Методы расчета системы электроснабжения
Особенностью тяговой нагрузки является ее неравномерный характер, определяемый режимом работы электроподвижного состава, что приводит к изменению нагрузки по времени и месту приложения.
Методы расчета системы электроснабжения различаются в зависимости от представления тяговой нагрузки на детерминированные и вероятностные. Детерминированные методы основаны на исследовании графика движения поездов и позволяют рассчитать токи и напряжения тяговой сети в зависимости от времени, например, ток фидера , ток тяговой подстанции
, напряжение на токоприемнике электровоза
и т. д.
Исходными данными являются токи поездов (результаты тяговых расчетов) , схема питания тяговой сети и график движения поездов
. В качестве примера рассмотрим участок железной дороги между подстанциями А и В (рис. 3.1), по которому движется поезд с током
от А к В по первому пути. Ток показан сплошными линиями, соответствующий этому график движения поездов показан в виде зависимости пути от времени L(t) также сплошными линиями для поездов №№ 1,3,5,7, движущихся по I пути. По II пути перемещаются поезда №№ 2,4,6, их графики движения и токи показаны пунктиром.
Рис. 3.1. Определение токов поездов для момента времени t1
Ток поезда в зависимости от пути Iп(L) и времени Iп(t) получается как результат тягового расчета, выполненного для поезда с заданной массой, перемещающегося по рассматриваемому участку с фиксированными
напряжениями на токоприемнике. Поезда, для которых зависимости одинаковые, называются однотипными. Можно считать, что на рис. 3.1 показан график движения однотипных поездов.
Для любого момента времени по графику движения можно определить номера поездов, находящихся на участке, а по функциям – токи поездов. Например, для момента времени
находим, что по первому пути движутся два поезда № 3 и № 5, оба потребляют токи. Поезд № 3 потребляет ток I3, а поезд № 5 – ток I5. В это время на втором пути находятся поезда № 2 и № 4, их токи равны нулю.
Далее по известным токам нагрузок I3 и I5, схеме питания тяговой сети, заданным напряжениям тяговых подстанций А и В выполняется электрический расчет схемы и определяются искомые значения нагрузок устройств электроснабжения.
Таким образом, сущность методов расчета системы электроснабжения, основанных на исследовании графика движения, состоит в фиксации момента времени , определении поездов, потребляющих токи, и расчете электрической схемы. Затем расчеты выполняются для другого момента времени
и т. д. до тех пор, пока не будет просмотрен весь расчетный период времени.
В зависимости от того, как берется шаг по времени , различают методы:
– непрерывного исследования графика движения;
– равномерного сечения графика движения;
– характерных сечений графика движения.