.4 Ас

Т ,

( Э )

где К - общее число шесгиполюсников:

- количество нагрузок-электровозов ; .

- количество пунктов распределенного питания.

Матричные уравнения (5) и (6) решаются относительно матриц входных I, или выходных токов результирующего ШвСТШЮЛЮСНЯКА

. 5 СЮ)

, СП),

тае и = + г, А',1А+ А"в+.

По известным выходным токам и-напряжениям результирующего шесгипойюсишса определяются входные токи и напряжения швстиполесников участков тяговой сет*,однофгзных трансформаторов или нагрузок

где £ - любой из шастиподасникоь.тзходящжД в состав

результирующего швстипотоосника.

По мзмстиыу входным токам в напряжениям результирую-п»го шес-тюлюсникл определяются, входные токж и напряжения шестипомснлков участков тнговой сетиуодчофазных трансфор-

маторов я нагрузок т

'(■ПА.)"!

и

Ч а!^

I"А, „

3,1. 13,

/

Отмечено,что предлагаемый метод расчета трехпроводной электротяговой сети с ВГШ и однофазными трансформаторами, установленными в пунктах распределенного питания,позволяет определять токораспределяние-в элементах системы электроснабжения .напряжения на токоприемниках электровозов,потеря мощности в тяговой.сети.

На основе разработанного алгоритма проведен анализ я выявлены особенности распределения нагрузки между элементами тяговой сети при изменении координаты расположения электровоза на подстанцшняой зоне.

. . Выполнен сравнительный-анализ параметров режима нагрузки' систем с ВПЙ я 2x25 кВ для междодстанцяоняой зоны длиной 60 км в предположении равномерно распределенной нагрузка и мннймйльйэго.мэжпоеэдного интервала при различных расстояниях между пунктами распределенного гштанвя.В результате установлено,что Для система с. ВПП характерно уменьшение токов токов фидеров контактной подвески и питающего провода .повышение .уровня напряжения в контактной сети (рис.5), уменьшение потерь мощности в тягсвойсетк.

Для. выявления возможностей системы с ВГШ по использовании- ее й качестве системы тягового электроснабжения для высокоскоростной пассажирской магистрали проведены-расчеты параметров установившегося режима применительно к исходил« данным,указанным в "Технических-требованиях к тягорому электроснабжения высокоскоростной пассажирской, магистрали".

- IB -

*.У,кВ 8

7 ' б 5 4.

3 2 1 . О

• m ûkm

25 Оки

v ni 5км

2n

/ à

'g гу X 4 * Л J-- v 'Г \> ss л

i*, ff i X' ■ / Оки > sä

W ru А rm ÍQkn / /

Ifl JOS_ / 5км

Рис. Б

L.KM 180

165

•150

135 120

. 105

90 75

60

1

л \

л X

л \

V 1

V

г \

лЛ

ограничь т-'я __ — ПО Ц>»1п) ---ВО W'-í \

"■и f 1 1

Lf км

190 170 150

130 . • 110

9Q

70

50 ■

.• -30

\ \ ч 25 "7

ч ч / НС

i V i / 1 . /

\ч" Í

V л ^

г« ;

О 443 570 697 824 0 40 80 120 160 200 й,3|П

(см» Указания ЦЭ МПС 26.07.90) .Получек» зависиьюсти мвгпод-станционных расстояний от величины удельной нагрузки (ряе.,. 6),учитывающее допустимы» значения токов нагрева проводов в допустимые уровня напряжения па токоприемниках электро-подвгжяогй состара. Указано на прашущаства системы с В1Ш ira срасленга с евсгешй 2x25 кВ.зактагшэигася в розиэжкоо-тп увэличэиия расстояния меаду тяговыми подстанциями при одянзковой удельной нагрузке.

В пятой глава, дссладу&тся эффективность применения скстега тягового элевгроскЁбяенЕЯ дврвмэнного тока,тяговая тать которой ускяена применением ВПП и распределенного пи-тшпм.Дпя оценкй показателей эяономнчаской эффективности прпизнанпя систймк с ВЕЛ выполнены расчеты участка длшой 200 км при различном числе Поездов к потребляемой вма моа*-носгп.Взлечшш экономической зф^ектяшостп определялась чсрзз развооть приведенных затрат по базовой в новой техника С в качестве базового был принят варкая* электрвфяка-ции пря системе электроснабжения 2x25 кВ).

' Дал приближенного определения пропускной способности системы с ВПП получены зависимости расстояний между тяго-вшкя подстанциями от удельного расхода энергии поездом {ряс.7).Расстояния определены с учетом потерь напряжения до токопряемника электровоза в нагрузки на провода контактной сети.Расч*ты выполнены для тяговой сети при контактной подвеске ПБСМ-95 + МФ-100 и питающем проводе А-18б,Црж сравнительном анализе с аналогичными зависимостям» для системы 2x25 кВ-установлено,что.при усиленна тяговой сети повитани-ам напряжения в питатдем проводе до 110 кВ относительно, контактной подвески длина межнодстакциокной зон» может бить увеличена в.1,4 + 1,7 раза относительно допустимых расстзя-

-го-

няй между подстанциями в системе 2x25 кВ.Из рис,7 видно,что для системы с ЕПП характерно уменьшейнв токов фидеров и потерь напряжения- в тяговой сета.

Для-сравнения пропускной способности участков при- системах тягового электроснабжения 2x25 кВ я рассматриваемой системы в предположении равномерного расположения поездов в меаподстандаониой зоне вэлучьны -зависимости межпоездных Интервалов от расстояний между йодстанщями.Установлено, что лра одинаковых расстояниях между подстанциями (60 км, 80 км, 100- км, 120 мл) и'равных удельных расходах анергии, поездом при- система с ШП шжпоездной интервал может бить выбран усроцмяшю в'1,6+2,4 раза меньше,чем при система 2x25 кВ;6тыэчено,что при неизменной величвда мздшездаого интервала для системы с'ВШ возможно увеличение тока электровоза примерно вдвое,по сравйению с системзй 2x25 кВ. '

'. Прп определении области целесообразного применения системы о ВШ для участка длиной 200 км выявлено,что экономическая деле сообразность- системы- с ВГШ проявляется при Езлччине. уделътго расходе электроэнергии поездом,превышающей 200 кВтч/км (число наездов в сутки равно 40).Показано, что-с увеличением удельного расхода электроэнергии (при увеличении лесов поездов) эффективность систош с ВПП по- . вышаеТся.'

' ОСНОВНЫЕ 'ВЫВОДИ

1. Предложена система тягового электроскабжекия переча много трка., состоящая из тяговых трансформаторов .собранных по с хеш Скотта и имеющих расщепленные вторичные обмотки, тггашего гроюда повышенного напряжения к однофазных

двухобмоточянх трансформаторов,расположенных по всей длшгэ мвлнодстаициотгой эоны.Новизка. предлагаемого техническом решения подтверждена авторским свидетельством на взобрэтв-нка 3 1689143.

2. Обоснована расчетная »юдвла'а предложега катодяка рacial-д. участка трзхпроводяой тяговой сатя перзкзяноге топа е пвтавщгм проходом погашенного езщхтаэряя и распределенным пнганЕэм.основанноя га использовании корня многоко-лоешеоч прз валачаз ззаЕдашдуоткшх связей г.'знду явдук-тавшяя пардкэтрамя цепп и с прт-эггзнлэм штргсяи г® годов анализ» ахзктрхчосхзх цепей.

3. Разработай i.-зтод расчэтд эквивалентного сопротяв-лзгшя трэзогроводаой тягошй сэта огкоситзльго контактной подвзскп а рзльсоз,БШ1 я рельсов,контактной нодвзскп л 'ВИН, 7стаио2лоно,1то сопроткалэнм одного кнлотзтра тяговой сэтя з ярякерсо па 25-30% меньше 8шайогячнохч> параштра в наиболее програсеивной система тягового электроснабжения 2x25 кВ в автотрал сфоруагорйап!,

. 4. Выявлено,что за счет яошмнш уровня папрггаопия в тяговой cstix а уюнызенвя нагрузка проводов при системе е БПП длша {^здпоясгапциоапой зокн дааот быть увеличена'а ■ 1,4 * 1,7 раза относительЕодопуетнмюс расстояний меяду та-говнцз подстанция?« в системе 2x25 кВ,

5. Установлено,что» пра одинаковых расстояниях кэнду подстанцяямз п равных удеяышх расходах эяаргпн поездом прз скстеьй с ВПП межпоездкой интервал может быть выбран 3 1,6 <• 2,4 раза меньшим,чем при система 2x25 кВ.

6. Определено,что экономическая целесообразность при-мепзигя система с питающим проводом.повышенного напряжения а распределенным питанк»ы проявляется пря вели-ши» уделите-

го расхода, влэктроэзиргая псэздоа,превышающая 200 кВтч/км.

Qesazax» додохзахг дзссзрггщял зпублакozaxa а слэду©-щзк работах:

JL.icaxöa Т.Е.,Пэтухога С.Ю» Маганагэтасхал нодэль трахпроаодзэй элзкгротлгогоа. сзгх пзргканного тока // Элахтрнчгстк).-19Э1»-$11.-С.15-21

2»Пгттхо2а С.Ю. Расч»т экзивалэдтдога еопроглвлзизд тр'ахпроаодаэй алвктротяговой сгтн пзргкзнлого тока 9 пот-шенньга наяряхешпы а питашцэм про годэ / Иэсзс.кд-г 'хнзс.х.-д, траасл.-И.,1S31»-12 с. Дэп. в ЦНИИ ТЭИ ШЗ 29.07.91,JJ5610

3.Асадов Т.К..Пзтухова С.Ю., Уснлзнха трэхпровод^аЗ элвктротатавой сьтз плремвяного тока // Тоз.докл.ХГШ, кауч. -тзхй . ковф.ДабШТ.-Хабаровск, 1239.-С. 231-232

.4.Штухова С.Ю. Пршизхгнхэ тгор:а иногополюснвхоз к расчагу трзхпразодзой - тягоеой со та пера:»гныого тока / Ыоск.ня-т внж.е.-д. трансп.-М.,1991.-16 с. Дап. в ВДИИ ТЭ11 МПС 29,07.91 ,Й560Э

5.A.C. М689143 Снстеыа тягового электроснабжения учасчка поретнного тока / Т.К.Асакав,Б.Й.Косар©з,P.H.Kaps-• в, С. Ю. Не тухога. -Jf4674705/11 i заявикэ 07.04.89, Опубл. 07,11.91 Вял. & 41