ЭМС курсовая работа. Курсовой ЭМС 09.11. Курсовой проект по дисциплине Электромагнитная совместимость и средства защиты на тему Расчет электромагнитных влияний однопутного участка переменного тока на смежную воздушную линию

• Название: Курсовой проект по дисциплине Электромагнитная совместимость и средства защиты на тему Расчет электромагнитных влияний однопутного участка переменного тока на смежную воздушную линию
• Анкор: ЭМС курсовая работа
• Дата: 14.11.2020
• Размер: 1.93 Mb.
• Имя файла: Курсовой ЭМС 09.11.docx
• Тип: Курсовой проект; #150468
• страница: 2 из 4

б) для КЗ 2



Для вынужденного режима:



Дополнительное напряжение при изолированном от земли проводе за счет электрического влияния рассчитывается по выражению (3.11)



Результирующее напряжение влияния на изолированный от земли провод определяется суммированием напряжений электрического и магнитного влияний по формуле (3.12):

а) для КЗ 1



б) для КЗ 2



для вынужденного режима:



Так как рассчитанные значения наводимых напряжений превышают допустимые значения (при коротком замыкании равные 450 В, при вынужденном режиме 36 В) во всех режимах, то необходимо увеличить расстояние между линией связи и электрифицированной железной дорогой так, чтобы опасные влияния на линию связи не превышали нормированных значений.
3.5 Определение необходимого расстояния между линией связи и электрифицированной железной дорогой системы 1x25 кВ
По формулам (3.8) и (3.9) с подстановкой в них допустимых значений наводимых напряжений вычисляются значения взаимной индуктивности, из которых выбирается наименьшее

а) для КЗ 1



б) для КЗ 2



для вынужденного режима



Для дальнейших расчетов будем используется значение M₃, так как оно наименьшее.

Из формулы (3.10) выражается величина α



На основании полученного значения делается вывод, что минимальная допустимая ширина сближения воздушной линии с тяговой сетью переменного тока составляет 1200,26 метра.
3.6 Расчет напряжения мешающего влияния при системе 1x25 кВ
На рисунке 5 изображена расчетная схема для определения напряжения мешающего влияния при системе 1x25 кВ. Также расчетная схема приведена в приложении А.



Рисунок 5- Расчетная схема для определения напряжения мешающего влияния при системе 1x25 кВ

Расчет выполняют применительно к ближнему концу участка линии связи, складывая гармонические составляющие напряжения шума для гармоник с номерами от 7 до 41.

В курсовом проекте допускается усеченный расчет только до 41-й гармоники [2], то есть величину напряжения

мешающего влияния определяют по формуле:

(3.13)

где U_шk – мешающее напряжение для k-ой гармоники, мВ.
Величина U_шk определяется по формуле:

(3.14)

где ω_k = 314∙k, рад/с – угловая частота k-ой гармоники тягового тока;

M_к – модуль взаимной индукции между контактной сетью и проводом связи для k-ой гармоники, Гн/км;

I_к – эквивалентный ток k-ой гармоники тягового тока, А;

p_к – коэффициент акустического воздействия для k-ой гармоники;

η_к – коэффициент чувствительности двухпроводной телефонной цепи к помехам для k-ой гармоники тягового тока;

S_p – результирующий коэффициент экранирующего действия для k-ой гармоники тягового тока;

ψ_к – коэффициент распространения канала провод линии связи – земля для k-ой гармоники, ψ_к = a_к + jb_к – комплексное число, составленное коэффициентом затухания и коэффициентом фазы;

10³ – коэффициент перевода вольт в милливольты.
Ток гармонической составляющей тягового тока определяется 3 по выражению:

(3.15)

где K_в – волновой коэффициент, учитывающий изменение тягового тока по длине тяговой сети, в курсовом проекте его можно принять равным единице;

Iˈ_к – гармоника тока электровоза, работающего в конце плеча питания при нормальном режиме [1, табл. 2.6].
Так как мнимая часть комплексного выражения ψ_к = a_к + jb_к характеризует угол поворота вектора, то для дальнейших расчетов используется действительная часть, то есть коэффициент распространения канала определяется 2 по следующей формуле:

(3.16)
Расстояния L_c и L_э/2 в формуле (3.14), определяются исходя из схемы на рисунке 4.

Ток гармонической составляющей тягового тока двухсекционного электровоза для 7-ой гармоники определяется по выражению (3.15):


Коэффициент распространения канала для 7-ой гармоники определяем по следующему выражению (3.16)



Величина взаимной индукции M_kдля 7-ой гармоники, определяется по выражению (3.10)



Из формулы (3.14) находим значение дробного выражения для 7-ой гармоники по модулю



По формуле (3.14) рассчитываем мешающее напряжение для 7-ой гармоники


Далее аналогично рассчитываются мешающие напряжения для остальных гармоник, полученные значения заносятся в таблицу 5.
Таблица 5. Параметры линии связи в зависимости от номера гармоники

№, гармо-ники	fk, Гц	ωk, рад/с	Mk, Гн/км	ηk	pk	Ik, А	Значение дроби в фор-муле (3.14)	Uшk, мВ
7	350	2198	1,98·10-6	0,0035	0,376	7,07	5140	0,250
9	450	2826	1,54·10-6	0,0038	0,582	4,95	5070	0,290
11	550	3454	1,26·10-6	0,0042	0,733	3,25	5020	0,263
13	650	4082	1,07·10-6	0,0045	0,851	2,26	4944	0,225
15	750	4710	0,93·10-6	0,0048	0,955	1,70	4920	0,201
17	850	5338	0,82·10-6	0,0051	1,035	1,13	4792	0,150
19	950	5966	0,73·10-6	0,0055	1,108	1,00	4730	0,151
21	1050	6594	0,66·10-6	0,0058	1,109	0,76	4650	0,119
23	1150	7222	0,61·10-6	0,0061	1,035	0,57	4576	0,086
25	1250	7850	0,56·10-6	0,0065	0,977	0,48	4510	0,073
27	1350	8478	0,52·10-6	0,0068	0,928	0,40	4444	0,059
29	1450	9106	0,48·10-6	0,0071	0,881	0,35	4370	0,051
31	1550	9734	0,45·10-6	0,0075	0,842	0,33	4310	0,047
33	1650	10362	0,42·10-6	0,0078	0,807	0,30	4266	0,042
35	1750	10990	0,4·10-6	0,0081	0,775	0,27	4170	0,037
37	1850	11618	0,38·10-6	0,0084	0,745	0,25	4116	0,035
39	1950	12246	0,36·10-6	0,0086	0,72	0,23	4050	0,030
41	2050	12874	0,34·10-6	0,0088	0,698	0,21	3970	0,027

Находится величина напряжения мешающего влияния по формуле (3.13):


Полученное значение не превышает допустимого U_шдоп = 1,5 мВ, следовательно, минимальная допустимая ширина сближения воздушной линии с тяговой сетью переменного тока не должна быть меньше 1200,26 метров.
4 Расчет системы 2x25 кВ

4.1 Выбор расчетных точек короткого замыкания для системы 2x25 кВ
На рисунке 6 и в приложении Б изображена расчетная схема для определения опасных влияний системы 2x25 кВ.



Рисунок 6- Расчетная схема для определения опасных влияний системы 2х25 кВ
Расстояние L_кз1 можно определить по выражению:

(4.1)

Расстояние L_кз2можно определить по выражению:

(4.2)

где L_н – расстояние от ТП до зоны магнитного влияния, км;

L_э – эффективная длина зоны влияния, км;

L_т – длина плеча питания тяговой сети, при работе её в вынужденном режиме, км




4.2 Расчет токов короткого замыкания системы 2x25 кВ
Рассчитывается сопротивление тяговой сети в программе «КОРТЭС»:



Рисунок 7- Расчёт сопротивления тяговой сети в программе «КОРТЕС»


Ток двухфазного короткого замыкания определяется по формуле (3.3):

а) для КЗ 1



б) для КЗ 2


4.3 Определение эквивалентного влияющего тока при системе 2x25 кВ
Величина эквивалентного тока определяется по формуле (3.4)

Результирующий ток системы 2х25 кВ находится по формуле:


где  ∆U_{кс.макс} – максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и наиболее удаленным от нее электровозом, равная 8500 В.

Cosφ– коэффициент мощности электровоза, равный 0,8;

K_АТ – коэффициент трансформации автотрансформаторов при системе 2x25 кВ, K_АТ = 2;