Файл: Курсовой проект по дисциплине Электромагнитная совместимость и средства защиты.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 117
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Иркутский государственный университет путей сообщения»
(ФГБОУ ВО ИРГУПС)
Факультет «Системы обеспечения транспорта»
Кафедра «Электроэнергетика транспорта»
Курсовой проект
по дисциплине «Электромагнитная совместимость и средства защиты»
«Электромагнитная совместимость устройств электрифицированной железной дороги»
КП.440100.23.05.05.003-2023.ПЗ
| Выполнил: студент группы СОД.1-18-1 Бардаков В. Е. _________________________ «___»_______________ 2023г. | Проверила: Д.т.н. профессор каф. ЭТ Худоногов И. А. _______________________ «___»_______________ 2023г. |
Иркутск 2023г
Содержание
| | Введение | 3 |
| 1 | Задание на курсовой проект | 4 |
| 2 | Исходные данные | 6 |
| 3 | Схема расположения объектов | 8 |
| 4 | Расчеты с помощью комплекса Fazonord | 9 |
| 5 | Расчеты токов короткого замыкания и эквивалентного влияющего тока | 26 |
| 6 | Расчеты наводимых напряжений при коротком замыкании и при вынужденном режиме | 28 |
| 7 | Определение расстояния относа линии связи | 30 |
| 8 | Расчеты напряжения мешающего влияния | 31 |
| | Вывод | 35 |
| | Список использованных источников | 41 |
Введение
Термин «Электромагнитная совместимость» трактуется достаточно широко и включает в себя вопросы взаимовлияния друг на друга различных видов электроэнергетического и слаботочного электрооборудования. С точки зрения железнодорожной энергетики это прежде всего взаимные влияния друг на друга контактных
сетей соседних путей многопутных участков, влияние тяговой сети на смежные линии низкого напряжения, линии связи и продольного вещания, на любые протяжённые проводящие объекты, расположенные вблизи электрифицированной железной дороги, а также вопросы взаимовлияния электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями. Вплотную к этому кругу проблем примыкают вопросы электрокоррозионного разрушения подземных сооружений и опор при электрификации на постоянном токе.
Наряду с тяговыми сетями, высокими напряжениями и большими токами характеризуются высоковольтные линии электропередачи, высоковольтные цепи автоблокировки и продольного электроснабжения. Создаваемые ими электромагнитные поля наводят напряжения и токи в обесточенной контактной сети, в цепях автоматики, телемеханики и связи, которые могут быть опасными для людей или производить разрушения аппаратуры, а также могут нарушать нормальную работу устройств.
1 Задание на курсовой проект
Для участка однопутной железной дороги между двумя смежными тяговыми подстанциями, электрифицированной на переменном токе 1х25 кВ, с рельсами Р-65, и расположенной параллельно ей двухпроводной воздушной линии связи, необходимо выполнить следующее.
1. В соответствии с вариантом расчета изобразить расчетную схему для расчета опасных влияний.
2. Определиться с расчетными точками для расчета тока короткого замыкания и влияния его на смежную линию.
3. С помощью программного комплекса Fazonord подготовить расчетную схему для расчета опасных влияний, рассчитать по ней сопротивление тяговой сети, токи короткого замыкания и вынужденного режима, а также наведенные напряжения опасного влияния по следующим вариантам:
1) отсутствие тока в тяговой сети, заземленный конец смежной линии;
2) отсутствие тока в тяговой сети, изолированная от земли смежная линия;
3) короткое замыкание в тяговой сети, заземленный конец смежной линии;
4) короткое замыкание в тяговой сети, изолированная от земли смежная линия;
5) вынужденный режим тяговой сети, заземленный конец линии;
6) вынужденный режим тяговой сети, изолированная от земли смежная линия.
4. Токи короткого замыкания и вынужденного режима рассчитать по формулам «Правил защиты…» [1], используя сопротивление тяговой сети, полученное в п.3. Определить величину эквивалентного влияющего тока вынужденного режима.
5. Рассчитать наводимые в смежной воздушной линии опасные напряжения при коротком замыкании в тяговой сети и при вынужденном режиме по формулам «Правил защиты…». Расчеты провести по тем же вариантам, что и в п. 3.
6. Определить необходимое увеличение расстояния между линией связи и электрифицированной железной дорогой, при котором опасные влияния на линию связи не будут превышать нормированных значений.
7. Рассчитать напряжение мешающего влияния на воздушную линию. Расчет проводить для случая расположения двухсекционного электровоза с суммарным потребляемым током 300 А возле отключенного поста секционирования в середине фидерной зоны.
По пунктам 3, 5, 6, 7 необходимо сделать соответствующие выводы. Сравнить результаты расчетов с помощью программного комплекса и результаты расчетов по формулам «Правил защиты…». Сравнить расчетные величины с допустимыми значениями опасных и мешающих напряжений. Принять значения допустимых напряжений при коротком замыкании равным 1500 В, при вынужденном режиме 50 В, допустимое мешающее напряжение – 1.5 мВ.
2 Исходные данные (Вариант 03)
Исходные данные представлены в таблицах 1, 2, 3 и 4.
Таблица 1 – Исходные данные по варианту
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Параметр | Значение |
| Подвеска | 1 | S1КЗ, МВА | 800 | Марка НТ | ПБСМ-70 |
| a, м | 15 | S1Н, МВА | 32 | Высота, см | 720 |
| LТ, км | 35 | S2КЗ, МВА | 1000 | Марка КП | МФ-85 |
| L, км | 30 | S2Н, МВА | 25 | Высота, см | 580 |
| LН, км | 0 | m | 3 | | |
| с, м | 6 | σ, См/м | 0,04 | | |
Примечания:
1. a – ширина сближения;
2. с – высота подвеса проводов воздушной линии связи;
3. S1КЗ, S2КЗ, S1Н, S2Н – мощности короткого замыкания и мощности трансформаторов подстанций 1 и 2;
4. m – число поездов на участке при вынужденном режиме работы тяговой сети;
5. σ – удельная проводимость земли.
Таблица 2 – Параметры контактных проводов, несущих тросов и рельсов
| Марка | Макс. длительный ток, А | Площадь сечения, мм | Сечение в медном эквиваленте, мм | Радиус, см | Омическое сопротивление, Ом/км |
| ПБСМ-70 | 200 | 72 | 25 | 0,55 | 0,73 |
| МФ-85 | 550 | 85 | 85 | 0,57 | 0,21 |
| Р-65 | - | 8290 | - | 11,1 | 0,200 |
| БСМ-1 | - | 12 | - | 0,2 | 4,00 |
Таблица 3 – Коэффициент чувствительности двухпроводной воздушной линии связи и коэффициент акустического воздействия
| Номер гармоники k | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 |
| К-т чувствит. ηk | 0.0025 | 0.0028 | 0.0032 | 0.0035 | 0.0038 | 0.0042 | 0.0045 |
| К-т акуст. возд. pk | 0.0007 | 0.035 | 0.178 | 0.376 | 0.582 | 0.733 | 0.851 |
| Номер гармоники k | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 |
| К-т чувствит. ηk | 0.0048 | 0.0051 | 0.0055 | 0.0058 | 0.0061 | 0.0065 | 0.0068 |
| К-т акуст. возд. pk | 0.955 | 1.035 | 1.109 | 1.109 | 1.035 | 0.977 | 0.928 |
| Номер гармоники k | 29 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 41 |
| К-т чувствит. ηk | 0.0071 | 0.0075 | 0.0078 | 0.0081 | 0.0084 | 0.0086 | 0.0088 |
| К-т акуст. возд. pk | 0.881 | 0.842 | 0.807 | 0.775 | 0.745 | 0.720 | 0.698 |
Таблица 4 – Коэффициент распространения канала провод воздушной линии – земля
| Номер гармоники k | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 |
| К-т затухания αk, мНп/км | 4.0 | 5.2 | 6.1 | 7.2 | 8.2 | 9.2 | 10.2 |
| К-т фазы βk, мрад/км | 3.1 | 7.8 | 12.0 | 16.1 | 20.0 | 23.7 | 27.5 |
| Номер гармоники k | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 |
| К-т затухания αk, мНп/км | 11.2 | 12.1 | 13.0 | 13.7 | 14.4 | 15.2 | 15.8 |
| К-т фазы βk, мрад/км | 30.6 | 34.0 | 37.0 | 40.2 | 43.4 | 46.5 | 49.7 |
| Номер гармоники k | 29 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 41 |
| К-т затухания αk, мНп/км | 16.5 | 17.2 | 17.8 | 18.5 | 19.0 | 19.7 | 20.2 |
| К-т фазы βk, мрад/км | 52.8 | 55.8 | 58.8 | 61.8 | 64.6 | 67.5 | 70.8 |
3 Схема расположения объектов
На рисунке 1 изображена схема расчета влияния при коротком замыкании в тяговой сети, на рисунке 2 – схема расчета вынужденного режима при трех поездах
Рисунок 1 – Схема расчета влияния при коротком замыкании в тяговой сети