7. TRAKCJA ELEKTRYCZNA 570
na odcinku zasilania. Pracę odcinka rozpatruje się w czasie T, w którym przez odcinek i przejeżdża N różnych pociągów numerów' h, pobierających prądy o wartościach średnich Iih w czasie tihp.
Obliczanie prądu średniego i zastępczego zasilacza:
Na odcinku zasilanym jednostronnie prąd średni zasilacza
(7.104)
103 "
I, = - Y ET:
' TU ,tj T‘
przy czym: ETI — energia pobrana na odcinku i w czasie T, kW h; U — napięcie, V; T — czas, s.
Prąd zastępczy
108
T2u-
1,08TX I —+ X E
1 h~ 1 hhp \i = 1
- I Eh
i= 1
(7.105)
przy czym Eih — energia pobrana przez pociąg numeru h na odcinku i, kW h. Na odcinku zasilanym dwustronnie prąd średni zasilacza
(7.106)
103 ™
przy czym / — długość odcinka zasilania.
Prąd zastępczy
+ I eT!
106
T2U2
M
i
m S F r I?
.087-1 X -r\ (/-W2+7r
i-ih=i[ihPl L VL.
(7.107)
Obliczanie spadków napięć od punktu zasilania do punktu, w którym znajduje się pociąg na przelocie i:
Przy zasilaniu jednostronnym
(7.108)
r• 103 fm — 1 f' 1 ”
^, = -77- 7%.+-— Z EjlOJ + l0i X Ej
U klip ‘i Lj=l j=i+l .
przy czym: r — jednostkowa rezystancja sieci; Eip — energia pobrana przez pociąg znajdujący się na przelocie i przy pracy silników na charakterystykach naturalnych; tip — czas przejazdu odcinka zasilania przez pociąg znajdujący się na przelocie i; Ej — energia pobrana przez pociąg znajdujący się na przelocie j (innym niż i).
Przy zasilaniu dwustronnym
U, =
r-103 |
fE->, |
U |
U, |
/ J t-ti
l-^)ZEJ0J+l0l X Ejl 1
j= 1
J-1+1
(7.109)
Obliczanie strat mocy w sieci trakcyjnej: Przy zasilaniu jednostronnym
1 u i=l \ h= 1 lihp
A P =
(7.110)
7.4.4. Obliczanie mocy zespołów prostownikowych podstacji trakcyjnych
Zakłada się, że napięcie na szynach podstacji zachowuje stalą wartość równą napięciu znamionowemu; zatem moc podstacji charakteryzuje jej obciążenie prądem. Prąd średni podstacji liczy się jako sumę prądów średnich poszczególnych zasilaczy obliczonych poprzednio.
Prąd zastępczy podstacji przy liczbie N zasilaczy oblicza się z zależności
(7.112)
Obliczona wartość zastępcza prądu podstacji mogłaby być wykorzystana do doboru mocy transformatora. Prostownik jednak ma odmienną konstrukcję i całkiem inne właściwości przeciążeniowe. Obecnie stosowane prostowniki krzemowe mają bardzo małą przeciążal-ność i ich parametry są dobierane do warunków zwarciowych. Zespoły prostownikowe są budowane wg norm polskich w sześciu klasach przeciążalności (tabl. 7.1).
Tablica 7.1. Klasy przeciążalności zespołów prostownikowych, wg PN-93/E-06073
Klasa |
Przeciążenie, % |
Czas trwania |
I |
100 |
trwale |
II |
100 |
trwale |
150 |
1 min | |
100 |
trwale | |
III |
150 |
2 min |
200 |
10 s | |
100 |
trwale | |
IV |
125 |
2 h |
200 |
10 s | |
100 |
trwale | |
V |
150 |
2 h |
200 |
1 min | |
100 |
trwale | |
VI |
150 |
2 h |
300 |
1 min |
Tablica 7.2. Dane znamionowe zespołów prostownikowych
Typ zespołu |
PK-17/3,3 |
PD-16/3,3 |
PK-09/066 |
Typ transformatora |
TZE-4402 |
TO 32-6000 |
TZE-1200 |
Moc znamionowa. kV • A |
4400 |
5850 |
1200 |
Napięcie wtórne, V |
2560 |
3 x 1289 |
535 |
Układ połączeń |
Ydl 1 |
YdllyO |
Ydl 1 |
Napięcie zwarcia, % |
11 |
8 |
11 |
Rodzaj prostownika |
półprzewodnikowy mostkowy | ||
Liczba diod w gałęzi |
8 |
3 |
2 |
Liczba gałęzi równoległych |
6 |
2 |
4 |
Napięcie znamionowe, V |
3300 |
3300 |
660 |
Prąd znamionowy, A |
750 |
1600 |
900 |
Klasa przeciążalności |
VI |
III |
VI |
Przy zasilaniu dwustronnym
A P =
(7.111)
Zmienność obciążeń podstacji trakcyjnych zależy od wielkości przewozów, rodzajów pociągów i ich gęstości. Obciążenia podstacji dla znanych lub przewidywanych przewozów oraz ich nierównomicrności należy obliczyć wg przyjętej metody, dla okresów charakterystycznych, następnie należy określić klasę przeciążalności oraz wyznaczyć moc znamionową zespołu. Na tej podstawie można dobrać odpowiedni typ zespołów prostownikowych. Obliczoną liczbę zespołów prostownikowych powiększa się o jeden zespół stanowiący rezerwę na wypadek uszkodzenia lub remontu. Podstawowe dane znamionowe obecnie budowanych zespołów w Polsce podano w tabl. 7.2.