До задачі 3

Ресурс вакуумних камер вимикачів ВВФ-27.5кв фідерів тягової мережі 27,5 кв залежить від зносу контактів .

Число припустимих циклів відключення вимикача в залежності від значення струму к.з. I,ка,

дорівнює*

(21)

де - константи, обумовлені типом вакуумної камери.

---------------------------------------------------------------

* Безсумнівно, на знос впливають і інші фактори, наприклад, частота проходження к.з. у циклі АПВ. Для спрощення задачі ці фактори не враховуємо.

Для камери КДВ-10-20/1600 приймає:

А = 156.8;

B=1,0878

.

Відносний ступінь зносу камер при одному відключенні струму к.з. I

. (22)

Нехай за рік відбулося N₁ відключень струмів к.з. I₁.N₂- струмів I₂, N₃- струмів I₃ і т.д. Тоді сумарний відносний ступінь зносу камер за рік

(23)

Якщо , то камери цілком відробили ресурс. Якщо , то, приймаючи, що в наступні роки кількість і розподіл струмів к.з. залишається незмінним, можна визначити термін капітального ремонту Т_с, років, вимикача для заміни вакуумних камер з цілком відпрацьованим ресурсом:

. (24)

Максимальний струм короткого замикання

(25)

U_max- максимальна напруга на шинах підстанції, приймається рівним U_max=29 кВ;

Х_т - опір фази трансформатора:

; (26)

u_к - напруга к.з.,трансформатора, %;

U_ном- номінальна напруга на тягових шинах (U_ном=27,5 кВ);

S _ном- номінальна потужність трансформатора, МВ*А;

n- кількість працюючих трансформаторів;

Х_s - опір фази мереж зовнішнього електропостачання, Ом:

;

S_к3- потужність к.з. на введеннях підстанції, МВ*А (прийняти S _до3=500МВ*А).

Для одержання гарантованих даних по зносі камер при розрахунках зносу варто приймати найбільші значення струмів к.з. у кожнім інтервалі табл.(б) (тобто розрахунок зносу робити для І₁=0,4І_м, І₂=0,6І_м, І₃=0,8І_м, І₄=І_м).

До задачі 4

Тягова підстанція перемінного струму є джерелом несиметрії напруги. Для визначення рівня несиметрії і порівняння його з припустимим значенням, а також для розробки заходів щодо зниження несиметрії енергопостачання організація разом з ділянкою енергопостачання відповідно до [6] робить виміру коефіцієнта зворотної, послідовності напруг

(27)

де U₂ - напруга зворотної послідовності;

U_н - номінальна напруга, U₂=100В.

Метод розрахунку U₂приведений, наприклад, у [2, б].

Для практичних розрахунків, коли Е₂не перевищує 10-15, застосовна наступна наближена формула:

(28)

де - максимальна різниця з трьох вимірюваних напруг.

Якщо, наприклад U_AB= 101 В, U_BC=104 В, U_CA= 99 В, то В.

Результати розрахунку варто представити статистичним рядом (так називаної ,вибіркою вимірів). Рекомендується виміру робити через 1 хв.

Гистограмма f(E₂) є емпіричним аналогом функції щільності розподілу імовірностей коефіцієнта Е₂.

Значення функції f(E₂)приблизно дорівнює відношенню імовірності улучення випадкової величини ( ) до довжини цього інтервалу :

де

N_m - число влучень Е₂ у m-i інтервал ;

N - загальне число спостережень.

Пропонується така послідовність побудови гистрограмми коефіцієнта fE₂ за даними статистичного ряду E₂ ,отриманого в результаті експерименту:

1. Знаходять попередня кількість квантів (інтервалів) ДО, на яке повинна бути розбита вісь ОЕ₂, за допомогою оцінної формули

к=1+3,2lg(N), (29)

де N- кількість членів ряду.

Знайдене значення До округляють по найближчого цілого числа.

2. Визначають довжину інтервалу

(30)

Величину можна трохи округляти для зручності обчислень.

3. Середину області змін вибірки (центр розподілу) (E_2max+E_2min)/2 приймають за центр деякого інтервалу, після чого легко знаходять границі й остаточне

кількість зазначених інтервалів так, щоб у сукупності вони перекривали всю область від E_2min до E_2max .

4. Підраховують кількість спостережень N_m, що потрапило в кожен квант: N_m дорівнює числу членів варіаційного ряду, для яких справедлива нерівність

(31)

Тут - границіm-го інтервалу.

Відзначимо, що при використанні формули (31) значення, що потрапили з границю між

(m-1)-м і m-м інтервалами, відносять до m-му інтервалу.

5. Підраховують відносну кількість (відносну частоту) спостережень N_m/N, що потрапили вданий квант.

6. Будують гистограмму, що представляє собою східчасту функцію. Значення якої на

m-м інтервалі ( ) постійно і дорівнює Nm/N (m=1, 2, ... ,к).

Нехай, наприклад, мається вибірка (статистичний ряд) з 40 спостережень Е₂₍₁₎=E_2min =20; Е₂₍₂₎=0,4;...; Е₂₍₄₀₎=Е_2max=7,2. По формулі (29) одержуємо до = I + + 3,2 lg40= 1+3,2*1,602 = 6,13; приймаємо до=7. Тоді ; вибираємо . Знаходимо Е_2min+E_2max)/2=(0.2+7.2)/2=3.7, після чого легко визначаємо границі інтервалів (див.мал.4 ).

Допустимо, після такої розбивки з'ясувалося, що в перший інтервал потрапило два значення E₂(i): N₁=2; другий - чотири: N₂ =4; у наступні: N₃ =9; N₄ =13; N₅ =8; N₆ =3; N₇ =7. Відповідна гистрограмма зображена на мал.5.

Оцінки математичного чекання і дисперсії коефіцієнта зворотної послідовності рівні:

; (32)

. (33)

Відповідно до ДСТ 13109-67* коефіцієнт зворотної послідовності не повинний перевищуватиЕ_2н =2%. Якщо отримано Е₂>2%, то варто запропонувати заходу щодо зниження несиметрії, наприклад шляхом включення несиметричних пристроїв поперечної ємності компенсації [2,4,6].

До задачі 5

Перевірку умов проходу струмоприймача з записом на стрічці значень зиґзаґів, виносів і висот контактного проводу роблять спеціальними вагонами для іспитів контактної мережі.

Порівнюючи результати фактичних даних вимірів з параметрами, установленими Нормативним журналом, дають оцінку змісту контактної мережі. Відступу від нормативів оцінюють штрафними балами по спеціальній шкалі таб. 9.

Результат від розподілу загальної кількості штрафних балів, що приходяться на 1км. визначає оцінку змісту контактної мережі. Стан контактної мережі підвіски вважається відмінним, якщо число балів не перевищує 25, гарним - від 25 до 50 включно, задовільним - від 50 до 100 і не задовільним при числі балів понад 100[7,8].

Таблиця 9

Шкала штрафних балів

№ п/п	Показатели	Отклонения от нормативных параметров	Баллы
	Зиґзаґ контактного проводу в крапках фіксації, виносу в середині прольоту в кривій ділянці шляху й у крапці найбільшого відхилення від осі струмоприймача на сполученні і повітряній стрілці, див Зиґзаґ або винос контактного проводу, див	-16...-20 + 16...20 Более -20 Более +20 Более 50
	Однобічний зиґзаґ у сусідніх опор на прямій ділянці, не передбачений нормативним журналом	1 пролет между опорам
	Різниця по висоті контактного проводу під фіксаторами в сусідніх опор, див	11-15 16-20 Более 20
	Ухил контактного проводу при підходах до штучних споруджень і при зміні висоти більш передбаченого [8]	1 уклон
	Висота підвіски контактного проводу над рівнем головки рейки вище або нижче припустимих норм, установлених ПТЭ залізниць (крім негабаритних штучних споруджень, затверджених погоджених МШС)	I пролет между опорами
	Незадовільний прохід струмоприймача з ударом під затисками всіх типів	I удар.
	Прохід струмоприймача з ударом на сполученнях, повітряних стрільцях і секційних ізоляторах	I удар
	Зменшення відстані від робочого контактного проводу до проводу анкерної галузі, що відходить, елементів фіксатора, нижнього фіксуючого троса, що перетинає анкерної галузі іншого шляху або троса фіксуючого відтягнення до значення, регистрируемого датчиком довжиною 80 мм	I точка
	Помітне зменшення відстані по вертикалі між основним стрижнем фіксатора або нижнім фіксуючим тросом, і контактним проводом або неправильний нахил фіксатора (визначається візуально)	1 точка фиксатор
	Розбитий ізолятор	I изолятор
	Шлюби в роботі контактної мережі за квартал	I брак
	Особливі випадки шлюбу в роботі контактної мережі за квартал
	Інші ушкодження контактної мережі за квартал, приведшие до затримок потягів	1 повреждение

У розглянутій задачі пропонується розрахувати бальну оцінку за даними вимірів на ділянці непарного шляху в 2 км.

Відступу обмірюваних параметрів контактної мережі від нормативів представити у виді табл. 10.

Нормативні дані затверджуються для кожної дистанції контактної мережі відповідно до Правил технічної експлуатації залізниць.

У задачі враховувати відхилення від нормативів тільки по пунктах 1-5 (табл.9) і приймати наступні спрощені нормативи:

зиґзаґ на прямій ділянці шляху - 300 мм;

те ж, на кривому - 400 мм;

винос у середині прольоту на кривій - 200 їм;

однобічний зиґзаґ не передбачається.

Крім того, прийняти довжину прольоту між опорами контактної мережі - 60 м, максимальний ухил - 0,004, а максимальну і мінімальну висоту контактного проводу - відповідно 6800 і 5750 мм.

Таблиця10

Приклад заповнення

Номер опори	Відхилення від нормативів	Кілкість штрафних балів
зигзага	виноса	висоти
	+ 18		Меньш	100+200=300
	-17
II	+20
17-19		+22
и т.д.

Усього: 650 балів

Література

1. ГОСТ 14209-65 (ст.СЭВ 3916-82). Трансформаторы силовые общего назначения. Допустимые нагрузки.

2.Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1982.

3.Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1/ Под ред. К.Г.Марквардта. М.: Транспорт, 1980. -256 с.

4. Герман Л.А. Электроснабжение электрических же­лезных дорог. Продольная и поперечная емкостная компенсация. Методические указания к изучению темы. М.: ВЗИИТ, 1983.

5. Б е и Б.М, и др. Тяговые подстанции. М.: Транспорт, 1988.

6. Инструктивные материалы Главгосэнергонадзора. - 2-е изд., перероб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983. -400 с.

7. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2/ Под ред. К.Г.Марквардта. М.: Транспорт, 1961.

8. Правила содержания контактной сети электрифицирован­ных жалезных дорог. М.: Транспорт, 1981. - 72 с.

9, Коптелов В.Б. Аппаратурный контроль оста­точного ресурса трансформатора тяговых подстанций.//Совер­шенствование устройств и методов расчета систем электро­снабжения. Вып.№ 107.М. :ВЗИИТ. 1983.С.69-73.

10. Герман Л.А., Синицына Л.А., Петренко В.Г. Контроль износа изоляции конденсаторов.// Электрическая и тепловозная тяга, 1983, №12, с. 32-33.