Файл: Мамошин Р.Р. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 142

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Из формулы (2-72) получаем

1 / 2 ( 2 — cos Ѳд + cos62 )

(2-73)

Второй член подынтегральной функции представляет собой ин­ дуктивное падение напряжения в питающей сети в периоде прово­ димости в именованных единицах

 

"япі(Ѳ) = * п ^ р .

 

 

(2-74)

Подставляем в это выражение значение

тока ^(Ѳ)

из формулы

{2-35) и переходим к о. е.

 

 

 

 

 

 

Aul — 1

 

 

— 0,h'*(0)e-°.i (Ѳ-ѳ,) +

 

 

T/2«;

/ • Û , Л 1

Û\

 

0 , 1 1 / 2 « :

ч

 

к

(sin Ѳ 4- 0,1 cos Ѳ)

 

:—-

X

 

1,01 (і+к)

 

 

 

 

 

1,01 (1+к)

 

 

X (cos Ѳх — 0,1 sin ѲО е ~ о

л <ѳ-ѳ>> —

^

е " 0 - 1 <ѳ ~ѳ>> | dd.

(2-75)

После интегрирования

получаем

 

 

 

 

лAu;« ;

=

[ilч (Ѳа;2 ) - ч ( Ѳ і ) Ь

 

(2-76)

где г'г (Ѳ2), і* (Ѳх) — значения

тока

соответственно в конце и в нача­

ле периода проводимости, равные

і'г(0)

и і*(0).

Итак, индуктивная потеря напряжения в питающей сети в пе­

риоде проводимости

 

 

 

 

 

 

 

 

д « ;

=

J - [ / ; ( 0 ) - » ;

(0)].

 

(2-77)

При экспериментальных исследованиях

и расчетах мгновенных

и вероятностных схем в устройствах электроснабжения обычно из­ вестны токи / п э , Ів, а значения токов в начале и конце периода ком­ мутации неизвестны. Поэтому выразим Аыр не через начальные зна­

чения токов периодов

проводимости

и коммутации, а

через / п э .

В соответствии с [7] введем в расчет эквивалентную

синусоиду

тока. Ток в первичной сети в момент Ѳ

 

 

«іф (Ѳ) =

Ѵ2 / п э sin (Ѳ -

arccosх ) ,

(2-78)

где % — коэффициент мощности электровоза.

 

Падение напряжения

в первичной цепи по эквивалентной сину­

соиде тока электровоза

 

 

 

А"рФ (Ѳ) - ^ а — ^

1 = / 2 " / п э ^ c o s ( Ѳ - a r c c o s X ) .

(2-79)

SO


Переходя к о. е. и интегрируя полученное выражение в соответ­

ствии с формулой

( 2 - 7 5 ) ,

получаем

 

А«*ф • У

2

/ п э J" cos (Ѳ — arccos х) dQ =

 

^ / І Ляі э

[ s i n

( ѳ 2 _ arccos 5с) — sin (Ѳ,— arccos %)].

( 2 - 8 0 )

Выражая составляющую индуктивных потерь напряжения в пе­ риоде проводимости через индуктивные потери напряжения по эк­ вивалентной синусоиде, можно записать

 

 

 

 

Д«; = рДы;ф ,

( 2 - 8 1 )

где р=г

^

 

 

 

 

Дцрф

 

 

 

В соответствии с формулами ( 2 - 8 0 ) и ( 2 - 7 6 )

 

 

n

 

 

il ( 0 ) - il (0)

( 2 - 8 2 )

 

 

Т/ 2 /пэ [sin (02 — arccos yj sin (Ѳх arccos x)]

 

В

развернутом виде

 

 

 

Т/2"

 

 

 

Ды; = р - ! —

[sin (Ѳ2 — arccosx) —sin (0!—arccos х)]/Лв .

( 2 - 8 3 )

В

уравнении

( 2 - 8 3 )

примем, что

 

 

 

Т/2

 

 

 

 

Р —— [sin ( Ѳ 2

arccos х)—sin (ѲІarccos x)]--ß".

( 2 - 8 4 )

Результирующие индуктивные потери напряжения в питающей

сети

 

 

 

 

 

 

 

Дц*р2 = Aul + Aul --= (ß' + ß") П» = ß/пэ.

( 2 - 8 5 )

На

рис.

2 - 1 8

представлено семейство зависимостей ß = /(/пэ,

из которых видно, что ß меняется в зависимости от /„э в пределах 0 , 5 7 — 0 , 7 4 . Учитывая, что обычно необходимо оценивать макси­ мальные потери напряжения, при инженерных расчетах нормальных режимов целесообразно принимать ß = 0 , 7 , а при расчетах ава­ рийных режимов и режимов с использованием полной пропускной способности следует брать ß == 0 , 7 4 .

51


ff,

 

-к=0,03І

 

 

 

 

 

 

 

0,05/

/

/

 

 

 

 

 

0,10

 

 

 

 

 

о,гоу

 

 

 

 

 

 

 

0,30"

 

 

 

 

 

 

 

o,w-

 

 

 

 

 

О

0,05

0,10

0,15

0,20 0,25

0,30

0,35 0,40 0,45 0,50 І*э

 

 

 

 

 

Рис.

2-18

 

Потери в активном сопротивлении питающей сети в о. е.

 

= Vn

ѳ2

с

(О)е-ол ( Ѳ - Ѳ і >

1,01(1+«:)

Ѳ - 0 , 1

sine)+'

 

èfI

AURI

 

 

 

 

Yll—(cos

 

 

 

+

 

Ѵ2к

 

 

 

 

1,01 ( 1 + к) (cosO! — 0,1 sin Ѳл)

<ѳ -ѳ >

 

 

 

 

 

г*

 

 

 

 

 

 

 

[ 1 _ е - о . і (e-eoj) </Ѳ.

(2-86)

 

 

 

 

0,1(1 + /с)

 

 

 

После интегрирования и преобразований получаем

 

 

 

 

 

AuRI

 

 

 

 

 

У2к

cos Ѳ І cos Ѳ 2

( Ѳ 2

Ѳ,)

(2-87)

 

 

I

 

 

 

1/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В таком виде формула (2-87) мало приемлема для расчета, так как і*(0) и t'I(0) обычно неизвестны. Более удобно выразить Au*RX через потерю напряжения в активном сопротивлении под воздей­ ствием первичного тока электровоза /„э .' Переходя, как и выше, к эк­ вивалентной синусоиде, получаем фиктивную составляющую по­ тери напряжения в активном сопротивлении первичной сети

А««іФ= ~тІ V 2 7 пэ sin (Ѳ-arccos %) de.

(2-88)

52


После интегрирования получаем

Ды£іф=

0 , 1 " ^ 7

" 9

[cos^—arccos х)—cos (Ѳа —arccos х)]. (2-89)

 

л

 

 

Выразим фактическую составляющую потерь напряжения через фиктивную:

Ди5,-6ДыЬ,ф. (2.90) Подставляя значения Д«#і и А«яіф в уравнение (2-90), находим

10 f l ( 0 ) - » , ( 0 ) + У

 

F*

 

cos 0, —cost

 

6 =

 

1 + /с

L

*V 2

(2-91)

V

2 /пэ [cos (Ѳі — arccos %) — cos (Ѳ2—arccos / ) ]

 

 

Подставляя

значения

Ди^іф

и ô в формулу (2-90)

и переходя

от о. е. к именованным единицам, получаем

 

 

 

AuRi

=а'

RaIn

(2-92)

где

 

 

 

 

 

 

,

_ V 2 ô [cos ( 9 t

— arccos %)—cos ( Ѳ 2 — arccos %)]

 

На рис. 2-19 представлено семейство зависимостей а'

/ ( / п Э , к),

из которого

видно, что с увеличением нагрузки значение а' сни­

жается для всех значений к. Так как обычно при расчетах оцени­ вают максимальные потери напряжения и 0,715 ^ а' ^ 0,925, при технических расчетах нормальных режимов работы целесообраз­

но

принимать а' = 0,85, a при расчетах аварийных режимов —

а '

= 0,8.

ОМ

 

 

ОМ

1

1

 

0,05'.

 

 

0,10"

 

 

0,20"

 

 

0,30-

 

 

0,40"

 

ом

0,10

0,15 0,20

0,25

0,30

0,35

0,40 • 0,45 0,50 I *

0,05

 

 

 

Рис.

2-19

 

пэ

 

 

 

 

 

53