Simulation of electro-magnetic process in the IDC electric traction network

<jats:p>In this article the aspects of model construction for  exploring the electromagnetic processes in the electrictraction DC network are considered.</jats:p>

section_content: Відомо, що система тягового електропостачання складається з декількох складових. Якщо тягові підстанції є статичними елементами, то тягова мережа має довжину у десятки кілометрів. Ця обставина спонукає до розгляду електромагнітних процесів у тяговій мережі з двох позицій: розгляд її як ланцюга із зосередженими параметрами або ланцюга з розподіленими параметрами. В теорії електропостачання електрифікованих залізниць [1] приймається, що тягова мережа є лінією із зосередженими параметрами як на постійному ( ) 0 ω =, так і на змінному ( 2 f ω = π, 50 f = Гц) струмі, а розрахунок енергообмінних процесів здійснюється за схемами заміщення, параметри яких визначаються множенням погонних параметрів (Ом/км, Гн/км) на відповідну довжину. В той же час у реальних умовах перетворення та споживання електричної енергії у системі тягового електропостачання в тяговій мережі (ТМ) відбувається циркуляція вищих гармонійних складових, які необхідно враховувати при моделюванні та розрахунку системи тягового електропостачання [2]. Поява ж електрорухомого складу з асинхронними двигунами ще більше ускладнює характер енергообмінних процесів у ТМ, оскільки частота роботи автономних інверторів має значення кГц, і частотний діапазон при цьому значно розширюється. 

Відомо, що будь-яку лінію необхідно розглядати як довгу (тобто з розподіленими параметрами), коли її довжина співпадає або більша довжини хвилі струму або напруги [3, 4]. Довжина хвилі визначається за формулою:

де υ -фазова швидкість,
section_name: ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

section_content: Для розрахунку довгих ліній найбільш часто застосовують схему заміщення, наведену на рис. 1. 

Така схема описується системою диференційних рівнянь, кількість яких визначається в залежності від довжини елементарної ділянки
section_name: ВИКЛАДЕННЯ ОСНОВНОГО МАТЕРІАЛУ