Секционирование контактной сети трамвая и троллейбуса

Схемы секционирования контактной сети и расположение пунктов присо­единения питающих линий определяют в соответствии с результатами электрического расчета.

Схема питания должна обеспечивать минимальные потери электроэнергии в сети и высокое качество электроэнергии, передаваемой к подвижному составу. Средние потери напряжения от подстанции до токоприемника в любой точке сети в нормальных условиях не должны превышать согласно СНиП 2.05.09-90, ПТЭ трамвая и троллейбуса 15% от номинального напряжения сети, т.е. 90 В.

В вынужденных и разгрузочных режимах средние потери напряжения от подстанции до наиболее удаленных точек участка должны быть не более 170 В.

Эффективная нагрузка контактного провода вблизи питающего пункта в длительном режиме работы не должна превышать значений, приведенных в таблице 6.

Таблица 6 – Допустимая токовая нагрузка на контактный провод

Марка провода	Допустимая токовая нагрузка на один провод, А
новый	с предельно допустимым износом
МФ-85

 

Для провода МФ, согласно ПТЭ трамвая и троллейбуса, в расчетном вынужденном режиме допускается повышение плотности тока до 6, 5 А/мм², т.е. увеличение на 30%.

Схема питания должна быть гибкой, позволяющей:

- при выводе из строя любой питающей линии быстро переключить ее участок контактной сети на питание от одной или нескольких соседних питающих линий;

- локализовать место повреждения контактной сети с целью скорейшего его обнаружения и организации движения на смежных участках, а при имеющихся возможностях и по обходным путям;

- снять напряжение с небольшого участка сети для ремонтных работ при сохранении напряжения на остальной сети.

 

4.4 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №1

Схема секционирования для варианта №1 приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий

Фидер №1 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К1 = 2× 647 м. Протяжение участка кон­тактной сети – L_КС = 415 м.

Фидер №1 питает участок контактной сети троллейбусной линии от разворотного кольца на Балтийском бульваре, по Балтийскому бульвару до Ленинского проспекта.

 

Ток в контактной сети троллейбуса, А:

(18)

где 2 – коэффициент, учитывающий движение в оба направления; I_тб – токовая нагрузка троллейбуса на 1 т× км× брутто, А; L_КС – длина участка контактной сети, км; N_тб – частота движения на участке, тб/ч; V_тб – средняя скорость движения троллейбуса на участке, км/ч.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 1 по формуле (18):

Потеря напряжения в сети, В:

(19)

где I_К - ток кабельной линии, А; L_К – длина кабельной линии, м; J_К – допустимый длительный ток кабельной линии, А; S_к – сечение кабельной линии, мм²; I_КС – ток на участке контактной сети, А; L_КС – длина участка контактной сети, м; J_КС – допустимая токовая нагрузка на контактный провод, А; S_КС – сечение контактного провода, с учетом 10 % износа, мм².

Потеря напряжения на 1-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №2 от тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К2 = 2× 17 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС = 646 + 781 = 1427 м.

Фидер №2 питает участок контактной сети троллейбусной линии на Ленинском пр. от проспекта Патриотов до улицы Доблести.

 

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 2, 3 по формуле (18):

Потеря напряжения на 2-м и 3-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №3 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К3 = 2× 99 м. Протяжение участка кон­тактной сети – L_КС4 = 863 м.

Фидер №3 питает участок контактной сети троллейбусной линии от Ленинского проспекта, по проспекту Героев до Дудергофского канала.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 4 по формуле (18):

Потеря напряжения на 4-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №4 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К4 = 2× 821 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС5 = 656 м.

Фидер №4 питает участок контактной сети троллейбусной линии по Ленинскому проспекту, от улицы Доблести до проспекта Кузнецова.

 

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 5 по формуле (18):

Потеря напряжения на 5-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №5 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К5 = 2× 838 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС6 = 1030 м.

Фидер №5 питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Кузнецова до проспекта Героев по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 6 по формуле (18):

Потеря напряжения на 6-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №6 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К6 = 2× 422 м. Протяжение участка кон­тактной сети – L_КС7 = 1032 м.

Фидер №6 питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Доблести до проспекта Патриотов по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 7 по формуле (18):

 

 

Потеря напряжения на 7-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №7 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К7 = 2× 532 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС8 = 953 м.

Фидер №7 питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Маршала Казакова по проспекту Патриотов.

Ток в контактной сети трамвая на участке 8 по формуле (18):

Потеря напряжения на 8-м участке контактной сети по формуле (19):

4.5 Расчет тяговой сети варианта №1 в аварийных режимах

При выводе из строя фидера №1 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ле­нинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1 представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 17 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 415 м + 646 м + 781 м = 1842 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №2 нагрузку принимает фидер №1, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ле­нинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2 показана на рисунке 9.

Рисунок 9 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 647 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 415 м + 646 м + 781 м = 1842 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №3 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от улицы Доблести до про­спекта Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3 показана на рисунке 10.

Рисунок 10 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 17 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 646 м + 863 м + 781 м = 2290 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №4 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от Балтийского бульвара до проспекта Кузнецова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4 показана на рисунке 11.

Рисунок 11 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 17 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 646 м + 781 м + 656 м = 2083 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №5 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Патриотов до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5 представлена на рисунке 12.

Рисунок 12 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 422 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 1030 м + 1032 м = 2062 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №6 нагрузку принимает фидер №7, который будет питать участок по проспекту Патриотов до улицы Маршала Казакова. По улице Маршала Казакова до проспекта Героев. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6 представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 532 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 953 м + 1032 м = 1985 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №7 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Героев до проспекта Патриотов и по проспекту Патриотов до улицы Маршала Захарова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7 показана на рисунке 14.

Рисунок 14 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 422 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 953 м + 1032 м = 1985 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

Вывод: потеря напряжения на участках контактной сети троллейбуса по выбранной схеме электроснабжения от тяговой подстанции № 90 находится в пределах допустимых норм в соответствии со СНиП 2.05.09-90 и ПТЭ трамвая и троллейбуса.

4.6 Расчет тяговой сети для варианта секционирования №2

Схема секционирования для варианта №2 приведена на Рисунке 15.

Рисунок 15 – Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий

Фидер №1 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К1 = 2× 579 м. Протяжение участка кон­тактной сети – L_КС1 = 478 м.

Фидер №1 питает участок контактной сети троллейбусной линии от разворотного кольца на Балтийском бульваре, по Балтийскому бульвару до Ленинского проспекта.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 1 по формуле (18):

Потеря напряжения на 1-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №2 от тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К2 = 2× 17 м. Протяжение участка контактной сети – L_{КС2, 3} = 583 + 781 = 1364 м.

Фидер №2 питает участок контактной сети троллейбусной линии на Ленинском проспекте от проспекта Патриотов до улицы Доблести.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 2, 3 по формуле (18):

Потеря напряжения на 2-м и 3-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №3 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К3 = 2× 99 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС4 = 863 м.

Фидер №3 питает участок контактной сети троллейбусной линии от Ленинского проспекта, по проспекту Героев до Дудергофского канала.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 4 по формуле (18):

Потеря напряжения на 4-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №4 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К4 = 2× 821 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС5 = 656 м.

Фидер №4 питает участок контактной сети троллейбусной линии по Ле­нинскому проспекту, от улицы Доблести до проспекта Кузнецова.

Ток в контактной сети троллейбуса на участке 5 по формуле (18):

Потеря напряжения на 5-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №5 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К5 = 2× 1140 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС6 = 708 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Кузнецова до улицы Доблести по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 6 по формуле (18):

Потеря напряжения на 6-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №6 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К6 = 2× 446 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС7 = 712 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Доблести до проспекта Героев по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 7 по формуле (18):

Потеря напряжения на 7-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №7 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К7 = 2× 422 м. Протяжение участка кон­тактной сети – L_КС8 = 641 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от проспекта Героев до проспекта Патриотов по улице Маршала Казакова.

Ток в контактной сети трамвая на участке 8 по формуле (18):

Потеря напряжения на 8-м участке контактной сети по формуле (19):

Фидер №8 тяговой подстанции №90:

Протяжение кабельной линии – L_К8 = 2× 532 м. Протяжение участка контактной сети – L_КС9 = 953 м.

Фидер питает участок контактной сети трамвайной линии от улицы Маршала Казакова по проспекту Патриотов.

Ток в контактной сети трамвая на участке 9 по формуле (18):

Потеря напряжения на 8-м участке контактной сети по формуле (19):

4.7 Расчет тяговой сети варианта № 2 в аварийных режимах

При выводе из строя фидера №1 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ле­нинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1 показана на рисунке 16.

Рисунок 16 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №1

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 17 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 478 м + 583 м + 781 = 1842 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №2 нагрузку принимает фидер №1 (см. рисунок, который будет питать участок по Балтийскому бульвару от разворотного кольца, по Ле­нинскому проспекту от Балтийского бульвара до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2 показана на рисунке 17.

Рисунок 17 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №2

Протяженность кабельной линии L_К1 = 2× 579 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 478 м + 583 м + 781 м = 1842 м.

 

Ток в контактной сети на участке:

 

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №3 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от улицы Доблести до про­спекта Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3 показана на рисунке 18.

Рисунок 18 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №3

Протяженность кабельной линии L_К2 = 2× 17 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 583 м + 863 м + 781 м = 2227 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №4 нагрузку принимает фидер №2, который будет питать участок по Ленинскому проспекту от проспекта Патриотов до проспекта Кузнецова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4 показана на рисунке 19.

Рисунок 19 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №4

Протяженность кабельной линии L_К = 2× 17 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 583 м + 781 м + 656 м = 2020 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №5 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Героев до про­спекта Кузнецова. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5 показана на рисунке 20.

Рисунок 20 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №5

Протяженность кабельной линии L_К6 = 2× 446 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 712 м + 708 м = 1420 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №6 нагрузку принимает фидер №7, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от улицы Доблести до про­спекта Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6 показана на рисунке 21.

Рисунок 21 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №6

Протяженность кабельной линии L_К7 = 2× 422 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 641 м + 712 м = 1353 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №7 нагрузку принимает фидер №6, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Патриотов до улицы Доблести. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7 показана на рисунке 22.

Рисунок 22 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №7

Протяженность кабельной линии L_К6 = 2× 446 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 641 м + 712 м = 1353 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

При выводе из строя фидера №8 нагрузку принимает фидер №7, который будет питать участок по улице Маршала Казакова от проспекта Героев и от улицы Маршала Казакова по проспекту Патриотов. Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №8 показана на рисунке 23.

Рисунок 23 - Схема электроснабжения троллейбусной и трамвайной линий, при выводе из строя фидера №8

Протяженность кабельной линии L_К7 = 2× 422 м. Протяженность участка контактной сети – L_КС = 641 м + 953 м = 1594 м.

Ток в контактной сети на участке:

Потеря напряжения на участке контактной сети по формуле (19):

Основные проектные решения

В результате проектирования решены задачи, поставленные в первой главе. Выбрано силовое оборудование тяговой подстанции №90. Принято решение выполнить подстанцию в трехагрегатном исполнении с трансформаторами ТРСЗП-1250/10-УХЛ3 и выпрямителями В-МПЕ-Д-2к-600-УХЛ4 производства ООО «НИИЭФА ЭНЕРГО».

Конструкция трехагрегатной подстанции позволяет при проек­тировании легко менять количество агрегатов в зависимости от необходимой мощности путем изменения длины здания.

Здание тяговой подстанции предусматривается двухэтажное, квадратное в плане с размерами 14, 4× 13, 3м в осях. Высота этажей составляет: первого – 3, 350 м, второго – 3, 600 м. Высота здания от земли до верха парапета – 8, 65 м, от земли до верха фронтона – 9, 15 м. Двухэтажное здание удобнее для многоагрегатных подстанций, так как сокращает размеры подстанции в плане, что очень важно при размещении ее в стесненных городских условиях. Кроме того, сокращаются внутриподстанционные кабельные коммуникации, что позволяет также выполнить трансформаторные камеры высокими для обеспечения возможности ремонта трансформатора с вы­емкой сердечника внутри каме­ры. Недостатком двухэтажных зданий является необходимость сооружения лестничной клетки.

Здание тяговой подстанции включает в себя следующие помещения:

в) на первом этаже:

1) электропомещение №1 категории В4;

2) электропомещение №3 категории В4;

3) санитарный узел категории В4,

4) водомерный узел категории В4,

5) кладовая уборочного инвентаря категории В4,

6) коридор, тамбур, лестница №1 и лестница №2. Категории помещений приняты в соответствии со сводом правил СП 12.13130.2009.

- на втором этаже:

7) электропомещение №2 категории В3;

8) помещение дежурного категории В4;

9) подсобное помещение категории В4;

10) коридор, лестница №1 и лестница №2.

На первом этаже размещаются кабельные трассы, санузел, техническое помещение, электропомещение №1, 3.

В электропомещении № 1 тяговой подстанции размещаются силовые трансформаторы (3 штуки), трансформаторы собственных нужд (2 штуки), РУ отрицательной шины (6 камер), ячейки замены полярности (8 камер).

В электропомещение №3 приходят силовые кабельные линии напряжением 10 кВ. Проектом предусматриваются крепления (полки, лотки), обеспечивающие свободные продольные перемещения кабеля. Укладка кабеля должна быть свободной «змейкой». В местах крепления кабеля по стенам предусматривается провисание кабеля до 250 мм. Жесткое крепление к стенам кабелей и труб не допускается.

Питание тяговой подстанции осуществляется с помощью двух кабельных линий кабелем марки АПвПу2г-10 3(1× 240/70).

Питающий кабель принят марки АПв2ЭПгу-ТС-1× 800-1.

В электропомещение №2 устанавливают РУ – 10 кВ (11 ячеек), выпрямительные агрегаты В-МПЕ-Д-2к-600-УХЛ4 (3 штуки), комплектное распределительное устройство постоянного тока +600В (12 ячеек).

На основании технико-экономического расчета выбран вариант № 2 схемы питания и секционирования тяговой сети трамвая и троллейбуса, представленной на чертеже 3 «Схема питания и секционирования (вариант 2)».

Определено месторасположение тяговой подстанции №90. Подстанцию предложено расположить на пересечении Ленинского проспекта с проспектом Героев, рядом с жилым комплексом «Ленинский парк» (расстояние до жилого дома 200 метров).

Питающие шкафы для трамвая и троллейбуса в проекте приняты выпускаемые заводом-изготовителем ООО «Элси-Плюс». Внешний вид питающего шкафа троллейбуса представлен на рисунке 24.

Рисунок 24 – питающий шкаф троллейбуса

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: