I. Построение мгновенных схем для участка с

Односторонним питанием

Мгновенной схемой называется схема расположения поездов на участке в некоторый момент времени с указанием величин токов, потребляемых поездами, и расстояний между ними и тяговой подстанцией (Рисунок 2).

Число поездов, одновременно находящихся на участке зависит от длины участка , интервала попутного следования Ѳ и технической скорости поезда υ

Первую мгновенную схему участка с односторонним питанием строят для момента времени, когда наиболее удаленный поезд потребляет наибольший ток. Последующие мгновенные схемы строят через интервалы времени , которые выбирают приблизительно равными 1 мин и кратными интервалу попутного следования.

Тогда количество различных мгновенных схем

где m – целое число.

Для параллельного равномерного графика движения мгновенные схемы при m> будут повторяться. Поэтому достаточно сделать расчеты для m мгновенных схем.

Расчет мгновенных схем для участка

С односторонним питанием

Для каждой из мгновенных схем рассчитываются:

-ток фидера:

т.е. мгновенный ток фидера равен сумме мгновенных токов поездов;

-потери напряжения для каждого из поездов

потери мощности.

Пример расчета для первой мгновенной схемы:

I_Б₁= I_{3 +} I₁ = 1150 (А)

ΔU₃= I_Б₁*r₀*l₃= 1150*0,085*6 = 587 (В)

ΔU₁= ΔU3+(I_Б₁-I₃)*r₀*(L₂-l₃)= 587+500*0,085*11 =1055 (В)

Все остальные вычисления производятся аналогично.

Результаты расчета сводятся в Таблицу 1.

Расчет средних значений тока и потерь

Напряжения и мощности

По полученным мгновенным значениям величин необходимые построить графики их изменения (Рисунок 2). При этом ток фидера и потери мощности построить за период графика, а потери напряжения – за время движения поезда по участку одностороннего питания. При этом учесть, что поезда однотипные и потери напряжения до каждого из них одинаковы при одинаковых расстояниях.

Средний ток фидера:

(А)

где m – число мгновенных схем.

Средний квадратичный ток фидера:

(А)

Коэффициент эффективности тока фидера:

Средняя потеря напряжения до поезда за время потребления тока:

где – число сечений, в которых рассматриваемый поезд потребляет ток.

При подсчете не учитываются те мгновенные значения потери напряжения, при которых ток, потребляемый электровозом, равен нулю.

Потеря мощности для первой мгновенной схемы вычисляется как:

Средняя потеря мощности:

=265

Полеченные значения средних величин заносятся в Таблицу 1.

РАСЧЕТ УЧАСТКА С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

Построение мгновенных схем для участка

С двухсторонним питанием

Мгновенные схемы для участка с двухсторонним питанием (Рисунок 4) строятся так же, как и при одностороннем питании.

Число поездов, одновременно находящихся на участке с двухсторонним питанием.

Мгновенные схемы для участка с двухсторонним питанием строят через интервалы времени Δt, принятые для участка с односторонним питанием.

3.2. Расчет мгновенных схем для зоны

двухстороннего питания

Для каждой из мгновенных схем следует найти те же величины, что и для участка с односторонним питанием. При этом необходимо учесть специфику схем двухстороннего питания.

Токи поездов в этой схеме распределяются обратно пропорционально расстояниям до тяговых подстанций:

Пример расчета для первой мгновенной схемы:

Проверка:

I_А+I_Б3 = 574+326 = 900 (А)

Потеря напряжения до поезда определяется токами тяговой сети.

Пример расчета для первой мгновенной схемы:

ΔU₇= I_A*r₀*l₇ = 574*0,085*3 = 147 (B)

ΔU₅= ΔU₇+174*r₀ (l₅-l₇) =147+174*0,085*7 = 251 (B)

Потери мощности можно вычислить через токи участков:

или через потери напряжения и токи поездов, рассмотрим на примере для первой мгновенной схемы:

400*147+500*251=184300~185кВт

Для всех остальных схем расчет производится аналогично.

Результаты расчета сводятся в Таблицу 2.

3.3. Расчет средних величин для зоны

Двухстороннего питания

По полученным значениям тока, потерь напряжения и мощности следует построить графики их изменения (Рисунок 5). Для тяговой подстанции Б – построить график для тока тяговой подстанции , т. е. с учетом участка одностороннего питания.