Случайный график для заданных размеров движения
Функция предназначена для автоматического построения вариантов графика исходя из заданных размеров движения на участке.
Случайный график может содержать фиксированные нитки, например, скоростных и пассажирских поездов. Для этого проложите необходимые поезда на графике, затем скопируйте их в буфер фиксированных ниток. Если такие нитки в графике не предусмотрены, то буфер следует очистить.
Размеры движения задаются таблицей (рисунок 23), в которую необходимо ввести массы и количество поездов для требуемых категорий. Добавление строк в таблицу осуществляется двойным щелчком или клавиши "Enter" на наименовании категории. Если на данном пути предусмотрено двустороннее движение, то таблицу необходимо заполнить отдельно для нечётного и чётного направления. Выбор направления производится специальным переключателем над таблицей.
При вводе параметров автоматически рассчитываются доли поездов каждой градации, а также статистические интервалы между поездами – минимальный, средний и максимальный, которые характеризуют закон их распределения. Допускается изменение значений указанных интервалов.
Рисунок 23 – Параметры случайного графика и его реализация
В меню Правка предусмотрены пункты, позволяющие:
– скопировать размеры движения и интервалы, заданные для противоположного направления или другого пути;
– выполнить расчёт значений интервалов, принимаемых по умолчанию;
– очистить таблицу;
– отменить все изменения параметров, выполненные после открытия окна.
Кнопка "Построить" служит для реализации вариантов случайного графика. Полученное фактическое число поездов каждой градации отображается в последней графе таблицы.
Функция Корректировка графика предназначена для устранения пересечений линий хода поездов на перегонах, обеспечения соблюдения станционных интервалов и заданных графиковых стоянок.
Предусмотрены три режима действия этой функции:
– проверка (без корректировки) графика с выдачей сообщения при обнаружении конфликтной ситуации. При этом на экране выделяется перегон с недопустимым сближением ниток;
– автоматическая корректировка (принимается по умолчанию);
– то же, с минимизацией стоянок.
Для выбора режима корректировки откройте меню Построение графика или щёлкните по треугольнику при соответствующей кнопке на панели инструментов.
Запускается функция нажатием указанной кнопки. Кроме того, в двух последних режимах корректировка выполняется самостоятельно каждый раз после завершения любого действия при редактировании графика.
В процессе простой корректировки (второй режим) моменты отправления со станций изменяются только при обнаружении конфликтной ситуации. Этот режим следует использовать в случае необходимости задания определённого времени отправления или стоянки отдельных поездов, например, для изменения порядка их пропуска.
В третьем режиме устранение конфликтов сопровождается сокращением времени стоянок. Их продолжительность ограничивается станционными интервалами и значениями, которые заданы в таблице Раздельных пунктов или приняты при тяговом расчёте. Все попытки изменения времени отправления поездов с промежуточных станций останутся без результата.
Перед построением сложных графиков рекомендуется включить первый режим и запускать проверку по мере необходимости, а корректировку задействовать только на завершающем этапе.
Рекомендуется также после формирования графиков двустороннего однопутного движения выполнять корректировку дважды.
Сформированные в процессе работы программы KGrafDv данные графиков движения сохраняются в двоичных файлах типа .gk3 при тяговой нагрузке постоянного тока и .gka переменного тока. Эти файлы можно загружать для редактирования или создания на их базе новых графиков. При их открытии автоматически загружается соответствующий файл тяговой нагрузки, если он находится в том же каталоге и не был изменён после построения графика. В противном случае работа с графиком блокируется.
Файлы этих типов могут быть использованы в качестве параметров при запуске программы KGrafDv из управляющего модуля KtMain. В каждом сеансе программа работает только с фиксированным каталогом (папкой) данных, указанном при её запуске.
1.4.3 Ввод схемы электроснабжения расчетного участка
Программа KAUbas/K3Ubas является составной частью комплекса КОРТЭС и предназначена для формирования схем, используемых при электрических расчётах системы тягового электроснабжения.
Схема участка может содержать до четырех путей и произвольное количество межподстанционных зон. В качестве граничных объектов схемы могут быть заданы как тяговые подстанции (ЭЧЭ), так и другие объекты – пост секционирования (ПС), пункт параллельного соединения (ППС) или продольные секционные разъединители (ПРС). Учитывается реальная схема расположения воздушных промежутков и точек подключения фидеров ЭЧЭ, ПС к контактной сети. Все объекты схемы могут располагаться как по ходу километров, так и в обратном порядке.
Допускается наличие примыкающих ветвей к основной части схемы, называемой Основным ходом. Питание этих ветвей осуществляется от дополнительных фидеров ЭЧЭ и ПС.
На постах секционирования (кроме граничных или питающих примыкания) предусмотрен специальный выключатель «О», с использованием которого ПС полностью выводится из работы и функционально замещается объектом ПРС. Посты секционирования имеют две системы шин, соединённые выключателем «Ш», который служит для создания петлевых схем питания контактной сети.
Расчётный участок может быть оборудован устройствами компенсации реактивной мощности: поперечной (КУ) – в плечах тяговых подстанций и на постах секционирования; продольной (УПК) – в плечах и заземлённом выводе «C» трансформатора подстанции, а также между секциями шин ПС.
Параметры понижающих трансформаторов, тяговой сети, фидерных и отсасывающих линий, а также установок компенсации выбираются из соответствующих каталогов постоянной базы данных, которая предварительно готовится с помощью программы DbFxKA.
Основное окно программы обеспечивает управление функциями редактирования данных и открывает доступ к таблицам параметров схемы (рисунок 24).
Рисунок 24 – Основное окно программы KAUbas
Главное меню программы содержит следующие разделы.
Файл – пункты этого раздела обеспечивают очистку имеющихся данных перед созданием новой схемы, открытие существующего файла для корректировки, импорт параметров схемы в формате NORD – A, сохранение сформированной схемы, а также выход из программы. Действия четырёх первых пунктов продублированы кнопками под главным меню.
Типовая ТС – открывается панель для выбора марок проводов контактных подвесок путей, фидерных и отсасывающих линий из Каталога тяговых сетей (рисунок 25). Эти данные используются по умолчанию при вводе в схему подстанций, а также при задании параметров контактной сети.
Рисунок 25 – Окно ввода типовых данных тяговой сети
Используемые – служит для обновления параметров устройств схемы после модификации внешней базы данных, а также для удаления из схемы неиспользуемых данных.
Все выбираемые из базы данных параметры тяговой сети и трансформаторов подстанций хранятся во внутренних таблицах файла схемы. Эти таблицы открываются пунктами меню "Используемые Тяговые сети" или "Используемые Трансформаторы". Пункты доступны при корректно введённых параметрах соответственно контактной сети и подстанций.
Информационные поля Дорога и Примечание служат для ввода соответствующих текстовых данных.
Для создания схемы в разделе Главного меню Типовые ТС выберите марки проводов контактной сети, используемых на большей части секций, а также фидерных и отсасывающих линий большинства подстанций.
В разделе Ветви схемы содержится список примыкающих к основному ходу участков. Кнопки "Добавить" и "Удалить" служат для изменения количества ветвей в схеме. Название ветви соответствует наименованию последнего объекта на ней.
Справа от указанного списка находятся кнопки доступа к таблицам параметров выделенной ветви. Символ «?» в списке ветвей и на кнопках таблиц означает необходимость ввода или корректировки соответствующих данных.
Таблица "Присоединение ветви" доступно только для ветвей схемы при корректно введённых объектах основного хода.
Рисунок 26 – Окно присоединения ветвей
Из списка выбирается “узловой” объект на основном ходу, к которому присоединяется выделенная ветвь. Этим объектом, кроме последнего в схеме, может быть подстанция (ЭЧЭ), пост секционирования (ПС) или ответвление (ОТВ). К ответвлению допускается присоединение только одной ветви.
В списке точкой отмечен выбранный ранее объект присоединения данной ветви. В угловых скобках указано количество уже имеющихся примыканий к объекту.
Если объектом присоединения выбрано ответвление, то в специальной таблице необходимо задать, к какому пути основного хода подключён каждый путь ветви. Присоединение нескольких путей ветви к одному пути основного хода возможно только в одной точке.
Таблица "Список объектов" для ввода объектов в схему основного хода или выделенной ветви представлена на рисунке 27.
Рисунок 27 – Окно списка объектов
В таблице имеются следующие графы:
Тип объекта – выбирается из списка:
ЭЧЭ – Тяговая подстанция;
ПС – Пост секционирования;
ППС – Пункт параллельного соединения. На однопутных участках не используется;
ПРС – Продольные секционные разъединители. Устанавливаются на всех путях и могут располагаться со смещением относительно друг друга;
ОТВ – Ответвление. Представляет собой воздушную стрелку с разъединителем в месте присоединения подвески примыкающей ветви к основному ходу. Пути расположения этих стрелок задаются в окне Присоединение ветви;
Координ. оси, km – координата оси объекта по 1-му пути;
Наименование – любой текст. При его отсутствии принимается по номеру километра расположения оси объекта;
Число примык. – количество примыкающих ветвей к объекту. Не редактируется и зависит от действий в окне Присоединение ветви;
Фидерные линии, точки присоед., КУ и УПК на ПС – открываются таблицы для ввода параметров фидерных линий ЭЧЭ и ПС, координат точек присоединения ОТВ и расположения воздушных промежутков на контактной сети, а также параметров установок компенсации на ПС. Символами в этой графе обозначено:
« – » – ввод дополнительных параметров для данного объекта не является обязательным;
« + » – параметры фидерных и отсасывающих линий ЭЧЭ введены корректно;
« ? » – требуется ввод, корректировка или проверка параметров;
{1–2} – номера путей, соединяемых ППС. При числе путей, большем двух, выбираются из соответствующего меню.
Таблица должна содержать не менее двух и не более ста объектов. Граничными могут быть любые из перечисленных выше типов, кроме ответвления. Например, в качестве конечного объекта консольной фидерной зоны можно использовать ПРС.
В первой строке таблицы ветви всегда находится объект присоединения на основном ходу. Для него допускается корректировка только координаты оси и параметров фидеров (точек присоединения), относящихся к данной ветви. Ветвь может иметь консольное питание от объекта присоединения либо содержать одну подстанцию, которая должна быть последней в таблице.
По умолчанию для каждого вновь вводимого объекта положение точек присоединения фидеров и воздушных промежутков принимается на его оси. Марки проводов фидерных и отсасывающих линий подстанций копируются из набора Типовых данных. При отсутствии типовых данных потребуется ввод параметров этих линий после заполнения таблицы.
Значениями координат осей в двух первых строках Списка объектов задаётся ход километров на схеме основного хода или ветви. При наличии двух и более строк можно включить флажок Расстояния для ввода абсолютной разности координат между данным и предыдущим объектами.
При вводе координат или расстояний осуществляется контроль заданного хода километров и взаимного расположения границ соседних объектов. Границы объекта определяются как минимальное и максимальное из значений координат оси и точек присоединения фидеров по каждому пути. Расстояние между граничными точками смежных объектов должно быть не менее 0,01 км.
Окно дополнительных параметров схемы (рисунок 28) открывается двойным щелчком или клавишей "Enter" в соответствующей ячейке последней графы таблицы "Список объектов", либо щелчком правой кнопки по рамке обозначения типа объекта на схеме участка.
Для “узлового” объекта параметры фидерных линий, присоединённых к контактной сети основного хода и ветви, редактируются раздельно.
Рисунок 28 – Окно параметров фидерных и отсасывающей линий
подстанции
Меню Задавать параметры… позволяет выбрать способ ввода данных фидерных линий:
Для всех путей одинаковые (устанавливается по умолчанию) – достаточно ввести длину, марку провода и координату точки присоединения левого фидера (Ф1) первого пути. Эти значения автоматически копируются в остальные (затенённые) ячейки таблицы. Соответствует случаю, когда все фидеры имеют одинаковую марку проводов, координаты воздушных промежутков и точек присоединения фидеров на всех путях равны;
Отдельно по плечам – вводятся параметры для левого и правого фидеров, а также координата воздушного промежутка по 1-му пути. Данные копируются в остальные строки, что соответствует наиболее распространённому случаю одинаковых параметров фидеров – отдельно левых и правых, воздушные промежутки всех путей расположены на одной оси, возможно смещённой от оси объекта;
По каждому пути – параметры всех фидеров и координаты воздушных промежутков вводятся индивидуально.
Данные можно заносить в любые ячейки независимо от установок в меню. Например, если сечения фидеров одинаковы, а координаты точек присоединения различны, то сначала выбирают первый пункт и вводят марку проводов для Ф1, затем двойным щелчком открывают требуемые ячейки (в т.ч. и затенённые) для ввода координат.
Для упрощения заполнения таблицы можно включить флажки:
Вычислять длины фид. – используется в случае, когда все фидеры целиком проложены вдоль пути. При изменении координаты точки присоединения производится автоматический пересчет длины линии между этой точкой и осью объекта;
Координаты (±) от оси – включается режим ввода координат относительно оси объекта.
Допустимый диапазон координат точек присоединения фидеров с учётом границ смежных объектов указан над таблицей. Воздушные промежутки каждого пути располагаются между точками левого и правого фидеров (допускается их совпадение). При изменении любой координаты производится автоматическая корректировка остальных значений в соответствии с этим условием.
Координата оси может корректироваться только в Списке объектов. При перемещении объекта схема подключения фидеров и расположение воздушных промежутков относительно оси остаются неизменными.
В графе Фидер (или Разъединитель) можно изменить обозначение, заданное по умолчанию. Учитывается только последний введённый в строку символ. Префиксы для выключателей «Ф» подстанций и «С» постов сохраняются. Во избежание путаницы не используйте зарезервированные буквы “Т”, “О”, “Ш”, “П”.
Вид таблицы зависит от набора необходимых для данного объекта параметров.
В окне поста секционирования (рисунок 29) имеется дополнительная секция для ввода параметров Установок компенсации из соответствующего каталога: Qку – полезной мощности (в квар) КУ, Qупк, Iупк – номинальной мощности и тока УПК.
Рисунок 29 – Окно параметров фидерных и отсасывающей линий поста
секционирования
Таблица "Контактная сеть" (рисунок 30) открывается кнопкой "Контактная сеть" при корректном заполнении таблицы "Список объектов" выделенной ветви или основного хода.
Рисунок 30 – Окно параметров контактной сети
Параметры контактной сети выбирают из соответствующего каталога в виде набора данных для подвесок всех путей в пределах отдельной секции. Для выделенной строки в каталоге кнопкой "Просмотр" или щелчком правой кнопки мыши можно открыть информационное окно расположения проводов и параметров тяговой сети.
В графу Конечн. km вводят конечные координаты секций. Последовательность координат должна соответствовать заданному ходу километров. Граница последней секции автоматически устанавливается на конце схемы. Поэтому в последней (и возможно единственной) строке значение координаты не учитывается.
С помощью меню Использовать типовую таблицу можно заполнить типовой сетью для всего основного хода или ветви, если она задана в разделе Типовая ТС.
Таблица "Параметры тяговых подстанций" служит для ввода и редактирования параметров всех подстанций схемы (рисунок 31).
Рисунок 31 – Таблицы параметров подстанций
Наименования подстанций основного хода и ветвей (находятся в последних строках) выделены разным цветом.
Параметры и соответствующие им колонки таблицы сгруппированы следующим образом (звёздочкой отмечены обязательные параметры):
Основные:
Sкз * – мощность трёхфазного короткого замыкания на вводе подстанции. Задаётся в пределах 100…6000 МВ·А;
Фаза плеча * – относительная ориентация (отст / опер) векторов напряжений фаз внешней системы, питающих контактную сеть слева и справа от подстанции. Задаётся в зависимости от принятой фазировки подстанций на участке;
Тип трансформатора * – выбирается из каталога базы данных;
Кол-во вкл. – число включённых понижающих трансформаторов (1…5);
КУ (поперечн.)
КУ лев. (прав.) плеча – полезная мощность, квар, установки поперечной компенсации на шинах левого (правого) плеча. Выбирается из соответствующего каталога. Для удаления установки из схемы следует в каталоге выбрать строку “–”;
УПК (продольн.)
УПК – в этих трёх колонках выбирают номинальную мощность и ток установки продольной компенсации в выводах трансформатора, подключённых к шинам плеч, и в заземлённом выводе «C»;
Дополнит.
Sр – мощность районной нагрузки;
Sн – мощность нетяговых потребителей, питаемых по линии ДПР;
Принадлежность к энергосистеме – наименование энергосистемы, от которой получает питание подстанция. Используется для расчёта суммарных расходов энергии по группам подстанций.
Щелчком по метке над таблицей курсор перемещается в первую колонку соответствующей группы. Предусмотрена возможность ввода данных одновременно в несколько ячеек одного столбца. Для этого следует при нажатой левой кнопке протащить указатель мыши над требуемыми ячейками, затем нажать клавишу "Enter". Весь столбец можно выделить щелчком по его заголовку.
Перед закрытием таблицы пустые ячейки заполняются имеющимися значениями из предыдущих строк (кроме параметров КУ и УПК). При одинаковых параметрах всех подстанций достаточно ввести данные в первую строку и нажать кнопку "OK".
Схема основного хода и отдельно каждой ветви отображается в специальном окне (рисунок 32), которое открывается кнопкой "Просмотр". Профиль участка и схема должны соответствовать по координатам пути.
Рисунок 32 – Схема основного хода участка
Вверху слева имеется переключатель способа отображения схемы:
Полная (переключатель нажат) – с показом расположения воздушных промежутков и точек присоединения фидеров;
Упрощённая (отжат) – в компактном виде.
Кнопка служит для задания размера выключателей (мелкие / крупные). Рядом с ней находится раскрывающийся список выбора отображаемой части схемы – основного хода и ветвей. Ветвь можно выбрать также щелчком по её наименованию в рамке.
С помощью указанных элементов управления настраивается режим отображения каждой ветви или основного хода. Полная схема или крупные выключатели, установленные при данном масштабе, будут отображаться и при меньших масштабах.
Отключением отдельных выключателей (кроме «Т» и «О») задаётся нормальная схема питания участка, которая принимается по умолчанию при её открытии в программе расчётов. При этом нельзя допускать наличия изолированных секций контактной сети, на которых может располагаться нагрузка. Переключения производятся мышью.
Щелчком правой кнопки мыши в рамке с обозначением типа объекта (ЭЧЭ, ПС, …) вызывается окно просмотра его параметров и предоставляется возможность перехода к редактированию таблицы Параметров фидерных линий, точек присоединения и установок компенсации на постах секционирования (рисунок 33).
Рисунок 33 – Параметры подстанций
Щелчок той же кнопкой по продольному проводу выдает информацию о параметрах тяговой сети секции (рисунок 34).
Рисунок 34 – Параметры тяговой сети
Для изменения обозначений фидерных выключателей и продольных разъединителей щелчком правой кнопки по выключателю открывается панель Наименование выключателя (рисунок 35) и вводится новый символ. Затем кнопкой "ОK" произведите замену обозначения только данного выключателя либо кнопкой "Для всех ЭЧЭ и ПС" всех одноимённых выключателей подстанций и постов основного хода и ветвей.
Рисунок 35 – Наименование выключателей
Созданные программой KAUbas/K3Ubas схемы для электрических расчётов КОРТЭС записываются в двоичные файлы типа .ckа/ck3. При открытии и сохранении этих файлов не допускается изменение фиксированного каталога (папки) данных, указанного при запуске программы из управляющего модуля KtMain.
Выход из программы KtMain осуществляется с помощью кнопки "Завершение" или любым способом, предусмотренным Windows. Если имеются модули, метка использования с которых не снята, то таблица заполняется их именами (срабатывает кнопка Использованные), выдаётся сообщение о необходимости закрытия работающих программ и осуществляется их поочерёдная активизация для этой цели. Вы можете отменить выход из комплекса для продолжения работы или самостоятельного перехода в открытые программы.
1.4.4 Отличия при расчетах систем разного рода тока
В отличие от схем системы постоянного тока, контактная сеть системы переменного тока основного хода или ветви представляется в виде отдельных секций с общим набором параметров для всех (возможно различных по сечению) подвесок путей. В контактной сети каждого пути допускается наличие до 50 секций с различным сечением и марками проводов. Координаты границ секций на всех путях участка предполагаются одинаковыми. Границы секций в пределах основного хода и примыкающих ветвей задаются произвольно. Граница последней секции автоматически устанавливается на конце схемы. Поэтому в последней (и возможно единственной) строке значение координаты не учитывается.
С помощью пунктов меню Использовать данные… таблицу можно заполнить:
– типовой подвеской для всего пути, если она задана в разделе Типовых данных;
– копией имеющейся таблицы другого пути.
Открывается панель для выбора марок проводов контактной подвески, фидерных и отсасывающих линий из Каталога тяговых сетей. Эти данные используются по умолчанию при вводе в схему подстанций, а также при задании параметров контактной сети.
Основные параметры тяговых подстанций постоянного и переменного тока также имеют отличия и сведены в таблицы 1, 2.
Таблица 1 – Параметры тяговых подстанций постоянного тока
| Характеристика параметров |
| Основные |
| Sкз * – мощность трёхфазного короткого замыкания на вводе подстанции. Задаётся в пределах 50…6000 МВ·А |
| Пониж. тр-р: Sпт * – мощность понижающего трансформатора, тип которого выбирается в этой колонке из каталога базы данных; |
| Кол-во вкл. – число включённых понижающих трансформаторов (0…5); |
| Выпрямитель |
| Преобр. тр-р: Sтт * – мощность преобразовательного трансформатора, тип которого выбирается в этой колонке из каталога базы данных; |
| Кол-во вкл. – число включённых выпрямительных агрегатов (1…5); |
| Выпрям.: Uхх.в – напряжение холостого хода выпрямителя. По умолчанию 3600 В, допустимый диапазон 2900…4000 В; |
| Rо.в – эквивалентное сопротивление подстанции (коэффициент наклона внешней характеристики) в выпрямительном режиме |
| Iном.в – номинальный ток одного выпрямителя. По умолчанию 3150 А, допустимый диапазон 2000…3500 А; |
| Инвертор |
| Инвертор: Uхх.и – напряжение холостого хода инвертора: Uхх.в < Uхх.и ≤ 4050 В. Для отключения инвертора вводится 0; |
| Rо.и – эквивалентное сопротивление в инверторном режиме (0,01…0,90 Ом); |
| Уст-ка вкл. – напряжение Uуст включения инвертора. Должно быть равно или выше |
| Uхх.и. При Uуст = Uхх.и можно ввести 0; |
| Iном.и – номинальный ток инвертора (600…3000 А); |
| Дополнительные |
| Sр – мощность районной нагрузки; |
| Sн – мощность нетяговых потребителей, питаемых по линии ДПР; |
Таблица 2 –Параметры тяговых подстанций переменного тока
| Характеристика параметров |
| Основные |
| Sкз * – мощность трёхфазного короткого замыкания на вводе подстанции. Задаётся в пределах 100…6000 МВ·А; |
| Фаза плеча * – относительная ориентация (отст / опер) векторов напряжений фаз внешней системы, питающих контактную сеть слева и справа от подстанции. Задаётся в зависимости от принятой фазировки подстанций на участке; |
| Тип трансформатора * – выбирается из каталога базы данных; Кол-во вкл. – число включённых понижающих трансформаторов (1…5); |
| КУ (поперечн.) |
| КУ лев. (прав.) плеча – полезная мощность, квар, установки поперечной компенсации на шинах левого (правого) плеча. Выбирается из соответствующего каталога. Для удаления установки из схемы следует в каталоге выбрать строку “–”; |
| УПК (продольн.) |
| УПК … – в этих трёх колонках выбирают номинальную мощность и ток установки продольной компенсации в выводах трансформатора, подключённых к шинам плеч, и в заземлённом выводе «C»; |
| Дополнительные |
| Sр – мощность районной нагрузки; |
| Sн – мощность нетяговых потребителей, питаемых по линии ДПР; |
1.5 Расчет режимов короткого замыкания
Программа KA_KZ (K3_KZ) предназначена для выполнения электрических расчётов установившихся режимов короткого замыкания (КЗ) в системах тягового электроснабжения переменного и постоянного тока при различных схемах питания и секционирования контактной сети. Результаты расчётов используются для анализа параметров аварийных режимов и выбора уставок защиты.
Место КЗ задаётся в любой точке контактной сети между граничными воздушными промежутками основного хода или ветви, а также на шинах ЭЧЭ и ПС. В цепь КЗ дополнительно может быть включено переходное сопротивление и (или) падение напряжения в дуге.
Определение режимов КЗ выполняется без учёта переходных процессов в системе и реакции устройств защиты. Вследствие этого расчётные токи КЗ вблизи не отключённых выключателей могут существенно превышать максимальные значения, которые наблюдаются в действительности. Вместе с тем результаты расчётов таких режимов позволяют анализировать токораспределение в схеме и прогнозировать последовательность действий устройств защиты различных объектов.
1.5.1 Порядок работы
В качестве исходных данных для расчётов режимов КЗ используются файлы типа .cka, содержащие параметры схемы тягового электроснабжения (рисунок 36).
Рисунок 36 – Окно схемы участка с результатами расчёта токов при КЗ
Главное меню, расположенное под заголовком основного окна программы, содержит следующие пункты:
Файл – служит для выбора файлов схем и завершения работы с программой;
Данные – открывает панель расчётных данных
Схема – открывает, выводит на передний план или разворачивает окно схемы участка;
Расчёты – открывает окно ввода параметров места повреждения и выполнения расчёта;
Отчёт – открывает или выводит на передний план окно результатов расчёта;
Упорядочить – располагает открытые окна “каскадом”.
Под заголовком окна расположены кнопки управления режимом отображения и формирования расчётной схемы.
Переключатель Полная (действует также клавиша "П") позволяет изменять способ представления схемы. В полном виде (переключатель нажат) показывается реальное расположения воздушных промежутков и точек присоединения фидеров. При упрощённом способе (переключатель отжат) схема содержит меньше деталей и имеет компактный вид, как в NORD.
Кнопка служит для задания размера выключателей (мелкие / крупные). С помощью этой кнопки и указанного переключателя настраивается режим отображения схемы (отдельно основного хода и ветвей) при изменении масштаба.
Переключатель меняет фон изображения. При нажатой кнопке – белый фон, например, для копирования схемы в документ MS Word.
Две следующие кнопки предназначены для формирования расчётной схемы:
открывает список межподстанционных зон для выбора контролируемого участка схемы. В этом списке выделяют (мышью либо стрелками и клавишей "Enter") те зоны, которые необходимо учитывать при расчётах. Наименования объектов и ветвей вне этого участка отображаются на схеме серым цветом. При щелчке по первой строке списка контролируемой становится вся схема;
позволяет выполнять групповые переключения (отдельно на основном ходу и в ветвях) для создания нормальной, раздельной или консольной схемы питания. Нормальная схема, т.е. с отключёнными по умолчанию выключателями, задаётся в программе KAUbas.
Переключатели Н, I, U, R действует после выполнения расчёта. Tри правые кнопки помещают на схему значения соответственно токов, напряжений и сопротивлений, измеряемых устройствами защиты. Кнопка "Н" отменяет показ этих значений.
Раскрывающийся список служит для выбора отображаемой части схемы – основного хода и ветвей. Ветвь также можно поместить в окно щелчком по её наименованию в рамке у отходящего фидера.
Расчетная схема задаётся переключениями необходимых выключателей (зелёный цвет – отключён). Щелчком правой кнопки мыши по рамке с обозначением типа объекта (ЭЧЭ, ППС, …) вызывается окно просмотра его параметров, а по продольному проводу – параметров тяговой сети в границах секций контактной сети, отмеченных на схеме вертикальными штрихами.
При расчетах режимов КЗ учитываются только параметры имеющихся установок поперечной компенсации (КУ). Эти установки (если они были заданы при создании схемы) можно отключать и включать в таблице "Параметры тяговых подстанций" и в окне параметров поста секционирования, которое открывается щелчком правой кнопки по рамке ПС на схеме. При разделении шин поста КУ остаётся на правой шине. Мощности включенных КУ на схеме отображаются рядом с трансформатором подстанции и под рамкой ПС поста темно-зеленым цветом.
Под наименованием каждой подстанции отображаются значения напряжения UХ холостого хода и мощности SКЗ КЗ на вводе.
Таблица "Параметры тяговых подстанций" открывается кнопкой "Параметры подстанций" на Панели расчётных данных (пункт Данные Главного меню) либо из информационного окна любой подстанции, которое вызывается щелчком правой кнопкой по рамке ЭЧЭ на схеме (рисунок 37).
Рисунок 37 – Параметры тяговых подстанций.
Таблица имеет примерно тот же вид, что и в программе KAUbas, но без параметров установок продольной компенсации и дополнительных данных.
В таблице допускается редактирование значений мощности Sкз короткого замыкания на вводе подстанции, количества включённых трансформаторов, модуля напряжения Uхх холостого хода и смещения его фазы относительно вектора базисной ЭДС системы. Можно также включать и отключать установки поперечной компенсации, если они были предусмотрены на подстанциях при создании схемы.
По умолчанию Uхх принимается равным номинальному значению 27500 В для трансформатора. Допустимые значения Uхх от 24000 до 30000 В. Чтобы задать номинальное значение напряжения, достаточно в графе Uхх ввести ноль (или очистить ячейку), а минимальное – единицу.
Предусмотрена возможность одновременного заполнения нескольких ячеек в столбце. Для этого следует при нажатой левой кнопке протащить указатель мыши над требуемыми ячейками, затем нажать клавишу "Enter". Весь столбец выделяется щелчком по его заголовку.
Выполнение расчётов
Для выполнения расчета достаточно на схеме щёлкнуть левой кнопкой мыши в нужной точке продольного провода (при КЗ в контактной сети) либо в рамке ЭЧЭ или ПС (при КЗ на левой шине). Чтобы установить место КЗ на правой шине, необходимо дополнительно нажать клавишу "Shift".
Расчёт производится в момент отпускания левой кнопки, если указатель мыши расположен на проводе или внутри рамки с обозначением подстанции или поста. Вы можете нажать эту кнопку, протащить указатель до требуемого места КЗ, затем отпустить кнопку для выполнения расчёта или нажать клавишу "Esc" для отмены. Текущая координата точки КЗ, номер пути или наименование выбранного объекта отображаются в информационной строке над схемой. В допустимой области выбора мест КЗ указатель мыши имеет вид “молнии”, а вне этой области – вертикальной двунаправленной стрелки.
Для граничных подстанций и постов в качестве места КЗ допускается выбирать только те шины, которые включены в схему контролируемого участка.
По умолчанию режим КЗ определяется при “глухом” замыкании контактной подвески на рельсы. Для учёта сопротивления или дуги в месте повреждения следует задать дополнительные расчётные параметры. Перед вводом дополнительных расчётных параметров необходимо выбрать на схеме Основной ход или ветвь, где предполагается установить точку КЗ.
Окно параметров места повреждения открывается пунктом Расчеты Главного меню (рисунок 38).
Рисунок 38 – Дополнительные параметры места повреждения
В указанном окне имеются следующие поля ввода данных:
Место повреждения – из раскрывающегося списка можно выбрать пункт “Контактная сеть” либо “Шины ЭЧЭ / ПС” подстанций / постов секционирования (отдельно левые и правые шины), находящихся на контролируемом участке схемы. В списке представлены только те посты, которые не отсоединены выключателем «О». Если текущее место КЗ расположено на другой ветви, то в поле этого параметра содержится надпись “(введите для данной ветви )”;
Путь – выбирается номер пути данной ветви;
Координата – вводится координата места КЗ в контактной сети выбранного пути в пределах граничных воздушных промежутков контролируемого участка схемы или ветви. При КЗ на шинах ввод номера пути и координаты блокируется;
Падение напряжения в дуге – принимается в соответствии с действующими методиками. Допустимые значения 0…1000 В;
Сопротивление в точке КЗ – соответствует переходному сопротивлению “контактная сеть – земля”. Допустимые значения 0…100 Ом.
Расчет запускается кнопкой "Выполнить <F8>" или клавишей "F8". После этого введённые значения падения напряжения в дуге и сопротивления в точке КЗ будут учитываться также и при выполнении расчёта щелчком мыши на схеме участка
Для сброса изменений всех перечисленных выше параметров и закрытия окна служат кнопки "Отмена", "х" или клавиша "Esc".
После выполнения расчёта становятся доступными кнопки I, U, R в окне схемы, а также соответствующие им клавиши. С их помощью на схеме основного хода или ветви можно отобразить значения токов, напряжений и сопротивлений, измеряемых устройствами защиты всех объектов контролируемого участка.
Заданные параметры и результаты расчётов в табличной форме содержатся в Отчёте, который открывается соответствующим пунктом Главного меню. Если окно схемы закрыто, то Отчёт вызывается автоматически по завершении расчёта (рисунок 39).
Рисунок 39 – Результаты расчета
Вертикальный ряд кнопок в окне слева предназначен для выбора разделов, в которых представлены следующие данные:
Объекты участка – координаты осей объектов контролируемого участка, их тип и наименование, количество и мощность (МВ·А) включённых трансформаторов на подстанциях, напряжения холостого хода, а также список отключённых выключателей. Строки, относящиеся к объектам основного хода и ветвей, выделены разным цветом;
Место КЗ – параметры места повреждения;
Ближняя зона – параметры режима КЗ: напряжения на шинах, комплексные значения (модуль / угол) токов, протекающих через выключатели объектов зоны или ветви, в которой находится место повреждения, и сопротивлений, измеряемых устройствами защиты. При КЗ на шинах подстанции таблица содержит объекты двух смежных межподстанционных зон. Отключённые выключатели выделены фиолетовым цветом и отмечены жирной точкой;
Все зоны – то же, что в предыдущем разделе, но для всех объектов контролируемого участка отдельно основного хода и ветвей.
Кнопки под заголовком окна позволяют сохранить выбранный раздел отчёта в текстовом файле (формат .txt), добавить в существующий файл, распечатать, скопировать в буфер обмена. Таблицы параметров режима ближней зоны предваряются “шапкой”, в которой указывается дата и время выполнения варианта расчёта, имя файла схемы, а также характеристика места повреждения.
Данные из буфера обмена можно, например, вставить в документ MS Word и преобразовать в таблицу.
Перед завершением работы программы имя последнего открытого внутри неё файла помещается в список рабочих файлов с расширением .mkw каталога данных. Этот список обновляется кнопкой Последний в окне модуля KtMain.
1.6 Исходные данные и результаты работы в программном комплексе КОРТЭС
При работе в программном комплексе КОРТЭС, который содержит ряд рабочих программ, создаются выходные файлы, расширение которых указывает на их содержание. Поэтому необходимо знать назначение и содержание рабочих программ. Перечень рабочих программ и выходных документов представлен в таблице 3.
Таблица 3 – Сводная таблица работы в программном комплексе КОРТЭС
| Рабочие программы | Выходные документы |
| Редактор параметров участка – раздельные пункты – продольный профиль – категории и типы поездов – ограничения скорости | Файл редактора параметров участка – . pfk |
| Тяговые расчеты – категория поезда – локомотив соответствующего рода тока – необходимый период усреднения тока – задание на расчет | Файл тяговых расчетов – .tkn при единичном расчете, независимо от рода тока – .tka при переменном токе – .tk3 при постоянном токе |
| Редактор графиков движения – раздельные пункты, продолжительность стоянок – станционные интервалы | Файл редактора графика движения – .gka при переменном токе – .gk3 при постоянном токе |
| Редактор схем системы – присоединение ветви – список объектов – контактная сеть – параметры подстанции | Файл редактора схем системы – .cka при переменном токе – .ck3 при постоянном токе |
| Расчет режимов КЗ в системе – схема участка – параметры тяговой подстанции – дополнительные параметры места повреждения – результаты расчета | Файл расчета режима КЗ – .mkw |