Расчёт опасных и мешающих влияний электрифицированной железной дороги на смежную линию
Федеральное агентство железнодорожного транспорта РФ
Иркутский государственный университет путей сообщения
Кафедра: Электроснабжение железнодорожного транспорта
Дисциплина: Электромагнитная совместимость устройств электрифицированных железных дорог.
Курсовая работа
Расчет опасных и мешающих влияний электрифицированной железной дороги на смежную линию
Вариант - 14
Выполнил:
ст-т. гр. ЭНС-02-1
Росяйкин В. В.
Проверил:
профессор
Закарюкин В. П.
Иркутск 2006
Содержание
Введение…………………………………………………………………….…….3
Реферат…………………………………………………………………….………4
Задание на курсовую работу……………………………………………………..5
Исходные данные…………………………………………………………………6
1. Моделирование с помощью программного комплекса Flow 3…………….8
2. Типовой расчет………………………………………………………………..12
2.1 Расчёт токов короткого замыкания и эквивалентного влияющего тока..12
2.2 Расчёт наводимых опасных напряжений………………………………….13
3. Расчет ширины сближения для соблюдения нормированных значений опасных влияний………………………………………………………………..16
4. Расчет напряжения мешающего влияния…………………………………..17
5. Сравнение результатов расчетов…………………………………………….19
6. Выводы………………………………………………………………………...20
7. Список литературы……………………………………………………………21
Введение
Термин «Электромагнитная совместимость» трактуется достаточно широко и включает в себя вопросы взаимовлияния друг на друга различных видов электроэнергетического и слаботочного электрооборудования. С точки зрения железнодорожной энергетики это прежде всего взаимные влияния друг на друга контактных сетей соседних путей многопутных участков, влияние тяговой сети на смежные линии низкого напряжения, линии связи и продольного вещания, на любые протяжённые проводящие объекты, расположенные вблизи электрифицированной железной дороги, а также вопросы взаимовлияния электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями. Вплотную к этому кругу проблем примыкают вопросы электрокоррозионного разрушения подземных сооружений и опор при электрификации на постоянном токе.
Наряду с тяговыми сетями, высокими напряжениями и большими токами характеризуются высоковольтные линии электропередачи, высоковольтные цепи автоблокировки и продольного электроснабжения. Создаваемые ими электромагнитные поля наводят напряжения и токи в обесточенной контактной сети, в цепях автоматики, телемеханики и связи, которые могут быть опасными для людей или производить разрушения аппаратуры, а также могут нарушать нормальную работу устройств [1].
Полностью электромагнитное и гальваническое влияние одного электротехнического оборудования на другое, одних электрических цепей на другие практически невозможно, поэтому стремятся снизить его до такой степени, при которой не нарушалась бы нормальная работа электрических цепей, подверженных влиянию, и выполнялись требования ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [2].
Реферат.
В курсовой работе рассчитаны опасные наводимые напряжения на смежной линии связи для трёх режимов работы тяговой сети:
1) холостой ход;
2) короткое замыкание;
3) вынужденный режим.
Расчёт проведен с помощью программного комплекса Flow3 и по формулам, приведённым в [3].
Рассчитано расстояние относа линии связи для получения нормированного значения опасного наводимого напряжения в ней. Определено напряжение мешающего влияния
Работа содержит 13 формул, 14 таблиц, 6 рисунков.
Задание на курсовую работу.
Для участка однопутной железной дороги между двумя смежными тяговыми подстанциями, электрифицированной на переменном токе 1х25 кВ, с рельсами Р-65, и расположенной параллельно ей двухпроводной воздушной линии связи необходимо выполнить следующее.
1. В соответствии с вариантом расчета изобразить расчетную схему для расчета опасных влияний.
2. Определиться с расчетными точками для расчета тока короткого замыкания и влияния его на смежную линию.
3. С помощью программного комплекса Flow3 подготовить расчетную схему для расчета опасных влияний, рассчитать по ней сопротивление тяговой сети, токи короткого замыкания и вынужденного режима, а также наведенные напряжения опасного влияния по следующим вариантам:
отсутствие нагрузок в тяговой сети, заземленный конец линии связи;
отсутствие нагрузок в тяговой сети, изолированная от земли линия связи;
короткое замыкание в тяговой сети, заземленный конец линии связи;
короткое замыкание в тяговой сети, изолированная от земли линия связи;
вынужденный режим тяговой сети, заземленный конец линии связи;
вынужденный режим тяговой сети, изолированная от земли линия связи.
4. Токи короткого замыкания и вынужденного режима рассчитать по формулам «Правил защиты…» [3], используя сопротивление тяговой сети, полученное в п.3. Определить величину эквивалентного влияющего тока вынужденного режима.
5. Рассчитать наводимые в смежной воздушной линии опасные напряжения при коротком замыкании в тяговой сети и при вынужденном режиме по формулам «Правил защиты…». Расчеты провести по тем же вариантам, что и в п. 3.
6. Определить необходимое увеличение расстояния между линией связи и электрифицированной железной дорогой, при котором опасные влияния на линию связи не будут превышать нормированных значений.
7. Рассчитать напряжение мешающего влияния на воздушную линию. Расчет проводить для случая расположения двухсекционного электровоза с суммарным потребляемым током 300 А возле отключенного поста секционирования в середине фидерной зоны.
По пунктам 3, 5, 6, 7 необходимо сделать соответствующие выводы. Сравнить результаты расчетов с помощью программного комплекса и результаты расчетов по формулам [3]. Сравнить расчетные величины с допустимыми значениями опасных и мешающих напряжений. Принять значения допустимых напряжений при коротком замыкании равным 1500 В, при вынужденном режиме 60 В, допустимое мешающее напряжение – 1,5 мВ.
Исходные данные.
Расчетная схема для расчета опасных влияний тяговой сети приведена на рис. 1, исходные данные в соответствии с двухзначным вариантом даны в табл. 1 и 2. Расчетная схема отражает соотношение расстояний по исходным данным и заданное число поездов в зоне для вынужденного режима. В таблицах приняты обозначения в соответствии с рис. 1, а также следующие обозначения:
a – ширина сближения;
с – высота подвеса проводов воздушной линии связи;
S1кз, S2кз, S1н, S2н – мощности короткого замыкания и мощности трансформаторов подстанций 1 и 2;
m – число поездов на участке при вынужденном режиме работы тяговой сети:
σ – удельная проводимость земли.
На рис. 1а изображена схема расчета влияния при коротком замыкании в тяговой сети, на рис.1 б – схема расчета вынужденного режима при трех поездах.
Таблица №1
Исходные данные
|
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
|
Подвеска |
2 |
S1КЗ, МВА |
900 |
Марка НТ |
ПБСМ-95 |
|
а, м |
20 |
S1Н, МВА |
40 |
Высота, см |
730 |
|
Lт, км |
40 |
S2КЗ, МВА |
1100 |
Марка КП |
МФ-100 |
|
l, км |
45 |
S2Н, МВА |
40 |
Высота, см |
590 |
|
Lн, км |
5 |
m |
4 |
|
|
|
с, м |
7 |
σ, См/м |
0.05 |
|
|
Воздушная линия связи со стальными проводами характеризуется коэффициентом чувствительности и коэффициентом распространения, приведенными в табл. 5 и 6 [4]; в табл. 5 даны также значения коэффициента акустического воздействия для расчета мешающих влияний.
Таблица №2
Параметры контактных проводов, несущих тросов и рельсов
|
Марка |
Макс. длительный ток, А |
Площадь сечения, мм |
Сечение в медном эквиваленте, мм |
Радиус, см |
Омическое сопротивление, Ом/км |
|
МФ-100 |
600 |
100 |
100 |
0.62 |
0.177 |
|
ПБСМ1-95 |
280 |
93 |
32 |
0.63 |
0.575 |
|
Р-65 |
- |
8290 |
- |
11.1 |
0.200 |
|
БСМ-1 |
- |
12 |
- |
0.2 |
4.00 |
Рис.1. Расчётная схема для расчёта опасных влияний
1. Моделирование с помощью программного комплекса Flow3
Программный комплекс предназначен для моделирования и расчета установившегося режима систем тягового электроснабжения переменного тока при синусоидальных токах и напряжениях в фазных координатах. Расчеты проводятся с использованием визуальных компонент из набора элементов.
