Расчет преобразовательных панелей пп25-эцк

Целью расчета панелей ПП25-ЭЦК является определение необходимого числа преобразователей частоты и числа панелей, а также определение нагрузки, создаваемой на вводную панель ПВ-ЭЦК.

Число преобразователей частоты и панелей. Учитывая особенности фазочувствительных рельсовых цепей, связанных с двумя цепями питания, в панелях устанавливают местные и путевые преобразователи частоты (ПЧ). Расчет панелей, поэтому, производится как по нагрузке, создаваемой местными элементами путевых реле, так и по нагрузке, создаваемой путевыми трансформаторами.

Мощность местных элементов S_мэ и путевых трансформаторов S_пт рельсовых цепей определяют по формулам

S_мэ = S_мэс · n_с;

S_пт = S_птс · n_с;

где S_мэс, S_птс – полные мощности, соответственно, местных элементов и путевых трансформаторов в расчете на одну стрелку. Составляющие этих мощностей для различных видов тяги приведены в табл. 4 [5];

n_с – число стрелок на станции.

Таблица 4

На основании полученной мощности, необходимой для питания рельсовых цепей рассчитывают требуемое число местных n_мп и путевых n_пп преобразователей:

n_мп = S_мэ / S_пмэ;

n_пп = S_пт / S_ппэ;

где S_пмэ, S_ппэ – расчетные мощности местного и путевого преобразователей (составляют соответственно S_пмэ = 300 ВА, S_ппэ = 290 ВА [3], некоторый запас мощности для путевых ПЧ резервируется на случай понижения сопротивления балласта сверх нормы).

Если результаты расчета числа преобразователей оказались дробными, их округляют в большую сторону до целого числа.

В соответствии с числом преобразователей определяют число панелей ПП25-ЭЦК. Следует при этом иметь в виду, что на участках с автономной и электротягой переменного тока число панелей рассчитывается с учетом использования всех преобразователей, устанавливаемых на панели.

На участках с электротягой постоянного тока одна панель устанавливается лишь в том случае, когда требуемое число путевых преобразователей не превышает четырех. В противном случае устанавливают две или три панели.

Для проведения дальнейших расчетов рекомендуется определить фактическую (среднюю) мощность загрузки каждого из местных S_фпм и путевых S_фпп преобразователей частоты:

S_фпм = S_мэ/n_мп;

S_фпп = S_пт/n_пп.

Нагрузка на вводную панель при электротяге постоянного тока. В этом случае местные и путевые преобразователи частоты в сеть переменного тока должны быть включены синфазно.

На основании фактических загрузок местных S_фпм и путевых S_фпп преобразователей по графикам для одиночного преобразователя 1ПЧ (рис.5) определяют нагрузки на изолирующий трансформатор ТС3 соответственно P_пчм, Q_пчм, P_пчп и Q_пчп.

Рис. 5

Нагрузку от местных ПЧ рассчитывают по формулам:

P_мпч = P_пчм · n_мп;

Q_мпч = Q_пчм · n_мп;

S_мпч = √(P²_мпч +Q²_мпч).

Нагрузку от путевых ПЧ рассчитывают по формулам:

P_ппч = P_пчп · n_пп;

Q_ппч = Q_пчп · n_пп;

S_ппч = √(P²_ппч +Q²_ппч).

Общая нагрузка от местных и путевых ПЧ определяется как суммарная:

P_пч = P_мпч + P_ппч;

Q_пч = Q_мпч + Q_ппч;

S_пч = S_мпч + S_ппч.

При электротяге постоянного тока панели ПП25-ЭЦ совместно с устройствами связи подключают через изолирующий трансформатор ТС3 к вводной панели (см. разд. 2).

Общая нагрузка панелей ПП25-ЭЦК и устройств связи на трансформатор ТС3:

P_пс = P_пч + P_св;

Q_пс = Q_пч + Q_св;

S_пс = S_пч + S_св,

где P_св, Q_св, S_св – соответственно, активная, реактивная и полная мощности для питания устройств связи (данные приведены в прил. 3).

На основании расчета полной (кажущейся) мощности S_пс по прил.2 выбирают тип трансформатора ТС3 с ближайшей большей номинальной мощностью.

Для выбранного типа трансформатора по графикам (см. прил. 2, рис. П2.1) определяют потери ∆P и ∆Q в зависимости от величины его нагрузки (S_пс).

Полная нагрузка от панелей ПП25 ЭЦК и устройств связи на вводную панель определяется как сумма мощностей полезной нагрузки и потерь в трансформаторе:

P = P_пс + ∆P;

Q = Q_пс + ∆Q;

S = √(P² + Q²).

Нагрузка на вводную панель при автономной тяге и электротяге переменного тока. Местные и путевые преобразователи частоты в этом случае должны быть включены противофазно. Путевые – синфазно друг к другу.

Предварительно определяют фактическую мощность загрузки S_ф для пары противофазно включенных преобразователей, местного и путевого:

S_ф = S_фпм + S_фпп.

Составляющие нагрузки, создаваемой парой преобразователей частоты на вводную панель, P_2пч, Q_2пч определяют по графикам рис. 5 для двух преобразователей -(2ПЧ), исходя из фактической загрузки пары (S_ф).

Общая нагрузка на вводную панель от всех противофазно включенных пар пропорциональна числу этих пар:

P_пчп = P _2пч · n_мп;

Q_пчп = Q _2пч · n_мп.

Нагрузка от каждого путевого преобразователя частоты определяется по графикам для одиночного преобразователя частоты – 1ПЧ (рис. 5), исходя из его фактической загрузки – S_фпп.

Общая нагрузка от всех оставшихся синфазно включенных путевых преобразователей определяется из соотношения:

P_пчс = P _1пч · (n_пп - n_мп );

Q_пчс = Q _1пч · (n_пп - n_мп ).

Полная нагрузка от панелей ПП25-ЭЦК на вводную панель:

P = P_пчп + P_пчс;

Q = Q_пчп + Q_пчс;

S = √(P² + Q²).

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Определить полные мощности местных элементов и путевых трансформаторов. 2. Определить число местных и путевых преобразователей частоты. 3. Определить число панелей ПП25-ЭЦК. 4. Рассчитать полные фактические мощности местных и путевых преобразователей. 5. С учетом заданного рода тяги, по приведенной методике рассчитать нагрузку на вводную панель.