Исследования тяговых нагрузок проводились в определенном порядке

На отдельных направлениях и участках были выделены характерные для них подстанции, работниками ремонтно-ревизионных цехов и дорожной электротехнической лаборатории с участием автора данной разработки были произведены записи графиков нагрузок самопишущими приборами. Для ряда тяговых подстанций такие записи были произведены по системе телеизмерений, выполненной на основе разработок дорожной электротехнической лаборатории Западно-Сибирской железной дороги. Показания амперметров общих измерений в этом случае считываются с интервалом в одну мину ту. Таким способом было получено порядка 25 графиков с девяти характерных подстанций. Продолжительность записей составляла от 16 до 24 ч, а в некоторых случаях была и большей.

На всех 92 подстанциях постоянного тока дежурными электромеханиками были произведены записи величин токов по щитовым амперметрам с 10-минузными интервалами в течение суток. За обследуемые су тки производились записи часовых и суточных расходов электрической энергии на тягу поездов.

Таким способом было получено около 350 графиков, состоящих из репрезентативной выборки.

Обработка всех полученных реальных графиков нафузок проводилась по следующим этапам:

• 1) определены абсолютные значения средних и эффективных токов и вычислены коэффициенты эффективности; токи в статистических рядах пересчитаны в относительные значения путем деления на средние токи;
• 2) построены упорядоченные диаграммы токов по продолжительностям. Выполнено группирование статистических рядов и построение гистограмм.

Для графиков, полученных записью на ленту, продолжительности определены как суммарное время нахождения токов в задаваемом интервале 5j. В относительных единицах для них были построены гистограммы распределения токов. На рис. 9.7, а-г изображены типичные гистограммы для графиков, отличающихся величиной К.₃.

Рис. 9.7. Гистограмма распределения вероятностей тяговых нагрузок:

а — К, =1,02; бК, = 1,087; в — = 1,144; г- К, = 1,74.

(см. также с. 375 и 376).

Рис. 9.7. Продолжение.

Рис. 9.7. Окончание.

Из I рафиков, полученных выборочным методом, к дальнейшему анализу были приняты лишь те, у которых средние значения, вычисленные по наблюдениям и по расходу электрической энергии, не расходились более чем на 10%. Для них, как и для графиков, записанных на ленте, были построены диаграммы накопленных частостей в относительных единицах, которые можно рассматривать как опытные статистические ряды распределений. На рис. 9.8, а—г приведены кривые, усредненные для графиков с близкими значениями К₃, а на рис. 9.9 они показаны на общей координатной сетке. Статистическая обработка проведена для относительных значений токов, определяемых отношением текущих значений токов к средним, т. е. /" = ///".

Проанализированные графики характеризуются значениями средних токов от 200 до 2000 А и коэффициентами эффективности от 1,015 до 1,83, т. е. охватывают практически все возможные нагрузочные режимы подстанций.

Рис. 9.8. Функции распределений вероятностей тяговых нагрузок:

а — К,= 1,02 ; б — АГ_Э = 1,07 ; в — = 1,27 ; г — А", = 1,65

(см. также с. 372).

Рис. 9.8. Окончание.

Рис. 9.9. Функции распределения вероятностей нагрузок для различных К_э.

На основании анализа опытных графиков и по результатам их статистической обработки сделаны следующие заключения.

• 1. Характер распределения вероятностей натрузок подстанций определяется коэффициентом эффективности графика . При значениях К₁ от 1,015 до
• 1,045 кривые плотности вероятностей примерно симметричны относительно математического ожидания и ему соответствует максимальное значение вероятности. Но мере возрастания К_э кривые, огибающие гистограмму, становятся все более асимметричными, а их вершины смещаются в сторону меньших нагрузок. При значении К_э = 1,45… 1,5 наибольшая вероятность соответствует нагрузке, равной 0.

Интегральные кривые распределений (см. рис. 9.9) по мере возрастания К_э как бы поворачиваются вокруг некоторой нестабильной точки, располагающейся в квадрате с координатами по оси токов 0,8… 1,0, а по оси накопленных частостей 0,55…0,65. Таким образом, они образуют целую гамму кривых, каждая из которых имеет связь с /Т,. Асимметрия распределений определенным образом связана с величиной коэффициента эффективности.

Рис. 9.10. Поле распределения токов в зависимости от К,.

• 2. Максимальное /_imax и минимальное _min отклонения нагрузок от их среднего значения i_t0 = 1 также связаны с величиной К_э. Эта связь для большого числа экспериментальных графиков видна на рис. 9.10, на котором показано поле точек для i_ttnax и z_tmj_n в зависимоети от /Т,. Значения z_tmax колеблютея в пределах от 1,4 при АГ._} = 1,02 до 6…8 при =1,8 и возрастают с ростом К₃. Величина _min колеблется от 0,6 при К_} =1,02 до 0 при К._} >1,16, min возрастает с уменьшением ЛГ.,. При К._} = 1,16…1,18 значение /_tmin колеблется от 0 до 0,2, но чаще принимает нулевое значение.
• 3. Частости величин т_тах и T_min не имеют какой-либо явно выраженной связи со значениями К_э графика. Для графиков, полученных в записи на ленту, т_тах колеблется в пределах от 0,004 до 0,0004 и t_min от 0,005 до 0,0005.
• 4. Частости отсу тствия нагрузки т₀ определенным образом связанны с К_э графика. На рис. 9.11 показано иоле точек, обозначающих величины т₀ в зависимости от К_э. Из рисунка видно, что т₀ возрастает с ростом К_э. Эта связь вполне понятна, так как величина К_э во многом определяется наличием провалов в графике.

Рис. 9.11. Поле распределения времени отсутствия нагрузок в зависимости от К,.

Рис. 9.12. Распределения вероятностей в связи с временем отсутствия нагрузок.

Характер кривых распределений вероятностей в связи с наличием времени отсутст вия нагрузок показан на рис. 9.12.