Усиление пропускной способности электрифицированных участков
В отличие от эксплуатируемых на автономных видах тяги электрифицированные участки имеют свои особенности. Электровоз в совокупности с системой электроснабжения характеризуется переменной мощностью, которая уменьшается при увеличении размеров движения, массы поездов и сокращении интервала между ними на участке. Это теснейшим образом связывает технические параметры системы электроснабжения с режимом движения поездов на участке. Кроме того, любые изменения устройств линии, связанные с освоением растущих перевозок, требуют приведения их в соответствие с устройствами электроснабжения. Ограничения, накладываемые на пропускную способность электроснабжением, в наибольшей мере ощущаются на участках системы постоянного тока. Причем это влияние сказывается в тех случаях, когда суммарная масса находящихся на фидерной зоне поездов Qс больше номинальной Qн по которой рассчитана мощность устройств электроснабжения. Чем больше разница между максимальным значением Qc и Qн, тем чаще происходят события, связанные с задержками в пропуске поездов. Вместе с тем ограничения по системе электроснабжения можно регулировать изменением очередности в пропуске поездов различной массы, чтобы суммарная масса находящихся на фидерной зоне поездов не превышала расчетную для системы электроснабжения.
Для количественной оценки влияния мощности устройств электроснабжения на пропускную способность участков изучены характеристики поездопотока с учетом вероятностной природы суммарной массы поездов, попадающих на фидерную зону. Распределение суммарной массы одновременно находящихся на фидерной зоне двух и более поездов подчинено нормальному закону (рисунок 34.3), что характеризует работу системы электроснабжения при случайной очередности проследования поездов. Значение критической массы делит это распределение на две части. Все, что лежит левее нее, принадлежит области суммарной массы поездов, при которой они могут быть пропущены по участку без каких-либо ограничений. Если эта суммарная масса превысит значение критической, на которую рассчитана система электроснабжения (заштрихованная часть гистограммы), режим пропуска поездов надо изменить: либо увеличить интервал между ними, либо снизить скорость их движения. Во всех случаях заштрихованная часть гистограммы-события, связанные с ограничением пропускной способности участка. Вероятность таких событий - площадь гистограммы, ограниченная , :
,
где - плотность вероятностей суммарной массы поездов на фидерной зоне.
При регулировании движения поездов в оперативных условиях для снижения влияния устройств электроснабжения на пропускную способность непрерывно проверяется условие:
,
где Qi -масса поездов, последовательно поступающих на фидерную зону, т; к-общее число поездов, которые могут находиться в зоне питания.
Если суммарная масса группы к поездов превышает критическую, меняется очередность их пропуска по участку. Возможность такого изменения есть практически на всех направлениях и особенно там, где данный участок лимитирует пропуск поездов на направлении.
В технико-экономических расчетах способов усиления мощности электроснабжающих устройств число задерживаемых поездов в связи с перегрузкой зон питания и время задержки определяются по формулам теории массового обслуживания. К возможным способам усиления мощности электроснабжающих устройств постоянного тока относятся:
· увеличение суммарного сечения проводов контактной сети;
· увеличение мощности существующих тяговых подстанций;
· стабилизация напряжения на тяговых подстанциях;
· сооружение дополнительных тяговых подстанций;
· увеличение мощности тяговых подстанций и применение фидера повышенного напряжения;
· переход на систему переменного тока.
Выбор способа усиления электроснабжения, а в общем случае - системы мероприятий поэтапного наращивания результирующей мощности осуществляется в комплексе с этапным развитием пропускной способности линии. При этом руководствуются следующими соображениями.
Увеличение суммарного сечения проводов контактной сети снижает потери энергии в тяговой сети и позволяет обеспечить нормированный уровень напряжения на токоприемнике электровоза. Однако контактная подвеска требует значительных затрат дефицитных цветных металлов. Кроме того, эффективность этого мероприятия ограничена сопротивлением рельсовой цепи и прочностью опор контактной сети.
Установка преобразователей, соединенных последовательно, позволяет довести мощность существующих тяговых подстанций до 10-12 тыс. кВт и обеспечить их безаварийную работу. Однако это требует усиления контактной сети и также ограничено в электрическом и механическом отношении.
Стабилизация напряжения на тяговых подстанциях устраняет колебания напряжения в питающей системе электроснабжения. Устройства стабилизации компенсируют внутреннее падение напряжения в тяговых агрегатах и с их помощью напряжение в контактной сети можно повысить по сравнению с номинальным примерно на 7-8%.
Строительство дополнительных тяговых подстанций позволяет резко улучшить электроснабжение участков, однако требует значительных капитальных вложений. Наиболее эффективны одноагрегатные подстанции с одноступенчатой трансформацией, имеющие меньшие габариты и низкую стоимость.
Увеличение мощности тяговых подстанций и применение фидера повышенного напряжения обеспечивают необходимый уровень напряжения на всем протяжении фидерной зоны. На усиливающий провод подается напряжение 6,6 кВ, получаемое на тяговой подстанции при последовательном соединении двух выпрямительных агрегатов напряжением по 3,3 кВ. Контактная сеть питается от этого провода через автоматические преобразовательные агрегаты с инверторно-выпрямительными установками. На фидерной зоне длиной 25-30 км устанавливают от одного до трех пунктов с такими преобразовательными агрегатами.
РАЗДЕЛ VII
Дата добавления: 2016-06-02; просмотров: 1661;