ВВЕДЕНИЕ 6
1 Особенности электроснабжения железнодорожного транспорта 7
1.1 Основные понятия в железнодорожном электроснабжении 7
1.2 Работа тяговой сети переменного тока 9
2 Варианты установки компенсирующих устройств на исследуемом участке
железной дороги 12
2.1 Варианты установки поперечной компенсации в контактных сетях 13
2.2 Варианты установки продольной компенсации в контактных сетях 18
3 Составление реальной математической модели контактных электрических
сетей железной дороги в системе MATLAB при помощи пакета Simulink для анализа места установки компенсирующих устройств 25
3.1 Расчет параметров элементов компенсирующих устройств математической
модели тяговой сети 26
3.2 Расчет параметров элементов фильтрокомпенсирующих устройств
математической модели тяговой сети 30
3.3 Этапы создания графической модели тяговой сети 35
4 Исследование режимов работы тяговой сети участка Бискамжа - Камышта
Красноярской железной дороги, при разных местах установки различных компенсирующих устройств 39
4.1 Исследование режимов работы тяговой сети участка Бискамжа - Камышта Красноярской железной дороги, при установке продольной компенсации на ТП 39
4.2 Исследование режимов работы тяговой сети участка Бискамжа - Камышта
Красноярской железной дороги, при установке продольной компенсации на посту секционирования 45
4.3 Исследование режимов работы тяговой сети участка Бискамжа - Камышта Красноярской железной дороги, при установке поперечной компенсации на ТП 50
4.4 Исследование режимов работы тяговой сети участка Бискамжа - Камышта
Красноярской железной дороги, при установке поперечной компенсации на посту секционирования 55
4.5 Исследование режимов работы тяговой сети участка Бискамжа - Камышта Красноярской железной дороги, при установке ФКУ на ТП Бискамжа и посту секционирования 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Однолинейная схема тяговой подстанции Камышта 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Однолинейная схема тяговой подстанции Югачи 72
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Однолинейная схема тяговой подстанции Бискамжа 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Алгоритм расчета параметров линий контактной сети, представленный в М-файле системы MATLAB 74
Качество электроэнергии в тяговой сети является одним из главных показателей надежности железной дороги. В настоящее время железная дорога имеет неудовлетворительное качество напряжения. Это обусловлено тем, что тяговые потребители имеют нелинейный характер нагрузки, различные режимы работы, высокую мощность электроприемника. Так же тяговая сеть довольно протяженная и имеет несимметричную нагрузку.
Контактная сеть - одна из основных единиц тяговых электрических сетей. Она имеет большую протяженность, что, совместно с высокой установочной электрической мощностью тягового состава, приводит к значительным потерям напряжения в сети. В связи с этим, становится актуальной проблема поддержания напряжения на требуемом уровне.
Целью выпускной квалификационной бакалаврской работы является анализ различных видов компенсирующих устройств и мест их установки. Для достижения поставленной цели, была выявлена основная задача, которая выполнена в выпускной работе: подробный анализ возможных компенсирующих устройств и мест их установки на исследуемом участке. Для эффективного достижения поставленной задачи, целесообразно будет выполнить моделирование системы тягового электроснабжения в системе MATLAB, при помощи пакета Simulink и его библиотеки элементов SimPowerSistems.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы, было выполнено моделирование системы тяговой сети участка Камышта - Бискамжа Красноярской железной дороги. Модель была выполнена при помощи системы MATLAB пакета Simulink и его библиотеки элементов SimPowerSistems.
Процесс создания модели тяговой сети электроснабжения был разбит на несколько этапов, с целью отладки каждого элемента математическо- графической модели сети. Это позволило добиться предельно приближенных к реальности результатам.
Моделирование показало, что наиболее лучшими показателями обладает контактная сеть, в которой установлены ФКУ. Они продемонстрировали уменьшение просадок напряжения, улучшение гармонического состава и кривой напряжения, за счет частичной фильтрации некоторых основных гармоник.
Необходимость в качественном напряжении объясняется тем, что потребитель в контактной сети, т.е. ЭПС, имеет нелинейный, однофазный характер.
Улучшение качества электроэнергии позволит тяговым потребителям работать с наименьшими потерями и в бесперебойном режиме.
