ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МЕТРОПОЛИТЕНА

Elansky A.Y.

student,

Samara State University of Railway Transport

Titirenko K.V.

Student,

Samara State University of Railway Transport

Labunsky L.S.

Candidate of Engineering Sciences,

Associate Professor at the Department of Power Supply of Railways,

Samara State University of Railway Transport

Еланский Александр Юрьевич

студент,

Самарский Государственный Университет Путей Сообщения

Титоренко Ксения Викторовна

студент,

Самарский Государственный Университет Путей Сообщения

Лабунский Леонид Сергеевич

кандидат технических наук,

доцент кафедры электроснабжение железнодорожного транспорта,

Самарский Государственный Университет Путей Сообщения

PECULIARITIES OF CALCULATION OF METROPOLITEN TRAINING ELECTRICAL SYSTEM

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МЕТРОПОЛИТЕНА

Summary: The theoretical aspects of calculations for the metro traction power supply system are investigated. The calculation of the traction currents of the subway was made using the program for the calculation of the traction power supply system of the main railways. Received a program for recalculating traction currents. Produced metering real. The accuracy of the proposed method is verified.

Key words: traction current, traction power supply system, metro, contact network, feeding feeder

Аннотация: Исследованы теоретические аспекты расчетов системы тягового электроснабжения метрополитена. Произведен расчет тяговых токов метрополитена с помощью программы для расчета системы тягового электроснабжения магистральных железных дорог.Получена программа для пересчета тяговых токов.Произведен замер реальных тяговых токов.Проверена точность предложенного метода.

Ключевые слова: тяговый ток, система тягового электроснабжения, метрополитен, контактная сеть, питающий фидер

Расчет и выбор основных параметров системы тягового электроснабжения (СТЭ) представляет собой сложную технико-экономическую задачу.

Основные параметры устройств СТЭ метрополитена зависят от величины и характера изменения тяговой нагрузки, применяемых схем питания тяговой сети, а также от наличия средств, повышающих качество электроэнергии. При этом основная сложность расчета обусловлена спецификой учета резкопеременной тяговой нагрузки [1, с. 3]. В настоящее время существуют программные средства для выполнения тяговых расчетов на ЭВМ. На железных дорогах широкое распространение получил программный комплекс для расчета систем тягового электроснабжения «КОРТЭС». Но в стандартных параметрах программы «КОРТЭС» отсутствует пакет данных, определяющих напряжение в тяговой сети и тип подвижного состава метрополитена.

При анализе работы СТЭ Самарского метрополитена потребовалось выполнить тяговые расчёты для всей существующей линии. Для решения этой задачи в программном комплексе «КОРТЭС» был создан профиль пути (рис. 1), выбран подвижной состав – электропоезд ЭД4 с массой состава 200 тонн (в Самарском метрополитене используется состав из 4 электровагонов 81–717/714 массой 34/33,5 т, при полной загрузке имеющий массу около 200 т). Расчёты проводятся для напряжения тяговой сети 3 кВ.

Рисунок 1. Профиль пути Самарского метрополитена

Результаты расчёта представлены на рис. 2 и 3.

Рисунок 2. Тяговые расчеты для нечетного направления участка

Алабинская – Юнгородок

Рисунок 3. Тяговые расчеты для четного направления участка

Юнгородок – Алабинская

Для получения корректных результатов тяговых расчетов возникает необходимость пересчета полученных в программе «КОРТЭС» токов, т.к. программа производит расчеты при напряжении в контактной сети 3000 В, а напряжение на контактном рельсе метрополитена составляет 750 В.

Пересчет значений тяговых токов выполнен в программе Microsoft Office Excel изменением расчетных токов обратно пропорционально отношению напряжений тяговой сети (рис. 4).

Рисунок 4. Пересчет тяговых токов в программе Microsoft Office Excel

Для проверки полученных результатов принято решение о проведении измерения тока питающего фидера (Л61) тяговой подстанции Победа при движении поезда в четном направлении на участке Победа – Спортивная.

Полученные расчетные значения тяговых токов для нечетного и четного направлений движения представлены в таблице 1, а результат измерения тока — на рис. 5.

Таблица 1

Значения тяговых токов для нечетного и четного направлений движения

Нечетное направление Четное направление
L V I расч. I пересч. L V I расч. I пересч.
11,21 0 209 836 11,24 15 4 16
11,28 31 377 1508 11,31 18 4 16
11,46 55 358 1432 11,39 20 4 16
11,74 74 307 1228 11,49 28 4 16
12,02 68 67 268 11,63 40 4 16
12,25 48 4 16 11,8 40 4 16
12,4 21 4 16 11,97 41 4 16
12,15 47 250 1000
12,33 35 383 1532
12,42 0 329 1316

Рисунок 5. Максимальный ток питающего фидера

Максимальный ток питающего фидера – 1650 А, максимальный расчетный ток – 1532А, разница между расчетным и реальным током составляет менее 10%, что может быть объяснено влиянием субъективных качеств машиниста.

Таким образом, предложенный метод расчета СТЭ метрополитена при помощи программы для расчета СТЭ магистральных железных дорог «КОРТЭС» можно считать применимым с достаточной точностью.

Список литературы:

1. Электроснабжение железных дорог : методические указания к выполнению кур- совой работы для обучающихся по специальности 23.05.05 СОДП, специализация «Элек- троснабжение железных дорог» очной и заочной форм обучения / составители : М.А. Га- ранин, Т.В. Бошкарева, С.А. Блинкова. – Самара : СамГУПС, 2016. – 31 с.

2. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. − М.: Транспорт, 1982. − 528 с.

3. Киселев И.П. Высокоскоростной железнодорожный транспорт. Общий курс: учеб. пособие 1 том / И.П. Киселев и др. М.:ФГБОУ «Учебно методи-ческий центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2014. 308 с.