Активные и реактивные мощности, потребляемые путевыми трансформаторами и местными элементами путевых реле в расчете на одну стрелку

Род тяги, используемой на участке (см. задание)	Мощности, потребляемые путевыми трансформаторами		Мощности, потребляемые местными элементами путевых реле
	Pптс, Вт	Qптс, вар	Pмэс, Вт	Qмэс, вар
Автономная	17,2	12,2	4,1	4,4
Электрическая постоянного тока	16,8	7,85	4,1	4,4
Электрическая переменного тока	31,5	14,8	2,8	4,7

На основании полученных значений мощности рельсовых цепей рассчитывается требуемое количество местных и путевых преобразователей, входящих в состав панели ПП25-ЭЦК:

, (37)

где S_ппэ, S_мпэ - расчетные мощности соответственно путевого и местного преобразователей, S_ппэ=290ВА, S_мпэ=300ВА.

Если результаты расчета и оказываются дробными, то следует их округлить в большую сторону до целого числа.

В соответствии с числом преобразователей определяется число панелей. Причем на участках с автономной тягой и электротягой переменного тока число панелей рассчитывается с учетом использования всех преобразователей, устанавливаемых на панели. На участках с электротягой постоянного тока одна панель устанавливается, если требуемое число путевых преобразователей не превышает 4 (иначе – 2 панели).

Фактическая загрузка преобразователей оценивается следующим образом:

. (38)

3. Расчет вводной панели ПВ-ЭЦК, нагрузки на внешние сети переменного тока и выбор ДГА

Максимальная мощность одной панели ПВ-ЭЦК составляет 80кВА. Мощность вводной панели определяется суммой отдельных видов нагрузок: устройств СЦБ, связи, освещения и вентиляции, мастерских, маневровых постов.

Мощность нагрузок СЦБ определяется нагрузками панелей ПР-ЭЦК, ПВП-ЭЦК, ПСП(Т)Н-ЭЦК, ПП25-ЭЦК.

Создаваемая панелью ПР-ЭЦК нагрузка на ПВ-ЭЦК рассчитана в п. 2.2.3.

Нагрузка на ПВ-ЭЦК от панели ПВП-ЭЦК создается во время наиболее неблагоприятного (послеаварийного) периода ее работы в режиме восстановления емкости контрольной батареи 24 В. Активная составляющая этой нагрузки рассчитывается по формуле:

, (39)

где U_зб – напряжение батареи при форсированном заряде, U_зб =31В;

η_вз– КПД выпрямительных (зарядных) устройств, η_вз =0,6.

Реактивную составляющую этого вида нагрузки зависит от количества централизованных стрелок на станции и принимается равной: при числе стрелок до 100 - Q_ПВП =1180вар, при числе стрелок более 100 – Q_ПВП =1900вар.

Нагрузка на ПВ-ЭЦК от стрелочной панели определяется мощностью питания рабочих цепей стрелок P_псп, Q_псп при их переводе, а также мощностью электрообогрева (220 В) стрелочных приводов. Мощность цепей перевода стрелок зависит от числа одновременно переводимых стрелок и с учетом потерь может быть принята в целом на пост ЭЦ: при числе стрелок до 60 – P_псп=2,1кВт, Q_псп=0,9 квар, при числе стрелок от 60 до 100 – P_псп=3,0кВт, Q_псп=0,9квар, при числе стрелок более 100 – P_псп=4,1кВт, Q_псп=0,8квар.

Нагрузка на ПВ-ЭЦК от панелей ПП25-ЭЦК определяется количеством панелей, схемой их включения и родом тяги, используемой на участке.

Рельсовые цепи потребляют от ПЧ50/25 ток на частоте 25Гц. В то же время ПЧ50/25 потребляют со стороны сети ток на частоте 50 Гц. Соотношения между расчетными мощностями преобразователя со стороны нагрузки 25Гц (рассчитаны в п.2.2.6) и со стороны 50 Гц зависят от его нагрузки и схемы включения.

Если на станции установлена одна панель ПП25-ЭЦК, то ее нагрузка S_ппч на ПВ-ЭЦК будет зависеть от схемы включения местных и путевых преобразователей частоты (ПЧ).

При синфазном их включении (условия включения преобразователей изложены в п. 1.2 настоящих методических указаний):

, (40)

где S_пчм, S_пчп - расчетные мощности ПЧ на частоте 50 Гц, полученные из прил.1 по данным его загрузки S_фмп, S_фпп [формула (38)] со стороны 25Гц;

При противофазном включении путевых и местных ПЧ расчетная мощность ПП25-ЭЦК определяется следующим образом.

Поскольку, в общем случае одна панель содержит 2 местных и 6 путевых ПЧ (путевые ПЧ между собой включены синфазно), то расчетная мощность на частоте 50 Гц двух пар преобразователей панели (по одному местному и путевому) определяется по данным прил.2 в зависимости от их суммарной (S_фмп+S_фпп) загрузки. Расчетная мощность остальных путевых ПЧ определяется как для включенных синфазно.

Таким образом, общая мощность панели S_ппч при противофазном включении ПЧ:

, (41)

где S_пчс- расчетная мощность остальных путевых ПЧ, включенных синфазно;

n_ппс – количество путевых преобразователей, включенных между собой синфазно;

S_пчп - расчетная мощность противофазно включенных ПЧ, определяемая как:

, (42)

где S_ппч - расчетная мощность одной пары противофазно включенных ПЧ, полученная по данным прил.2;

n_2пч.- число пар противофазно включенных преобразователей, n_2пч=2.

При установке на станции двух панелей ПП25-ЭЦК они включаются между собой синфазно, если на 1 местный ПЧ приходится не более 4-х путевых. В этом случае определение расчетной мощности панели S_ппч производится с использованием формул (41) и (42).

При противофазном включении двух панелей ПП25-ЭЦК их общая расчетная мощность S_ппч определяется (независимо от порядка включения ПЧ на панелях) по формулам (41) и (42). В этом случае число пар противофазно включенных преобразователей частоты зависит от количества задействованных в панелях преобразователей (см. (37) - n_пп+n_мп).

При наличии на станции трех панелей ПП25-ЭЦК две панели включаются между собой противофазно, и их расчетная мощность S_ппч определяется по методике расчета для двух панелей. Расчетная мощность третьей панели определяется по методике расчета для одиночной панели. Общая мощность всех трех панелей S_ппч определяется суммой составляющих мощностей двух и одной панелей.

Следует иметь в виду, что на участках с электротягой постоянного тока панели ПП25-ЭЦК включаются через трансформатор ТСЗ (см. п. 1.2). Поэтому мощность нагрузки ПП25-ЭЦК на вводную панель определяется с учетом потерь в ТСЗ.

Однако через ТСЗ при электротяге постоянного тока получают питание также и устройства связи. Поэтому первоначально рассчитывается суммарная мощность нагрузки трансформатора ТСЗ:

, (43)

где S_св - полная мощность устройств связи, согласно данным табл.2.13.

П о полученному значению S_ТС3 определяется мощность активных ΔP и реактивных ΔQ потерь в трансформаторе ТСЗ (см. рис.2), которая затем учитывается при определении нагрузки, создаваемой устройствами СЦБ на вводную панель.

Рис. 2. График потерь мощности в ТС3

В расчетах мощности ПВ-ЭЦК необходимо предусматривать 10% резерв мощности по нагрузке СЦБ.

Мощности нагрузок не основного назначения зависят от типа поста ЭЦ и приведены в табл. 2.13.

Таблица 2.13