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: 124
Скачиваний: 1
Далее процесс повторяется для 2-го шага приближения, но в ка честве исходных значений корней системы используют получен ную матрицу и т. д. до получения значений xW с заданной степенью точности.
6. Формулы для определения основных показателей
качества энергии и характеристик преобразовательного электровоза
Полученный |
выше |
массив |
корней |
системы |
уравнения |
(2-42) |
|||||||
для реального |
диапазона |
работы электровозов |
|
позволяет |
перейти |
||||||||
к определению показателей качества и вспомогательных |
оценок. |
||||||||||||
Среднее значение выпрямленного |
тока |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Ѳ2 |
|
я + Ѳ , |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
I в -"- |
|
\i[(Q)dQ+ |
\ |
i'3(d)dQ |
|
|
(2-47) |
|||
|
|
|
л |
|
ѳ, |
|
ѳ2 |
|
|
|
|
|
|
где |
i*(Q) |
и |
із (Ѳ) — токи, |
определяемые соответственно |
фор |
||||||||
|
|
|
|
мулами (2-35) и (2-37). |
|
|
|
|
|
||||
В периоде проводимости изображение напряжения в любой точке |
|||||||||||||
питающей сети за индуктивностью |
L n a |
|
|
|
|
|
|||||||
Ur(p)= |
^ м с о з ѳ . + с/ |
з і п Ѳ і Р |
+ / l ( o ) |
z , n n _ ( p L n |
n + |
/ ? n ) / l ( |
p ) , |
|
(2-48) |
||||
|
|
|
p 2 + C 0 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оригинал этого напряжения в о. е. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
и* ( Ѳ ) = |
Vïd+K-s) |
|
s i n Ѳ |
+ J ^ L , |
|
|
(2-49) |
|||
|
|
|
|
|
1 -(-к |
|
1 4-х: |
|
|
|
|||
где |
s = — — индуктивное |
сопротивление |
питающей |
сети от |
|||||||||
|
Х в |
|
источника |
питания |
до |
данной |
точки |
питающей |
|||||
|
|
|
сети, ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для периода коммутации изображение напряжения в той же |
|||||||||||||
точке |
сети |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U'r(p)= |
|
C 0 S |
Ѳ : + ^ S |
i " Ѳ з |
Р + |
h (0) |
- (Р^пп + |
К) / , (Р)• |
(2-50) |
||||
Оригинал |
этого изображения |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
и*1 (В) = 1 / 2 ( * ~ s ) |
sin9. |
|
|
|
(2-51) |
Действующее значение напряжения за индуктивным сопро
тивлением х п п |
питающей сети в о. е. |
|
|
|
г ѳ2 |
П + Ѳ, |
| 1 |
|
|
t/;;= |
JLf [ ц * ( ѳ ) ] ^ ѳ + ^ |
j |
[«;'(ѳ)]2 гіѳ • |
(2-52) |
l |
Ѳі |
Ѳ2 |
J |
|
33
Эффективное значение первичного тока
[ |
Ѳ2 |
л + Ѳ , |
- 2 |
|
|
|
1 |
(2-53)
Мощность, потребляемая электровозом от источника питания,
Р* = JL J і/" 2 sin Ѳг" (Ѳ) dB + -^- j ' ]/~~2 sin Ѳг* (Ѳ) de. (2-54)
Мощность, потребляемая электровозом на стороне выпрямлен ного тока,
|
ѳ, |
|
РІ=~^иІ]( |
\{Q)dQ. |
(2-55) |
|
ѳ. |
|
Полезная электромагнитная мощность, реализуемая электро возом на ободе колеса,
Р% = Е\Ц. |
(2-56) |
Действующее значение п-й гармонической составляющей пер вичного тока электровоза
|
|
|
|
|
/ п э п = ——Ѵа тп |
+ |
Ь\п, |
(2-57) |
||||||
|
|
|
|
Ѳf, |
Y |
2 |
|
|
|
|
|
|
ѵ |
; |
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
я + 'Ѳ , |
|
|
|
||
а т „ |
|
= |
— |
i*(e)cosnede + |
— |
/; (Ѳ) cos пѳ de-, |
(2-58) |
|||||||
b |
|
= |
п |
ѳ, |
|
|
|
я |
— |
ѳ, |
|
|
(2-59) |
|
|
— |
Ѳ, |
|
4- |
f |
Ѳ, |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я + |
|
|
|
|
|
rn |
|
" |
|
f і\ (Ѳ) sin «Ode |
|
|
|
e. |
|
il (Ѳ) sin nOde. |
|
|
|
|
|
|
ѳ, |
|
|
|
я |
|
|
|
|
|||
Относительное значение п-й гармоники первичного тока |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
q'n |
= |
4 ^ |
• |
|
|
(2-60) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
пэ |
|
|
|
|
|
Угол сдвига фаз по 1-й гармонике |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
c o s 9 1 = — |
|
1 6 |
т 1 1 |
|
|
|
(2-61) |
||
|
|
|
|
|
|
f f |
l i |
l |
+ 6?! |
|
|
|
Коэффициент мощности электровоза по отношению к источнику питания без учета намагничивающего тока трансформатора элект ровоза
Хт = - £ - |
(2-62) |
/ ПЭ |
|
39
7. Характеристики основных |
п о к а з а т е л е й |
качества энергии и энергетических |
оценок э л е к т р о в о з о в |
Расчеты всех характеристик были выполнены на БЭСМ-4. На
рис. 2-4 приведены зависимости E l = f(It) для к = 0,03 |
0,4. |
Здесь штрих-пунктирными линиями ограничена область работы одиночного электровоза ВЛ60К в режиме часовой нагрузки на 33-й позиции.
В данном случае рассматривается одна из важнейших |
характе |
|||||||
ристик |
электровоза, |
определяющая |
скорость |
движения |
поезда, |
|||
а следовательно, и его полезную мощность. Поэтому на |
рис. |
2-5 |
||||||
дополнительно приведены зависимости |
Р* = /(/в) для |
к = 0,3 |
|
|||||
0,4, |
по которым для |
одиночного электровоза |
ВЛ60К |
были |
по |
|||
строены зависимости |
Рт |
= f(It) при различном удалении |
электро |
воза от шин одной из параллельно работающих на тяговую сеть под
станций, где |
Ртч |
— мощность часового режима |
ВЛ60К |
на |
33-й по |
|||||||
зиции на ободе колеса. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Зависимости Рт |
= |
/ ( / в ) построены для расстояния от шин |
под |
|||||||||
станции на однопутном участке I = |
0; 10; 20 — 25 км. |
Зависимости |
||||||||||
Рт = |
f(It), |
приведенные на рис. 2-6, определялись по |
формуле |
|
||||||||
|
|
|
|
|
PT=P*SK.S=P* |
( 1 ' Ш п ) 2 , |
|
|
|
(2-63) |
||
где |
1,1—коэффициент, учитывающий повышенное |
на |
10% |
на |
||||||||
|
пряжение на шинах источника энергии. |
|
|
|
|
|
||||||
Как видно из рис. 2-6, между Р т |
и It сохраняется |
практически |
||||||||||
линейная зависимость даже за пределами Ртч |
(этому |
посвящен |
||||||||||
отдельный раздел). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На рис. 2-7 и |
2-8 |
представлены |
зависимости углов зажигания ô |
|||||||||
и коммутации (л |
— ô), а на рис. 2-9 и 2-10 — коэффициента |
мощ |
||||||||||
ности |
X и coscp! от |
/ в - Здесь же штриховой линией |
показаны |
зави |
||||||||
симости в соответствии с [79]. На |
рис. 2-11 —2-13 |
приведены |
за |
|||||||||
висимости Іаэ, q* — q*3, и*э от It- |
Сравнение результатов |
расчетов |
показателей качества энергии и энергетических оценок преобра зовательного электровоза и оценок, полученных в [79], свидетель ствует о целесообразности более точного учета активных сопротив лений схемы при оценке энергетических параметров электровоза.
Показатели качества энергии с учетом активных сопротивлений схемы экспериментально были исследованы на Юго-Западной дороге по программе, предложенной МИИТом. На электровозе ВЛ60К были сняты осциллограммы вторичных напряжений трансформатора электровоза м2(Ѳ), выпрямленного напряжения на тяговых двига телях ыв (Ѳ)( первичного ІХ(Ѳ) и выпрямленного ів (Ѳ) тока. Одновре менно фотографировали шкалы приборов, измерявших эти вели чины. Одна из этих осциллограмм приведена на рис. 2-14. Осциллографирование проводили у постов секционирования на восьми по следовательных фидерных зонах (по пять осциллограмм на зоне). Одновременно фиксировали позиции контроллера. Фиксированное
40
Крибая А для к=0,03
5 « #*0,05 В " к=0,іО
Г» K~0,W
Л» н=0,30
£ V к=0,40
' О |
0,1 О,? |
0,3 (7,4 |
0,5 I' |
|
Рис. |
2-4 |
|
|
! |
|
|
|
-і— • |
|
|
4,5 |
ï |
|
|
П60Н,ПОЗ.ЗЗ |
S /s |
|
|
|
|
|
|
4,0 |
|
|
|
3,5 |
! |
|
^ЫОкм |
і |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
3,0 |
|
|
OKU |
|
|
|
K25KM |
1,5 |
Y |
|
2,0 |
||
|
1,5
1,0 //
0,5/
Рис. 2-6
(7 |
0,/ |
0,2 |
0,3 |
(7,4 |
(7,5 |
Рис. 2-5
E \ |
\ |
\ |
|
, |
\ |
Д\ \
\
L4 4
\ \
ч
4 4
4
\
4
4 ч^
|
|
КриоаяА для ti=or03 |
||||
4 |
|
|
» |
б » |
K=Q,Q5 |
|
\ |
|
|
» |
В |
» |
н =0,10 |
\ |
|
|
||||
|
\ |
|
н |
Г |
и |
и — Л 9Л |
|
|
\ |
||||
|
|
> |
Д » |
H =0,30 |
||
|
|
\ |
||||
|
|
\ |
, |
Е |
•• К =0,40- |
|
4 |
\ |
|
\ |
|
|
|
4 |
\ |
\ |
\ |
\ |
|
|
ч |
л |
|
\ \ |
|
||
\ |
|
|
\ |
|||
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
С ч |
|
\ |
||
|
|
|
\ |
|
|
Ч |
4, |
|
|
Ч |
ч Ч |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ч
K-Oß7
О 0,1 0,2 0,3 Oß 0,5 0,6 0,7
Рис. 2-7
41