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: 152

Скачиваний: 3

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

Аналогичным образом были найдены оригиналы остальных контурных токов для периодов проводимости и коммутации і* (Ѳ)ц, t* (о)ік, іѳ (6)іік, і* (Ѳ)шк выпрямленного напряжения ив (Ѳ), напряжения на УК в периодах проводимости и коммутации utK (Ѳ), "вкк (Ѳ), а также напряжения на конденсаторе УК в обоих перио­ дах искі (Ѳ) И «СК2 (Ö). В силу громоздкости эти выражения здесь не приведены.

В периоде проводимости ток на участке между источником пита­ ния и УК

в ветви

УК

і\аь (Ѳ) •= і* (Ѳ), + і* (Ѳ)„;

(3-13)

 

 

 

 

 

 

 

 

іТйб(Ѳ)-і*(Ѳ)„;

(3-14)

в

ветви между

УК и

электровозом

 

 

 

 

 

Ьс (Ѳ)

(Ѳ)і.

(3-15)

В периоде коммутации ток на участке между

источником пита­

ния и

УК

 

 

 

 

в

ветви

УК

 

; * 2 „ ь ( Ѳ ) - І * ( Ѳ ) , К + ; * ( Ѳ ) П К ;

(3-16)

 

 

 

 

 

 

 

 

/2еб'к(Ѳ)-і'*(Ѳ) іІ К ;

(3-17)

в

ветви между

УК и

электровозом

 

 

 

 

 

і2Ь гК (Ѳ) = /*(Ѳ)І К ;

(3-18)

на

стороне выпрямленного тока

 

 

 

 

 

іНѲ) -

і* ( Ѳ ) Ш к .

(3-19)

15. Определение начальных значений токов, напряжений и углов коммутации и зажигания

В уравнения токов и напряжений по периодам входят в ка­

честве неизвестных величин £*,

« ^ ( Ѳ ^ , и*к 0 2 ), *оп (ѳ і), t'*n (Ѳі),

/*оп(Ѳ2 ), /*оп(Ѳ2 ),

ÏOK г ),

*о«(Ѳ2 ),

ИМ,

ИА%),

І*от$і), Ііт(%), К

Ѳ2 .

Здесь

и выше U*KO (öi)> и *ко 2 )-—начальные

значения

напряже.

ния

на конденсаторе УК в режимах

проводимости и коммутации

соответственно,

/*п х), г'оп х )— начальные значения

контурных

токов І'*(Ѳ)І и

г ' * ( Ѳ ) П в

режиме

проводимости,

а Ц'п2)иг'*п(Ѳ2)

в режиме коммутации; і£к

х), і*т х), і*ов х) и г*к

2), г£т 2), г*в 2)—

начальные

значения токов] в

реакторе УК, анодной цепи за

УК

и в цепи

выпрямленного

тока

в

периодах проводимости

и

ком­

мутации соответственно; Ѳх и Ѳ2 —значения углсв, соответствую­ щих началу и окончанию периода проводимости.

81


В

соответствии с

принципом непрерывности тока получаем

ton =

'от — 1 ов и 'on =

і0к> поэтому количество неизвестных в вы­

веденных выше уравнениях сокращается с пятнадцати до девяти. Воспользовавшись, как и выше, методом припасовывания, по­ лучаем следующие уравнения для установившегося режима работы:

"с„і(—Ѳ2 ) = « £ к 2 ( + Ѳ2);

 

 

«г„аІ - (я+ Ѳ 1 )]= ---- иг„і( + Ѳ1);

 

 

і\ьь' ( — Ѳ2) ~ і\ьь'

( -f Ѳ2);

 

 

і Т ь е ( - Ѳ , ) - - Й Ь е (

+ Ѳ,);

 

 

 

»*з(Ѳ2) = 0;

 

 

( ^ U )

і 1 е б - [ - ( я +

Ѳ 1 )] -- = - / Ьб'( + Ѳ1);

 

 

» 1 ь Л - ( « + Ѳ1)] = - і Т Ь с ( + Ѳ1);

 

 

^ [ - ( я + ѳ о і - ^ І ь Л + ѳо.

 

 

Наряду с перечисленными неизвестными начальными условия­

ми в систему уравнений

(3-20) входят четыре параметра — к, ц, s

и W. Если задаться одним из девяти неизвестных, например £д

Ідиапазон изменения

при заданных

значениях

к

известен из

уравнений границ режима IV (см. главу 11)1, и всеми четырьмя пара­

метрами, то система уравнений (3-20)

становится

определенной.

Так же как для естественного режима работы электровоза,

массив корней полученной

системы трансцендентных

уравнений

для последовательных значений Е%, к, W, г\ и s был определен мето­ дом скорейшего спуска на БЭСМ-4 для всего диапазона изменения £д в режиме IV. Последовательность расчета остается той же, что и выше. Вычисление элементов матрицы Якоби, транспонирован­

ной матрицы

Якоби

и множителя и. здесь не приводится.

 

Решение системы трансцендентных уравнений (3-20)

методом

скорейшего спуска для последовательных значений Е\, к,

W, ц и s

обеспечивает

получение

массива

последовательных

значений

«ско (Ѳл ), «с *ко2 ),

Ѳ1 ; Ѳ2 ,

t'on(Oi),

t'Sn (Ѳ2 ), іок(&і), г'ок2), не­

обходимых для оценки основных показателей качества энергии преобразовательного электровоза при наличии УК. Переходим

коценке этих показателей.

16.Оценка основных показателей качества энергии электровоза при наличии УК

Относительное значение выпрямленного тока

 

/* — — $/ГЬ е (Ѳ)гіѲ+ j H(Q)dB

(3-21)

82


Действующие

значения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выпрямленного

тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/в*эк -

— Г іПс (Ѳ) dQ

Г іГ (Ѳ) dQ\ 2

;

(3-22)

 

 

1

 

ѳ,

 

 

 

ѳ2

 

>

 

 

 

 

первичного тока на участке между УК и электровозом

 

 

/ п

э в С = M - f

(Ѳ) dO +

f

(Ѳ) d9

2 ;

(3-23)

 

 

1

 

Oi

 

 

 

e„

 

;

 

 

 

 

первичного тока на участке между УК и источником

питания

 

 

 

 

 

I

ѳ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ п э а в

- ^

j

[iîb c

(Ѳ) + i \ b b .

(Ѳ)]2 de +

 

 

 

 

 

+

^

f tö*

 

(Ѳ) - f * 2 V (Ѳ)]2 dQ 2

;

 

(3-24)

 

 

 

 

ѳ2

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

тока в цепи УК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

Ѳ2

 

 

 

я+ѳ,

.

î

 

 

 

/ S , w ' = - ^ J i i M e ^ e + J L

j ' iSgft. (Ѳ)гіѲІ 2

. (3-25)

Мощность,

потребляемая

электровозом:

 

 

 

 

 

из питающей сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѳ2

 

 

 

 

 

 

л + Ѳ !

 

 

 

 

 

 

Pu ---- — Г

 

sin Ѳ/ТаЬ

(Ѳ)гіѲ+ —

Г

У~2 sin Ѳі5о Ь

(Ѳ) d6;

(3-26)

 

ѳ,

 

 

 

 

 

 

ѳ2

 

 

 

 

 

 

на стороне

выпрямленного

 

тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P Î K

= —

ѳf2

« B ( e ) ï î b c ( 6 ) d e .

 

 

(3-27)

 

 

 

 

 

 

я , l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѳ,

 

 

 

 

 

 

 

Мощность,

полезно

реализуемая электровозом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РІ----Е*ЛП.

 

 

 

 

(3-28)

Относительное

действующее

значение

п-й гармонической

сос­

тавляющей тока на участке между УК и электровозом

 

 

 

 

 

 

lLn--=Y-YaJ~fb*l,

 

 

 

 

(3-29)

83


где

 

ѳ 2

л + Ѳ ,

 

 

an 9

= - | - J i î b c ( 9 ) c o s n e d 9 +

-^-

J

i l * . (Ѳ) cos л ѲгіѲ;

(3-30)

 

Ѳі

 

ѳ 2

 

 

 

Ѳ,

я + Ѳ ,

 

 

6П Э

= — f i*be(0)sinn9de + —

Г

ï'Sbc (Ѳ) sin пѲгіѲ.

(3-31)

 

ѳ,

ѳ 2

 

 

Значение n-й гармонической составляющей тока на участке меж­ ду УК и электровозом, отнесенное к действующему значению тока электровоза,

дпь=-^-. (3-32)

Относительное действующее значение n-й гармонической сос­ тавляющей тока УК

 

 

Гикп = у=Ѵа*к

 

+ Ь*пк,

(3-33)

где

 

 

л + Ѳ ,

 

 

 

 

 

аПк = —[і*ьь-

(Ѳ) cos пѲсЮ +

Г itbb, (Ѳ) cos лѲгіѲ;

(3-34)

я

J

я

J

 

ѳ,

 

 

 

я + Ѳ ,

b„K-=— Г ( Ѳ ) sin яѲ^Ѳ + — Г гіій' (Ѳ) sin пѲсГѲ. (3-35)

я J

я

)

Ѳ,

 

Ѳ,

Значение n-й гармонической составляющей тока

УК, отнесенное

к действующему значению тока электровоза,

 

Яп^ф^.

(3-36)

/ пэвс

 

Относительное действующее значение n-й гармонической составяющей тока на участке между источником питания и УК

 

/ п 2 « = у | - [

+

(3-37)

где

 

ѳ2

 

 

 

 

 

 

апг

-•= —

Г \і\Ьс (Ѳ) +

i î w . (0)1 cos nQdQ +

 

 

я

J

 

 

 

 

ѳ,

 

 

 

я + Ѳ ,

 

 

 

+

я~ J

[г'2ьс(Ѳ) + І2^-(Ѳ)ісо5тгѲи[Ѳ;

(3-38)

 

ѳ

 

 

 

84


 

 

ѳ2

 

 

bnz = —

f [i'bo (Ѳ) + іХьь- (9)1 sin /іѲгіѲ +

 

 

я + Ѳ ,

 

 

 

+ —

f

[і5Ь с ( 9 ) 4 - ^ . ( 6 ) 1 sin

гаѲйѲ.

(3-39)

я

J

 

 

 

 

ѳ2

 

 

 

Значение n-й гармонической составляющей тока на участке между УК и источником питания, отнесенное к току электровоза,

^ = 4 ^ -

(3-40)

' п э Ь с

Коэффициент мощности электровоза на участке: между электровозом и УК

Хэ = 4 Ц

(3-41)

между источником питания и УК

Хн = - ^ - -

(3-42)

Коэффициент мощности электрической тяги с учетом воздействия УК

ХТ = 7 ^ -

(3-43)

Фаза 1-й гармоники тока на участке; между электровозом и УК

С 0 5 ф 1 ^ у ^ т И

( 3 " 4 4 )

между источником питания и УК

с о з Ф і к =

І 2 ^ І

.

(3-45)

У

а-пк + Опк

 

 

Особый интерес представляет оценка качества напряжения в узле присоединения УК к питающей сети.

Действующее значение напряжения в узле присоединения УК

^ к э = —

f [ - "*к (Ѳ)]2

dQ +

f

[ « * K K (Ѳ)]2 d0 2 . (3-46)

я

J

 

я

J

I

V

Ѳ,

 

 

Ѳг

85