Электрическая схема типовой подстанции и контактной сети
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Черт. 7

4.2.5.8. Если управляемый выпрямитель имеет быстродействующую систему регулирования углов включения (без блокировки импульсов управления), то токи КЗ в произвольный момент времени следует рассчитывать методом математического моделирования переходных процессов с применением ЭВМ.

Допускается применение отраслевых программ.

Расчет токов при КЗ в контактной сети постоянного тока тяговых подстанций

4.3.1. Расчетная схема и схемы замещения

4.3.1.1. При расчете токов КЗ в контактной сети постоянного тока тяговых подстанций следует использовать типовую схему подключения контактной сети постоянного тока к тяговой преобразовательной подстанции, которая приведена на черт. 7. Соответствующая этой расчетной схеме схема замещения цепей КЗ при повреждениях в контактной сети тяговой (троллейбусной) подстанции приведена на черт. 8, где указаны цепи при КЗ полюсов в контактной сети (КЗ) и замыкании положительного полюса на землю (К4). Схема замещения цепей КЗ при повреждениях в контактной сети тяговых (железнодорожных) подстанций при одностороннем питании контактной сети приведена на черт. 9а, а при двустороннем питании - на черт. 96.

4.3.2. Расчетные условия, допущения

4.3.2.1. Расчетными режимами следует считать установившиеся режимы КЗ. При этом расчету подлежат максимальные и минимальные значения установившихся токов КЗ в зоне обслуживания тяговой подстанции.

Схема замещения цепи КЗ при повреждениях в контактной сети тяговой (троллейбусной) подстанции

Черт. 8

Схемы замещения цепи КЗ при повреждении в контактной сети тяговых (железнодорожных) подстанций

а - одностороннее питание контактной сети; б - двустороннее питание контактной сети на двухпутном участке с постом секционирования

Черт. 9

Максимальные значения токов следует рассчитывать, пренебрегая дуговыми явлениями в месте повреждения и принимая минимальную удаленность точки КЗ от источника энергии (преобразователя) постоянного тока (при ΔUд = 0, lк = 0), а минимальные значения токов - с учетом дуговых явлений и при максимальной удаленности точки КЗ (при ΔUд ≠ 0, lк = lк mах).

4.3.2.2. При расчете токов КЗ в контактной сети постоянного тока вентильный преобразователь допустимо характеризовать средними интегральными параметрами.

4.3.3. Расчет токов при КЗ в контактной сети постоянного тока тяговой подстанции городского транспорта

4.3.3.1. При отсутствии (неучете) катодных реакторов в выпрямительных агрегатах тяговой подстанции ток КЗ (Iк) в амперах следует определять в соответствии со схемой замещения, приведенной на черт. 8, по формулам:

- при замыкании полюсных проводов (КЗ)

(50)

- при замыкании положительного провода на землю (К4)

(51)

где Еd 0 - ЭДС холостого хода выпрямительной установки, В;

ΔUд - падение напряжения на электрической дуге, В;

lк - удаленность КЗ (длина проводов), км;

Rd к - сопротивление КЗ выпрямительной установки, Ом.

ЭДС холостого хода следует вычислять по формулам:

- при выполнении преобразователей по трехфазной мостовой схеме

Ed 0 = 2,34E;

- при выполнении преобразователей по схеме две обратные звезды с уравнительным реактором

Ed 0 = 1,17E.

Сопротивление КЗ выпрямительной установки подстанции (Rd к) в омах следует определять по формуле

Rd к = Ed0/(maIda), (52)

где mа - число параллельно работающих выпрямительных агрегатов тяговой подстанции;

Ida - ток КЗ на шинах выпрямительной подстанции от одного агрегата, А.

При этом следует принимать Ida = Idy и определять этот ток, в зависимости от схемы, по которой выполнены преобразователи, по формуле (40) или (41), а входящий в эти формулы ток Im - по формуле (34), имея в виду, что:

(53)

4.3.3.2. При наличии (учете) катодных реакторов в выпрямительных агрегатах тяговой подстанции токи КЗ (Iк) в амперах следует определять по формулам:

- при выполнении преобразователей по трехфазной мостовой схеме

(54)

- при выполнении преобразователей по схеме две обратные звезды с уравнительным реактором

(55)

RΣ = Rc + Rт/ma;

R = Rd/ma + Rп + R0 + 2rк сlк - при расчете замыкания полюсных проводов;

R = Rd/ma + Rп + Rз к + Rз + rк сlк - при расчете замыкания положительного провода на землю;

ХΣ = Хc + Xт/ma.

4.3.3.3. При неполных исходных данных токи КЗ в сети постоянного тока тяговой подстанции городского транспорта допустимо рассчитывать без активных сопротивлений цепей переменного тока и использовать приближенные соотношения:

- ток КЗ на шинах выпрямительной подстанции (I) в амперах

(56)

- напряжение (ЭДС) холостого хода выпрямительной подстанции (Ud0) в вольтах

Ud0 = Ud ном [1 + A (Xc +Xт)] + ΔUв, (57)

где А - коэффициент, учитывающий наклон внешней характеристики вентильного преобразователя (в среднем А = 0,5);

ΔUв - падение напряжения на вентилях, В (в среднем ΔUв = 0,75 В на полупроводниковый прибор);

- сопротивление короткого замыкания выпрямительной подстанции (R) в омах

(58)

- ток КЗ в контактной сети постоянного тока тяговой подстанции (Iк) в амперах

(59)

где ΣR - суммарное активное сопротивление короткозамкнутой цепи постоянного тока, Ом.

4.3.4. Расчет токов при КЗ в контактной сети постоянного тока тяговой подстанции железнодорожного транспорта

4.3.4.1. При одностороннем питании контактной сети ток КЗ в месте повреждения (Iк) в амперах следует определять (см. черт. 9а), используя формулы:

1) при ориентировочных данных о тяговой подстанции

(60)

где U0 - напряжение холостого хода подстанции, В;

Iнг - ток нагрузки подстанции от поездов на неповрежденных секциях зоны, А;

р - нормативный коэффициент возможного изменения напряжения источника энергии, %;

lк - расстояние от подстанции до места КЗ, км;

ρ - сопротивление подстанции (с учетом питающей системы переменного тока), Ом:

; (61)

(62)

Sк - мощность трехфазного КЗ на шинах высшего напряжения тяговой подстанции, кВ А;

2) при ориентировочных данных о тяговой подстанции и ее нагрузке (полагая Iнг = mаId ном):

(63)

Примечания:

1. При определении максимального тока КЗ допустимо не учитывать предварительную нагрузку подстанции и падения напряжения в дуге и на вентилях, а также принимать (rк c + rр)lк = 0.

2. При определении минимального тока КЗ предварительно следует сопротивления токоведущих частей привести к нормированной предельно допустимой температуре продолжительного режима.

При неполных исходных данных допустимо ток нагрузки (Iнг) принимать равным току среднегодовой нагрузки (Iср год).

3. При достаточно полных данных о тяговой подстанции ток КЗ в месте повреждения (Iк) в амперах следует определять:

- при выполнении преобразователей по трехфазной мостовой схеме

(64)

- при выполнении преобразователей по схеме две обратные звезды с уравнительным реактором

(65)

где

R = Rd/ma + RП + R0 + (rк с +rp)lк;

RΣ = Rc + Rт/ma;

XΣ = Xc + Xт/ma;

E = Uном2 .

4.3.4.2. При определении тока КЗ в контактной сети с двухсторонним питанием необходимо применять схему замещения, показанную на черт. 96. На этой схеме приняты следующие обозначения:

А, В - тяговые преобразовательные подстанции;

С - пост секционирования;

UpA, U - расчетные напряжения тяговых преобразовательных подстанций А и В, В;

lА, lВ - протяженность секций АС и СВ, км;

l - расстояние между подстанциями А ж В, км;

lк - расстояние от точки КЗ до подстанции А, км.

Расчетное напряжение тяговой преобразовательной подстанции (Up) в вольтах допустимо определять по формуле

Up = (1+p/100)·Udном – ΔUd, (66)

а активные сопротивления схемы замещения в омах - по формулам:

RA1 = RпA1 + rк с1lA;

RВ1 = RпВ1 + rк с1lВ;

RВ2 = RпВ2 + rк с2lВ;

RкА = RпА2 + rк с2lк;

Rк с = rк с2 (lA-lк;

RpA = rplк + R0A + ρA;

R = rp(l-lк) + R + ρВ,

где RпA1, RпВ1, RпА2, RпВ2 - сопротивления питающих кабелей, отходящих от подстанций А и В контактной сети 1 и 2-го путей, Ом;

R0A, R - сопротивления отсасывающих проводов соответственно подстанций А и В Ом;

ρA, ρВ - сопротивления преобразовательных устройств соответственно подстанций А и В, Ом;

rк с1, rк с2 - удельные сопротивления проводов контактных сетей 1 и 2-го путей, Ом/км;

rр - удельное сопротивление рельсовых путей, Ом/км.

Чтобы получить искомое значение тока в месте КЗ, следует предварительно схему замещения (черт. 96) привести к простейшему виду, используя обычные способы преобразования схем.

Дата: 2019-04-23, просмотров: 235.