Курсовая работа по предмету "Физика и энергетика"


Выбор и расчёт фильтр-устройства тяговой подстанции постоянного тока



14

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Иркутский государственный университет путей сообщения

Факультет: Электротехнический Кафедра: ЭЖТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине:

«Электромагнитная совместимость»

ИРКУТСК 2007

Оглавление

  • Введение 3
  • Задание на курсовую работу 5
  • 1. Исходные данные 6
  • 2. Расчет индуктивностей параллельных ветвей фильтра 8
  • 3. Расчет коэффициента сглаживания для заданных гармоник 8
  • 4. Расчет векторной разности напряжений для заданных гармоник 9
  • 5. Расчет сопротивлений тяговой сети 10
  • 6. Расчет взаимных индуктивностей 10
  • 7. Расчет гармоник тока тяговой сети 11
  • 8. Расчет напряжения шума 11
  • 9. Расчет результирующего напряжения шума 12
  • 10. Сравнение результирующего напряжения шума с заданным значением и корректировка С4 12
  • Вывод 13
  • Список использованных источников 14
  • Введение
  • Электрические железные дороги могут оказывать на линии проводной связи магнитное, электрическое и гальваническое влияние.
  • Магнитное влияние вызывается прохождением по тяговой сети переменного тока. Магнитному влиянию подвержены все проводные линии связи, как воздушные, так и кабельные.
  • Электрическое влияние обусловлено наличием в тяговой сети переменного напряжения. Ему подвержены воздушные линии и воздушные линии, выполненные кабелем без металлической оболочки.
  • Гальваническое влияние вызывается протеканием в земле тяговых токов. Гальваническому влиянию подвержены заземленные оболочки кабелей и цепи, использующие в качестве обратного провода землю. Его следует учитывать при наличии хотя бы одного заземления в любой точке цепи.
  • По степени и характеру воздействия различают влияния опасные и мешающие.
  • Влияние называется опасным, если возникающие в проводах линии связи напряжения и токи создают опасность для обслуживающего персонала и абонентов или могут повредить аппараты и приборы, включенные в эти цепи.
  • Влияние называется мешающим, когда в каналах связи возникают помехи, нарушающие их нормальное действие.
  • Взаимное расположение электрифицированной железной дороги и линии связи, при котором в последней могут возникнуть опасные и мешающие напряжения, называют сближением.
  • Длиной сближения называют ту часть линии связи, которая находится в зоне влияния тяговой сети.
  • Шириной сближения является расстояние между осью дороги и линией связи.
  • Параллельным сближением называют такое взаимное расположение линии связи и электрифицированной железной дороги, при котором ширина сближения отличается от своего среднего значения не более чем на 10%. Если это условие не выполняется, то сближение называют косым.
  • Длина участка косого сближения равна длине проекции линии связи на ось полотна железной дороги. Ширина участка косого сближения является среднегеометрической величиной расстояний, измеренных в начале и в конце участков сближения.
  • Содержанием курсовой работы является расчет сглаживающего устройства на тяговой подстанции постоянного тока и определение мешающих влияний электрической железной дороги с напряжением З кВ в тяговой сети на смежную воздушную линию связи.
  • В проекте допускаются некоторые упрощения по исходным данным и расчетам: рассматривается однопутный участок электрифицированной железной дороги, состоящий из одной фидерной зоны двухстороннего питания при неизменной нагрузке смежных тяговых подстанций и постоянной ширине сближения, концы линии связи совпадают с расположением тяговых подстанций, упрощены расчеты при определении мешающих влияний.
  • Задание на курсовую работу
  • Для участка железной дороги, электрифицированного на постоянном токе с напряжением З кВ в тяговой сети, определить параметры параллельных ветвей сглаживающего устройства исходя из того, что результирующее мешающее влияние на смежную линию связи заданных гармонических составляющих напряжения на шинах тяговых подстанций не должно превышать указанного в задании значения. Для этого необходимо спроектировать фильтр-устройство тяговой подстанции постоянного тока.
  • 1. Исходные данные
  • Расчетная схема для расчета опасных влияний тяговой сети приведена на рис. 1. Одна из подстанций работает на 100%, другая наполовину. Число путей - 1; подвеска - М120 + 2МФ100; тип линии связи - воздушная со стальными проводами диаметром 5 мм на траверсах.
  • Принципиальная схема сглаживающего устройства, отдельные параметры которого (L1; L2; L3 и С4) подлежат определению приведена на рис. 2.
  • С1 = 140 мкФ;
  • С2 = 90 мкФ;
  • С3 = 90 мкФ;
  • Lр1 = 4,5 мГн;
  • Lр2 = 4,5 мГн;
  • R = 0,2 Ом - активное сопротивление каждой ветви;
  • К = 4, 12, 20 - номера гармонических составляющих выпрямленного напряжения на шинах;
  • U4-1 = 22·еj265? В;
  • U12-1 = 50·еj235? В;
  • U20-1 = 6·еj165? В;
  • U4-2 = 21·еj265? В;
  • U12-2 = 42·еj235? В;
  • U20-2 = 5·еj240? В;
  • Uшн = 0,6 мВ - допустимое напряжение шума, создаваемого в линии связи;
  • а = 15 м - ширина сближения;
  • l = 18 км - длина фидерной зоны;
  • ? = 5·103 См/м - проводимость земли;
  • fk = 200; 600; 1000 Гц - частота;
  • рk = 0,089; 0,794; 1,12
  • ?k = 3,0; 3,65; 5,65·10-3;
  • ?сk = 4,61; 8,2; 11,4·10-3 1/км;
  • ?сk = 8,68; 23,3; 36·10-3 1/км;
  • Zвk = 239; 231; 226 Ом/км - волновое сопротивление;
  • ?тk = 0,96; 1,57; 2,15·10-3 1/км;
  • ?тk = 5,76; 17,3; 28,8·10-3 1/км;
  • Экранирующий коэффициент рельсов 0,5.
  • 2. Расчет индуктивностей параллельных ветвей фильтра
  • Для каждой резонансной ветви, настроенной на свою частоту, индуктивное и емкостное сопротивления на этой частоте должны быть равными, т. е. должно выполнятся условие:
  • где ?n - угловая резонансная частота n-ой ветви. Отсюда:
  • Для каждой резонансной ветви:
  • 3. Расчет коэффициента сглаживания для заданных гармоник
  • Коэффициент сглаживания для К-й гармоники определяется выражением (предварительно приняв С4 = 100 мкФ):
  • для К = 4, т. к. одна из ветвей работает в резонансе:
  • для К = 12, 20:
  • 4. Расчет векторной разности напряжений для заданных гармоник
  • 5. Расчет сопротивлений тяговой сети
  • 6. Расчет взаимных индуктивностей
  • 7. Расчет гармоник тока тяговой сети
  • 8. Расчет напряжения шума
  • 9. Расчет результирующего напряжения шума
  • 10. Сравнение результирующего напряжения шума с заданным значением и корректировка С4
  • Т. к. полученное значение напряжения шума не превышает допустимое Uшн > Uш, то значение емкости С4 можно взять меньше 100 мкФ.
  • Вывод
  • Чтобы обеспечить нормальную работу линии связи, проходящей вдоль заданного участка контактной сети, необходимо на тяговых подстанциях установить сглаживающие фильтр-устройства. Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 2. Фильтр-устройство содержит два реактора, три резонансные параллельные ветви, настроенные на 100, 200 и 300 Гц, и четвертую емкостную параллельную ветвь, предназначенную для подавления гармоник более высоких порядков. В нашем случае значение емкости С4 достаточно взять 32 мкФ, при котором не будет превышаться допустимое значение напряжения шума Uшн. Это позволит уменьшить затраты на комплектацию фильтр-устройства.
  • Список использованных источников
  • 1. Шаров В.И. Электромагнитная совместимость на электрических железных дорогах / Задание на курсовой проект с методическими указаниями. - М.: ВЗИИТ, 1988. - 14 с.
  • 2. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость / Учебник для вузов железнодорожного транспорта. - М.: УМК МПС, 2002. - 638 с.
  • 3. Закарюкин В.П. Электромагнитная совместимость устройств электрифицированных железных дорог. - Иркутск.: ИрИИТ, 2002. - 107 с.
  • 4. Справочник по электроснабжению железных дорог. / в 2-х томах / Т. 1 / Под ред. К.Г. Марквардта. - М.: Транспорт, 1980. - 256 с.



Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную курсовую работу Вы можете использовать для написания своего курсового проекта.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем курсовую работу самостоятельно:
! Как писать курсовую работу Практические советы по написанию семестровых и курсовых работ.
! Схема написания курсовой Из каких частей состоит курсовик. С чего начать и как правильно закончить работу.
! Формулировка проблемы Описываем цель курсовой, что анализируем, разрабатываем, какого результата хотим добиться.
! План курсовой работы Нумерованным списком описывается порядок и структура будующей работы.
! Введение курсовой работы Что пишется в введении, какой объем вводной части?
! Задачи курсовой работы Правильно начинать любую работу с постановки задач, описания того что необходимо сделать.
! Источники информации Какими источниками следует пользоваться. Почему не стоит доверять бесплатно скачанным работа.
! Заключение курсовой работы Подведение итогов проведенных мероприятий, достигнута ли цель, решена ли проблема.
! Оригинальность текстов Каким образом можно повысить оригинальность текстов чтобы пройти проверку антиплагиатом.
! Оформление курсовика Требования и методические рекомендации по оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Разновидности курсовых Какие курсовые бывают в чем их особенности и принципиальные отличия.
Отличие курсового проекта от работы Чем принципиально отличается по структуре и подходу разработка курсового проекта.
Типичные недостатки На что чаще всего обращают внимание преподаватели и какие ошибки допускают студенты.
Защита курсовой работы Как подготовиться к защите курсовой работы и как ее провести.
Доклад на защиту Как подготовить доклад чтобы он был не скучным, интересным и информативным для преподавателя.
Оценка курсовой работы Каким образом преподаватели оценивают качества подготовленного курсовика.

Сейчас смотрят :

Курсовая работа Организация и развитие складского хозяйства оптового предприятия
Курсовая работа Анализ финансового состояния предприятия
Курсовая работа Анализ и оценка кредитоспособности заемщика
Курсовая работа Подходы и оценки эффективности розничной продажи товаров на примере магазина ООО "Аннушка"
Курсовая работа Адаптивная технология возделывания горчицы в ООО "Тингутинское" Светлоярского района Волгоградской области
Курсовая работа Корпоративная культура
Курсовая работа Формирование системы мотивации персонала
Курсовая работа Административная ответственность
Курсовая работа Развитие памяти у детей дошкольного возраста
Курсовая работа Структура оценки персонала
Курсовая работа Юбка
Курсовая работа Экономическая безопасность
Курсовая работа Финансовая система РФ
Курсовая работа Оценка инвестиционной привлекательности предприятия
Курсовая работа Маркетинг в сфере авиапассажирских перевозок (на примере ОАО "Аэрофлот – российские авиалинии")