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: 155
Скачиваний: 3
Индуктивное сопротивление первичной сети до токоприемника п-го электровоза от правой подстанции (см. рис. 2-29) с учетом влияния k — (п + 1) электровозов
|
* |
|
/ |
• |
|
•£і |
хпі ," |
(2-147) |
|
i=n+l |
1 Вп |
|||
где х и п л и х п п п — сопротивления |
первичной сети слева и справа |
|||
до токоприемника |
/г-го |
|
электровоза; |
|
l'an — часть тока п-го электровоза, покрываемая вто |
||||
рой подстанцией фидерной зоны. |
||||
Результирующее сопротивление первичной сети до токоприем |
||||
ника п-го электровоза |
|
|
|
|
Хпп |
Хпп |
|
|
(2-148) |
Хпп -f" Хпп |
|
|
||
|
|
|
||
Результирующее анодное сопротивление |
п-го электровоза |
|||
^ п - п ~ *цп |
|
Хтдп, |
|
|
где хтдп — индуктивное сопротивление рассеяния тягового транс форматора п-го электровоза, ом.
Параметры п-го электровоза:
|
|
(2-149) |
I * |
/ |
X у |
|
(2-150) |
|
I Е |
1,1 |
Un ' |
По полученным параметрам рассчитывают характеристики электровозов.
5. Характеристики электровозов под номерами от п + 1 до k рас считывают аналогично, но при этом по отношению к правой под станции (см. рис. 2-29).
X —- точка токораздела.
Рис. 2-29
72
Без большого ущерба для точности расчетов наличием токов электровозов на смежном плече в обмотках тяговых трансформа торов можно пренебречь, так как это незначительно уточняет зна чения результирующих сопротивлений анодных цепей электровозов.
* * *
Анализ полученных в данной главе результатов позволяет сде лать следующие основные выводы:
1. Получена уточненная теория работы преобразовательного электровоза с учетом активных сопротивлений, подтвержденная экспериментально.
2.Пренебрежение активными сопротивлениями при исследо вании установившихся режимов работы преобразовательного элек тровоза недопустимо, так как вносит большие погрешности в оцен ку показателей качества энергии.
3.При оценке напряжений в первичной сети и э. д. с. индуктив ные и активные падения и потери напряжения недопустимо оце нивать непосредственно по эквивалентной синусоиде тока электро воза, так как это вносит большие погрешности, особенно для индук тивных падений напряжений.
4.Параметры системы электроснабжения позволяют исполь зовать мощность электровозов типа ВЛ60К как при нормальных
размерах движения, так и при полной пропускной |
способности |
(без аварийных режимов с выпадением подстанций). |
Реализация |
мощности более мощных электровозов, где — < 0,1, также не будет встречать затруднений.
5.Существуют три установившихся режима работы преобра зовательного электровоза (практически используется режим IV — непрерывного тока), а режим I I I со срывом проводимости не имеет площади существования и в фазовой плоскости Е%/У 2 — Я (к) стягивается в точку.
6.Использование универсальной модели электровоза позволяет унифицировать расчеты работы электровоза в естественном режиме,
при наличии ПЕК, УК и при совместном включении ПЕК и УК. 7. Разработана методика расчета параметров и показателей качества энергии в тяговой сети при наличии любого количества электровозов на фидерных зонах с использованием характеристик одиночного электровоза. В этом случае характеристики одиночного электровоза становятся универсальными, пригодными для расчета параметров системы электроснабжения любого участка дороги при
помощи вычислительной техники.
Г Л А В А I I I
УСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОВОЗА ПРИ НАЛИЧИИ ПОПЕРЕЧНОЙ ЕМКОСТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ
14. Токи и напряжения по периодам
Работе преобразовательных электровозов при наличии УК пос вящен ряд работ [67, 101, 102]. Однако исследования, описанные в предыдущей главе, показывают, что учет активных сопротивле ний существенно влияет на энергетические показатели электровоза. Зто говорит о необходимости учета активных сопротивлений цепи при исследовании установившегося режима работы электровоза и наличии активных средств повышения качества энергии — устрой ств поперечной и продольной компенсации.
В соответствии с принятой в главе I I схемой обобщенной модели изображения контурных токов в режимах проводимости и ком мутации при наличии УК определяются следующим образом:
/ ( Р ) і =
где
А(Р) |
p 4 L n n + LK)+pRn |
+ ^ |
— B{p) |
p(pLun+Rn) |
|
h ІР*+аРг |
+ |
Ьр + с) |
, (3-1) |
|
|
A і р ) |
= |
о ^ с о з Ѳ Н - ^ з і п Ѳ ^ _ £ д + |
( Ѳ і ) и |
+ |
( Ѳ і ) ( L n n + |
L k ) ; |
|||||||
|
|
|
p 2 +C0 2 |
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
= |
^ M |
c o . e 1 + ^ » i n e l P |
_ w e j |
+ |
|
|
( e 1 ) ( L n n + L K ) ; |
||||||
|
|
|
p- + CD2 |
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ry L K + RB |
L n |
n + |
Rn (^пт + |
і-в) |
|
|
||||
|
|
|
a =-- |
L y |
L |
+ L |
|
(L |
+ |
L ) |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
"2 |
к |
1 |
ші V пт |
' |
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RB RU + |
— |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
i |
к 1 |
пп V |
пт |
' |
в! |
в)і• |
|
|
|
|
|
|
c = s |
К l |
i |
К '**ПП \ |
пт |
|
|
||||
|
|
|
f1 |
= L 2 L K + |
|
( L n T 4- LB ); |
|
|
|||||
|
|
I ( D ) |
_8(P)(PiLz |
+ |
pRr)-A(p){p>Laa |
|
+ |
pRn) |
|
||||
|
|
|
|
|
fi(? |
+ |
ap* |
+ |
bp + |
c) |
' |
' |
|
74
МР) |
Р2 (Lnn+LK)+pRn |
|
+ |
— |
-Вк |
(р) |
p(pLnn+Rn) |
|||
/(Р)ік = |
: |
h (Р3+а2 |
рг |
+ |
CK |
Ь2р+с2) |
(3-3) |
|||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||
HP) ІІК |
Вк (Р) |
Р (pLn |
|
+/? П ) - И К |
(р) р ( p L m |
+ R n ) _ |
||||
|
|
h(P3+a2 |
р2 |
+ |
Ь2р+с2) |
(3-4) |
||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
! ов |
(Ѳ2 ) ^-в |
ß |
|
|
|
||
|
|
|
|
Р |
|
|
||||
|
/(Р)шк = - |
|
|
|
|
|
(3-5) |
|||
|
|
pLB |
+ |
RB |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к \Р/ |
|
|
|
|
+ |
і о |
п (Ѳ2) L n |
+ <о к |
(Ѳ2) L n n ; |
|
( Г ) _ |
cos |
Ѳ2 |
+ Uu |
sin Ѳ2 |
р |
«ско (Ѳ2 ) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
+ |
/ o n ( 6 2 ) I n n |
+ |
/ O K (02 )(L n i I |
Л , ) ; |
|
|||||
/2
Ск /2
fz = LnLy.-{- L n T L n n .
Знаменатель изображения (3-1) представляет собой полное ку бическое уравнение.
Вводим новый оператор d = р + -^-
О
После преобразований знаменатель сводится к неполному куби ческому уравнению следующего вида:
d3 + d{ —La*+b) |
+ |
^ |
~ - ^ + c |
(3-6) |
3 |
J |
27 |
3 |
|
В соответствии с формулой Кардана решение полученного урав нения имеет вид
d =
_ |
-i / |
а 3 |
|
аб |
с |
|
1 / 2а3 |
ab |
,2 |
/ |
J |
\ з 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
~ |
? |
~ІП~ |
+ |
1, |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
/-- |
|
ай |
|
К |
1 / 2 а 3 |
ab . |
\2 |
/ |
i |
\ 3 i |
+ 1 / |
3 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
27 |
+ |
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Этой формуле соответствует девять решений [84], три из кото рых являются корнями исходного уравнения (посторонние значе ния d получаются в процессе решения уравнения).
Исследуем корни полученного уравнения. Приравняем урав нение (3-6) нулю и возьмем от него первую производную:
|
f' = |
3d2 |
- a 2 |
+ |
b. |
|
|
|
3 |
|
|
Выясним значение (— ^а2 |
+ |
b). Умножим и поделим а2 и b на со2. |
|||
После преобразований получаем |
|
|
|||
и 2 J (0,01* + |
п) [(1 + к) (Wr) + S ) |
- 5 2 ] |
[ к |
(WT) + к) + S + к (1 - S)]«J |
|
|
[ ( 1 + / c ] |
( f l 7 l l + 5 ) _ S 2 ] 2 |
' |
||
|
|
|
|
|
(3-7) |
где |
|
|
|
|
|
|
ХВ |
ХЪ |
|
СОСц |
|
Анализ выражения (3-5) показывает, что оно значительно больше нуля. Следовательно, полученное уравнение имеет один веществен ный и два комплексных корня:
|
|
|
|
|
|
|
|
di = V ^і + Ѵ ф2 ; |
|
|
||||
d2 = —х- |
|
( Ѵ¥і+ѵ |
|
|
+ / -^-(ѴТі— |
Ѵ^); |
||||||||
ds = — ( |
3 / Î |
K + |
i ' |
ö |
—/^j- |
|
(Ѵь.— VWù> |
|||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
2о 3 |
, |
ab |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з 1 |
|
F |
|
4 |
|
^ |
27 |
3 |
|
/ |
1. |
|
3 |
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a3 |
. |
ab |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54 |
' |
6 |
2 |
|
|
- і |
V |
/ |
^ |
4 |
f |
I |
^ - ^ - |
+ c ) |
2 + ( — |
г - а - + Ь |
3 J _ |
|||
|
|
|
|
27 |
3 |
|
У |
\ |
|
3 |
27 |
|||
Окончательно |
корни |
исходного |
уравнения: |
|
||||||||||
Рі = Ѵ У І + Ѵ У І — | - ;
76