Особенности формирования нагрузок электротяговой сети скоростных линий железных дорог

• Автор: Степанская, Ольга Андреевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 133 с.

ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ особенностей формирования нагрузок на систему тягового электроснабжения при интенсивном, скоростном и высокоскоростном движении

1.1. Пропускная и провозная способность электрифицированных линий

1.2. Использование пропускной способности линий в режимах интенсивного движения

1.3. Особенности организации скоростного и высокоскоростного движения на электрифицированных линиях.

1.3.1. Развитие скоростного и высокоскоростного движения в

зарубежных странах

1.3.2. Создание Европейской сети ВСМ

1.3.3. Развитие высокоскоростного движения в России.

1.4. Современный электроподвижной состав

1.5. Требования, предъявляемые к линиям с высокоскоростным движением в России.

1.6. Цель работы, задачи и методы исследования
2. критерии расчета и выбора устройств электроснабжения на линии со скоростным движением поездов.
2.1. Уровень напряжения.
2.2. Формирование токовой нагрузки в электротяговой сети
2.2.1. Электротяговая нагрузка электрифицированных железных дорог.
2.2.2. Нагрузка при коротком замыкании
2.3. Предельно допустимая токовая нагрузка проводов.
2.3.1. Дифференциальное уравнение нагрева контактных проводов.
2.3.2. Факторы, влияющие на нагрузочную способность по току.
2.4. Нагрузочная способность проводов по току длительной нагрузки.
2.5. Нагрузочная способность по кратковременному току и эталонная нагрузочная способность
2.6. Напряженность электромагнитного поля в зоне пути и потенциал рельса.
2.7. Выводы по второй главе.
3. Математическое моделирование процессов в электротяговой сети с пиковой неравномерностью ее загрузки.
3.1. Особенности электротяговой сети.
3.2. Построение модели.
3.2.1. Исходные положения
3.2.2. Моделирование отдельный объектов
3.2.3. Примеры схем
3.2.4. Объединение участков в сеть.
3.2.5. Применение
3.3. Моделирование электротяговой сети переменного тока
3.4. Проверка достоверности динамической модели
3.5. Выводы по третьей главе.
4. Исследование электрических нагрузок на тяговую сеть при скоростном движении пассажирских поездов при совмещенном графике движения.
4.1. Исследование графиков нагрузок электротяговой сети
4.2. Обработка графиков нагрузки методом кривых уплотненных во времени
4.3. Исследование нагрузки электротяговой сети методом многофакторного эксперимента
4.4. Выводы по 4 главе.
5. Особенности определения мощности и параметров защиты электротговой сети с пиковой неравномерностью загрузки
5.1. Сравнение электротяговой нагрузки и нагрузочной способности
по длительному току
5.2. Сравнение кратковременных характеристик нагрузки и нагрузочной способности1
5.3. Особенности определения мощности тяговой подстанции.
5.4. Особенности выбора параметров защиты электротяговой сети.
5.5. Выводы по пятой главе.
Заключение.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ


Совершенствование методов анализа системы тягового электроснабжения при высокоскоростном движении поездов производилось институтом комплексных транспортных проблем в СССР, ВНИИЖТ, техническим университетом в Дрездене и другими отечественными и зарубежными университетами и институтами. Согласно комплексной теории транспорта, созданной в трудах академика В. А7 д
Из анализа общих закономерностей транспортного процесса видна исключительная роль скорости движения в формировании пропускной и провозной способностей электрифицированных линий. Также отмечается существенная роль графика движения в формировании нагрузок на тяговую сеть. График может быть равномерного или неравномерного, колебательного движения, а также пакетный с различным числом поездов в пакете, что вносит свои коррективы при расчете пропускной и провозной способности линий. Приведенные зависимости при совмещенном движении скорых пассажирских и грузовых поездов на конкретной линии позволяют дать исходные данные по определению нагрузок на систему тягового электроснабжения для интервалов пропуска пакетов скоростных и высокоскоростных поездов и составов с повышенными и обычными скоростями. Мощность, потребляемой энергии отдельными потребителями на электрифицированных железных дорогах, распределяется во времени неравномерно. В отдельные периоды времени потребная мощность может быть значительно выше, чем ее среднее значение за весь период работы. Поэтому, зная общее количество энергии, необходимое потребителю, еще нельзя определить необходимую мощность устройств системы электроснабжения как в энергосистеме, так и у самого потребителя. Правильные предположения о распределении потребной мощности по времени позволяют наиболее рационально проектировать системы электроснабжения и вести их эксплуатацию. Наиболее удобной формой оценки потребности в энергии являются графики нагрузки потребителей в зависимости от времени. Графики нагрузки тяговых подстанций электрифицированных железных дорог имеют специфический характер, заключающийся в резких и частых перепадах нагрузок при относительно устойчивой величине среднесуточных значений. Мощность, которая требуется электрифицированному участку от энергосистемы зависит от числа поездов, их категорий и расположения на данном участке в рассматриваемый момент времени. В условиях пропуска пакетов высокоскоростных и скоростных поездов происходит, так называемое сгущение поездов, что приводит к увеличению требуемой мощности системы энергоснабжения. На рис. Бологое Лихославль Октябрьской железной дороги, на котором видна реальная картина сгущения поездов и пропуск скоростных поездов в специальных временных окнах с разгрузкой линии от обычных поездов. Исследование работы ряда участков показало, что минимальный интервал попутного следования поездов в пакете на различных участках заметно отличается. На наиболее нагруженных направлениях он может составлять мин. На некоторых участках минимальный интервал попутного следования не бывает менее мин. Кроме того, при движении с минимальным интервалом попутного следования могут иметь место случаи совпадения по времени в одной и той же зоне встречных пакетов поездов. Максимальная нагрузка на элементы энергосистемы возникает от скопления поездов в зоне, получающей питание от этих элементов. Некоторое значение имеет также появление тяжеловесных поездов. Однако, если число таких поездов в суточном графике относительно невелико, то они играют тем меньшую роль, чем больше зона питания от рассматриваемого элемента системы электроснабжения, так как нагрузка от этих поездов составляет тем меньшую долю, чем больше на линии поездов основного типа. Следовательно, основной причиной возникновения максимальной нагрузки является наличие пакетов поездов в графике. Для ответа на вопрос о величине этих максимальных нагрузок и их длительности взят в качестве примера график для одностороннего движения при однотипных поездах рис. В течение времени поезда идут пакетом с интервалом попутного следования 9, а в остальное время распределяются более или менее равномерно по часам суток. Рис. Москва, 3 июня г.