- •Раздел 3. Тяговые сети
- •Тема 3.1. Параметры тяговых сетей и их влияние на линии связи. Распределение токов и напряжений в проводах, рельсовых цепях, земле и в подземных сооружениях на участках постоянного тока.
- •Модель протекания тока одиночного электровоза
- •Распределение потенциалов и токов в рельсовых цепях для нагрузки
- •Распределение потенциалов и токов в рельсовой цепи для отсасывающего провода подстанции
- •Результирующие диаграммы распределения потенциалов на рельсах (рис. А) и токов в рельсах (рис. Б) и земле (рис. В)
- •Параметры тяговой сети при электрической тяге на постоянном токе.
- •Пассивные и активные средства защиты от электрокоррозии подземных сооружений и конструкции контактных сетей на участках постоянного тока.
- •Схемы дренажных защит
- •Распределение потенциалов на рельсах и пс при наличии электродренажа
- •Параметры тяговых сетей переменного тока.
- •1. Активное сопротивление проводов и рельсов.
- •2. Полное сопротивление контуров и взаимоиндукции контуров тяговой сети.
- •3. Составное сопротивление тяговой сети.
- •4. Эквивалентное сопротивление тяговой сети.
- •Электромагнитное влияние тяговых сетей постоянного и переменного тока на линии связи
- •Средства защиты от них; защита окружающей среды.
- •Короткие замыкания в системах электроснабжения
- •Релейная защита
- •Защита тяговой сети постоянного тока
- •Защита тяговой сети переменного тока
- •Методы ограничения токов короткого замыкания
- •Тема 3.3. Электрические расчеты тяговых сетей
- •Назначение и классификация методов расчета.
- •Расчетные режимы и определение тяговых нагрузок
- •Составление мгновенных схем для тяговой сети постоянного и переменного тока
- •Контактной сети для участка постоянного тока
- •Контактной сети для участка постоянного тока
- •К примеру расчёта мгновенной схемы нагрузок
- •При электрической тяги на постоянном токе
- •16. Расчет мгновенных схем приложения нагрузок(Воронин0
- •Расчеты мгновенных схем для участков переменного тока
- •Практическое занятие № 8-9
- •Тема 3.4. Качество электроэнергии и способы его повышения в тяговых сетях
- •Отклонения напряжения
- •Колебания напряжения
- •Несинусоидальность формы кривой напряжений и токов.
- •Метод симметричных составляющих
- •Симметричная система токов прямой, обратной и нулевой последовательностей
- •(Выполнил Новожилов е. Стр. 83)
- •Симметрирующиее присоединение трансформаторов со схемой соединений y/∆-II трех подстанций к общей питающей линии при одностороннем питании подстанции. (Иванов Алексей э-4-261)
- •Тема 3.5. Посты секционирования,
- •Тема 3.6 Общие сведения о проектировании устройств
Средства защиты от них; защита окружающей среды.
Способы защиты от электромагнитных влияний подразделяют на активные и пассивные.
К активным способам защиты относят те, которые используют в системе электроснабжения электрифицированной дороги, т.е. в источнике влияний.
Пассивные – это те меры, которые применяют в смежной линии и защищают только смежную линию.
Для снижения электромагнитных влияний (активные меры) в системе электроснабжения дорог переменного тока устанавливают отсасывающие трансформаторы, а на дорогах постоянного тока – сглаживающие устройства (фильтры).
Пассивными мерами защиты на дорогах переменного тока являются каблирование линий связи, а на дорогах постоянного тока – относ смежных линий связи от тяговой сети и частичное каблирование.
При каблировании линий связи электрическое влияние исчезает, а магнитное сводится к минимуму благодаря экранирующему действию оболочек кабеля. Кабель, применяемый на дорогах переменного тока имеет обычно алюминиевую оболочку и броню из обычной углеродистой стали. Ёмкость кабеля достаточна для обеспечения всех видов связи и устройств СЦБ и телеуправления объектами электроснабжения.
Отказ от каблирования воздушных линий связи на дорогах переменного тока потребовал бы их относа от полотна железной дороги на расстояние более 2 км.
Относ смежных линий связи от тяговой сети неэкономичен и поэтому он возможен только в тех местах, где сближение линий связи с электрифицированной дорогой не отвечает установленным нормам.
Отсасывающие трансформаторы позволяют увеличить ток в рельсах или в специальном обратном проводе и тем самым снизить магнитное влияние тяговой сети на линии связи и другие смежные линии.
Принципиальная схема включения отсасывающих трансформаторов
1 – подстанция; 2 – отсасывающий трансформатор; 3 – изолирующий стык; 4 – ходовые рельсы; 5 – контактный провод; 6 - электровоз |
Первичные обмотки отсасы-вающих трансформаторов (ОТ) включают в рассечку проводов контактной сети, а вторичные обмотки – в рассечку либо рельсовой сети либо обратного провода. При этом обратный провод у каждой тяговой подстанции и между отсасывающими трансформаторами соединяют с рельсами специальными перемычками. Таким образом, вторичная обмотка отсасывающего трансформатора замкнута на цепь, состоящую из рельсов, |
земли и переходного сопротивления между ними. Их назначение: «отсасывать» ток из земли в рельсы или в обратный провод. Отсасывающий трансформатор позволяет снизить ток, протекающий по земле, и увеличить ток в рельсах, что приводит к увеличению экранирующего действия рельсов и снижению магнитного влияния на линии связи.
Диаграмма распределения токов на рельсах
1 – кривая тока в рельсах без отсасывающих трансформаторов; 2 – кривая тока в рельсах с отсасывающими трансформаторами I , II – места установки отсасывающих трансформаторов.
|
В сечениях I и II (в местах установки отсасывающих трансфор-маторов) весь ток Iк возвращается в рельсы. Среднее значение тока в рельсах по участку возрастает. При этом существенно возрастает и его экранирующее дейст-вие по отношению к линиям связи. |
В промежутках между точками подключения трансформаторов происходит утечка тока из рельса в землю, что снижает их экранирующее действие. Ток утечки возрастает при увеличении расстояний между отсасывающими трансформаторами и переходной проводимости рельс – земля.
Если отсасывающие трансформаторы включаются по схеме с обратным проводом, тогда нагрузочный ток протекает по рельсам на меньшем участке пути,
Принципиальная схема включения отсасывающего трансформатора с обратным проводом
7 – обратный провод
|
так как по перемычкам, установленным между рельсом и обратным проводом, ток из рельсов поступает большей частью в обратный провод. Следовательно, утечка тока из рельсов в землю происходит на более коротком расстоянии в промежутке между нагрузкой и перемычкой и ток поэтому значительно меньше ответвляется в землю. Вследствие этого повышается экранирующее действие рельсов и обратного провода.
|
Отсасывающие трансформаторы имеют мощность 800 кВ·А и устанавливают их через 4,5 – 5 км, в этом случае опасные влияния тяговой сети на смежные линии снижаются в 4 – 10 раз по сравнению с тяговой сетью без трансформаторов. Коэффициент трансформации их близок к единице.
Недостатки применения отсасывающих трансформаторов: сооружение большого числа изолирующих сопряжений анкерных участков, так как первичная обмотка их включается в рассечку контактной сети. Значительны также стоимость и расход цветных металлов. Возрастает сопротивление тяговой сети, увеличиваются потери напряжения и энергии.
Сглаживающие фильтры устанавливают на всех тяговых подстанциях электрифицированных дорог постоянного тока с целью снижения помех в воздушных линиях связи, проходящих вдоль полотна железной дороги на близком расстоянии от проводов контактной сети.
Принципиальная схема сглаживающего устройства
Lр1 и Lр2 – ректоры 1 и 2 звеньев |
Сглаживающее уст-ройство включают между шинами (+) и (-) каждой тяговой подстанции постоян-ного тока, т.е. присоединяют параллельно к предполагаемым тяговым нагрузкам. Сглажи-вающее устройство состоит из включённых между собой параллельно индуктивно-ёмкостных шунтов, настроен-ных каждый в резонанс напряжений по отношению к определённой гармонике. |
На участке между сглаживающим устройством и источником гармоник напряжения в шину (-) включают сглаживающий реактор Lр, который ограничивает ток n-й гармоники и одновременно увеличивает коэффициент сглаживания. Гармонические составляющие тягового тока замыкаются через сглаживающее устройство и не выходят за пределы подстанций в тяговую сеть. Конденсатор С7 предназначен для шунтирования на шинах подстанции гармоник частотой выше 600 Гц.
Этим сводится к минимуму магнитное влияние переменной составляющей выпрямленного тока.