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

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

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