Розрахунок станційних рейкових кіл

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розрахунок станційних рейкових кіл

Розрахунок станційного двониткового рейкового кола 25 Гц з двома дросель-трансформаторами типу ДТ-1-150 і фазочутливим реле ДСШ-13, яка кодується з живлячого кінця.

Електротяга змінного струму.

Вихідні дані:

Довжина рейкового кола: ? = 0,5 м

Питомий опір ізоляції рейкової лінії: rі min = 0,55 Ом/км

Коефіцієнт розподілу струму витоку: m = 0

Опір кабелю між колійним реле та ізолюючим трансформатором (ІТ): Rк = 120 Ом

Опір з'єднуючих дротів між релейним ІТ та ДТ: rср = 0,3 Ом

Питомий опір рейок: Z = 0,5• Ом/км

Коефіцієнт взаємоіндукції рейок: М = 0,00135• Гн/км

Критична стала розповсюдження хвилі в рейковій лінії: кр = 1,13•

Коефіцієнт схеми рейкової лінії при присутності ДТ: S1 = 1, S2 = 2

Опір колійного реле: Zp = 405• Oм

Ідеальний кут фазових співвідношень реле ДСШ:

Робоча напруга колійного реле: Up = 15.0B

Робочий струм колійного реле: Ip = 0,037A

Коефіцієнт запасу по спрацюванню колійного реле: Кзср = 1

Коефіцієнт надійного повернення колійного приймача: Квн = 0,42

Допустимий коефіцієнт перевантаження колійного реле: Кпер = 4

Опір для ЗБФ1: R = 407• O

Коефіцієнти ЗБ: Азб = 1

Взб = 0

Сзб = 0,0024

Dзб = 1

Опір обмежувача: Rn = 2,2 Ом

Коефіцієнти чотирьохполюсника ДТ релейного кінця:

Адр = 0,333

Вдр = 0,0525• Ом

Сдр = 0,49 Ом

Dдр = 3

Коефіцієнти чотирьохполюсника ДТ живлячого кінця:

Адп = 3

Вдп = 0,05• Ом

Сдп = 0,302 Ом

Dдр = 0,333

Коефіцієнти чотирьохполюсника ІТ релейного кінця:

Аир = 0,055

Вир = 3,9• Ом

Сир = 0,0033 Ом

Dир = 18,3

Нормативний струм АЛСН на вхідному кінці рейкового кола: Ілн = 1,4 А

Джерело живлення: ПРТ-А

напруга: U = 12 B

струм: І = 5,4 А

потужність: S = 65 ВА

градація регулювання: n = 0,5

Коефіцієнт відхилення напруги джерела живлення від номінального значення: Кнс = 1,025

Коефіцієнт нестабільності джерела живлення: Ки = 1,05.

Розрахунок

Коефіцієнти загального чотирьохполюсника живлячого кінця:

ABCDн = •

ABCDн =

Ан = ABCDн 0; 0 Ан =

Bн = ABCDн 0; 1 Bн =

Cн = ABCDн 1; 0 Cн =

Dн = ABCDн 1; 1 Cн =

Кефіцієнти загального чотирьохполюсника релейного кінця:

ABCDк = • • •

ABCDк =

Ак = ABCDк 0; 0 Ак =

Bк = ABCDк 0; 1 Bк =

Cк = ABCDк 1; 0 Cк =

Dк = ABCDк 1; 1 Dк =

Розрахунок нормального режиму

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Коефіцієнт розповсюдження:

;

Коефіцієнти рейкового чотирйохполюсника:

А = ; А = 1,069 + 0,092;

В = Zв • ; В = 0,151 + 0,206;

C = ; С = 0,93 + 0,028;

D = A; D = 1,069 + 0,092

Коефіцієнти рейкового кола:

ABCDо = • •

ABCDк =

Ао = ABCDо 0; 0 Ао =

Bо = ABCDо 0; 1 Bо =

Cо = ABCDо 1; 0 Cо =

Dо = ABCDо 1; 1 Dо =

Мінімальне значення напруги та струму генератора:

Umin = Ao • Up + Bo • Ip; Umin = 1,12 + 2,981;

Imin = Co • Up + Do • Ip; Umin = 0,453 + 0,459

Мінімальне значення напруги та струму на приймачі:

Uк min = Aк • Up + Bк • Ip; Uк min = 0,089 + 0,337;

Iк min = Ск • Up + Dк • Ip; Iк min = 0,781 + 0,689

Мінімальне значення напруги та струму на початку рейкової лінії:

Uн min = A • Uк min + B • Iк min; Uн min = 0,04 + 0,633;

Iн min = С • Uк min + Dк • Iк min; Iн min = 0,845 + 1,123

Мінімальне значення напруги та струму:

Umin = Aн • Uн min + Bн • Iн min; Umin = 1,12 + 2,981;

Iн min = Сн • Uн min + Dн • Iн min; Imin = 0,453 + 0,459

Мінімальна потужність джерела:

Smin = Umin • Imin; Smin = 0,862 + 1,865;

Значення напруги, струму і потужності джерела живлення з урахуванням коливань мережі:

U = Кнс • Umin; U = 1,148 + 3,264; = 3,264 В; arg(U) = 1,211

I = Kнc • Imin; I = 0,464 + 0,471;

S = • Umin • Imin; S = 0,905 + 1,96;

Через те, що колійний трансформатор ПРТ-А має градацію регулювання 0,5 В, то приймаємо найближче значення:

U = 3,5 • Uф = 3,264 В.

Коефіцієнт трансформації:

Ктр = ; Ктр = 1,072

Фізичне значення струму та потужності трансформатора:

Iф = Ктр • І; Iф = 0,498 + 0,505; = 0,709 А;

Sф = Iф • U; Sф = 1,04 + 2,254; = 2,482 BА;

Кут разладнання реле:

Аргумент напруги Umin = arg(Umin); = 1,211

; 0,046

Приведені значення напруги, струму та генератора:

U1 min = ; U1 min = 1,121 + 2,984;

I1 min = ; I1 min = 0,454 + 0,46;

S1 min = ; S1 min = 0,864 + 1,869;

Номінальне значення напруги, струму та поужності джерела:

U1 = Kнc • U1 min; U1 = 1,149 + 3,059

I1 = Kнc • I1 min; I1 = 0,465 + 0,471;

S1 = • S1 min; S1 = 0,907 + 1,964

Максимальний опір передачі:

Ктк = Ск • R + Dк; Ктк = 103,056 - 20,31;

Ктн = Ан; Ктн = 3,332 - 0,575;

Zвхн = ; Zвхн = 0,224 + 0,047;

Zвхк = ; Zвхк = 0,118 - 0,024

Zп max = Ктк • Ктн •[A • Zвхк + B + (C • Zвхк + D) • Zвхн];

Zп max = 212,853 + 18,746

Мінімальний опір передачі:

Zп min = Ктк • Ктн •(Zвхк + Zвхк • I + Zвхн);

Zп min = 192,49 + 10,126

Коефіцієнт перевантаження ФПЧ по моменту обертання:

Аргумент Zп max: = arg (Zп max); = 0,088;

Аргумент Zп min: = arg (Zп min); = 0,053;

Кперф = Кзср • Ки • Ктр • ; Кперф = 1,362

 = 0,709 А; = 3,5 В; = 2,482 ВА.

Через те, що Кперф < Кперд (1,362 < 4); Iф < Iист (0,709 < 5,4); Sф <Sист (2,482 < 65), то можна зробити висновок, що дане рейкове коло відповідає критерію роботи в нормальному режимі.

Розрахунок шунтового режиму

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Опір шунта: Rшн = 0,06 Ом

Коефіцієнт шунтової чутливості на релейному кінці:

Ашр = ; Ашр = 3,564 + 3,284;

Dшр = 1;

Bшр = Z • I; Bшр = 0,154 + 0,197;

Сшр = ; Сшр = 16,667 Ом;

Коефіцієнт шунтової чутливості на живлячому кінці:

Ашп = 1;

Bшп = Z • I; Bшп = 0,154 + 0,197;

Сшп = ; Сшп = 16,667 Ом;

Dшп = 1;

Повний опір передачі загальної схеми заміщення при шунті на релейному кінці:

Zпшр = Ктн • Ктк • [Ашр • Zвкх + Вшр + (Сшр • Zвкх + Dшр) • Zвхн];

Zпшр = 513,536 + 12,702;

Повний опір передачі загальної схеми заміщення при шунті на живлячому кінці:

Zпшп = Ктн • Ктк • [Ашп • Zвкх + Вшп + (Сшп • Zвкх + Dшп) • Zвхн];

Zпшп = 593,25 + 183,935;

Допустима напруга у шунтовому режимі на релейному кінці:

Uдшр = Квн • Iф • ; Uдшр = 107,452 + 108,914;

Допустима напруга у шунтовому режимі на живлячому кінці:

Uдшп = Квн • Iф • ; Uдшп = 129,92 + 131,689;

Коефіцієнт шунтової чутливості на релейному кінці:

Аргумент Uк min: arg (Uк min); = 1,313;

Аргумент Uдшр: arg(Uдшр); = 0,792;

Кшр; Кшр = 48,825;

Коефіцієнт шунтової чутливості на живлячому кінці:

В;

Аргумент U: arg(U); = 1,211;

Аргумент Uдшп: arg(Uдшп); = 0,792;

Кшр; Кшр = 59,066;

Оскільки критерієм шунтового режиму Кшп ? 1 і розраховане значення задовольняє цьому співвідношенню то рейкова лінія відповідає критерію роботи в шунтовому режимі.

Розрахунок режиму короткого замикання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вихідний опір короткого замикання:

Zкз; Zкз = 2,323 + 0,086;

Максимальний струм джерела:

; ;

Максимальна потужність джерел:

;

;

; ;

; ; ;

; ;

Висновок: оскільки критерієм КЗ є потужність та струм, що споживаються рейковою лінією, а задані параметри 5,4 А та 65 ВА більші за розраховані 1,506А та 5,27ВА, то рейкова лінія відповідає критерію роботи в режимі короткого замикання.

Контрольний режим

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Коефіцієнт чутливості до пошкодженої рейки:

; Гц;

Е = ;

E = 1,59 + 0,277 - коефіцієнт, що враховує взаємодію рейок.

Коефіцієнт чотирьохполюсника рейкової лінії при пошкодженні рейки:

Ак = ;

Aк = -3,905 • + 2;

Dк = Aк;

Dк = -3,905 • + 2;

Вк = ;

Вк = -0,486 + 0,837;

Cк = ;

Cк = 2,753 + 4,78;

Опір передачі:

Zпк = Ктн • Ктк • [Ак • Zвхк + Вк + (Ск • Zвхк + Dк) • Zвхн];

Zпк = 60,838 + 616,57;

arg(Zпк) = 1,472;

Допустима напруга:

Uдк = Квн • Iр • ; Uдк = 9,628 В;

Коефіцієнт чутливості до пошкодженої рейки:

Кк ; Кк 2,816.

Висновок: оскільки критерієм надійності контрольного режиму є Кк ? 1

І розраховане значення задовольняє дану нерівність, то рейкова лінія відповідає критерію роботи в контрольному режимі.

Режим АЛС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

чотирьохполюсник релейний трансформатор замикання

Опір передачі ланцюга для режиму АЛС:

Zпл = Ктн • (В + D• Zвнх); Zпл = 1,448 + 0,702;

Фактичний струм АЛС:

Iлф = ; Iлф = 2,175 A;

Коефіцієнт режима АЛС:

Калс ; Калс = 1,554.

Висновок: оскільки критерієм надійності режиму АЛС є Калс ? 1 і розраховане значення задовольняє дану нерівність, то рейкова лінія відповідає критерію роботи в режимі АЛС.

Висновок

Під час виконання курсової роботи потрібно було проаналізувати працездатність рейкового кола при пониженому опорі ізоляції. Аналіз потрібно було зробити на основі розрахунку нормального, шунтового, контрольного режимів і для режимів короткого замикання та АЛС. Оскільки розраховані параметри заданого рейкового кола задовольняють критерії всіх режимів роботи, то можна зробити висновок, що рейкове коло працездатне.

Література

1. Аркатов В.С. «Рельсовые цепи маг. ж. дорог» 1992.

2. Брылеев А.М., Поупе О. «АЛС и авторегулировка».

3. Казаков «Системы_ИРДП».

4. Кравцов Ю.А. «Системы ЖАТ».

5. Аркатов В.С. «Рельсовые цепи маг. ж. дорог» 1982.

Размещено на Allbest.ru

...