Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока Советский патент 1987 года по МПК B60M3/00 

Изобретение относится к электрофици- рованным железным дорогам и может быть использовано для электроснабжения электрических железных дорог с одновременным электроснабжением прилегающих районных и сельскохозяйственных потребителей.

Целью изобретения является снижение потерь энергии и установленной мощности оборудования путем симметрирования нагрузок тpaнcфopмatopa.

На фиг. 1 показана электрическая схема устройства с блоком перераспределения тока нагрузки, в качестве которого используется автотрансформатор; на фиг. 2 - то же, с блоком перераспределения тока нагрузки, в качестве которого используются части фаз первой вторичной обмотки трансформатора.

Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока содержит трехфазный трехобмоточный трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого соединена в звезду и подключена к питающей сети 3, а первая и вторая вторичные обмотки 4 и 5 соединены соответственно в звезду и треугольник, одна фаза 6 которого подключена к контактной сети 7 и рельсу 8 первой фидерной зоны 9, и блок 10 перераспределения тока нагрузки, входы которого подключены к фазам 11 и 12, напряжения которых не совпадают с напряжением фазы 6 второй вторичной обмотки 5, причем блок 10 по фиг. 1 выполнен в виде автотрансформатора, выходы которого подключены к контактной сети 13 и рельсу 14 второй фидерной зоны 15, а по фиг. 2 указанный блок 10 выполнен из частей фаз 11 и 12 первой вторичной обмотки 4 трансформатора, которая, в свою очередь, подключена к шинам 16, питающим районные и сельскохозяйственные нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

При принятом (фиг. 1 и 2) положительном направлении токов Ij и фидерных зон 9 и 15 и отсутствии симметричной районной нагрузки приведенные к напряжению тяговой сети токи фаз А, В, С первичной обмотки 2 трансформатора 1 равны:

iA 2ig/3; Ie Is/3-f Ic I,/3-bs.

Поскольку токи Ig и I j5 сдвинуты на 90°, так как на этот угол сдвинуты напряжения фидертоков плеч питания этих зон 9 и 15 имеем симметричную нагрузку первичной обмотки 2 трансформатора 1, а следовательно и симметричную нагрузку фаз питающей сети 3. В результате получается симметричное напряжение в сети 3. Если расположить обмотку 4 так, чтобы ее индуктивное сопротивление было минимальным, то будем иметь

5

симметричное напряжение и на шинах 16 районной нагрузки.

В реальном диапазоне изменения соотношения нагрузок плеч питания фидерных зон 9 и 15 несимметрия токов в первичной обмотке 2 трансформатора 1 и в питающей сети 3, а следовательно, и несимметрия напряжений на шинах 16 трехфазных потребителей, питающихся от сети 3 и районных шин 16 трансформатора 1, снижается в несколько раз.

Возможно дальнейшее новышение экономичности предлагаемого устройства путем исключения расхода активных материалов на дополпительный автотрансформатор, что показано на фиг. 2.

Разгрузка первичных обмоток 2 трансформатора 1 и питающей сети 3 от токов обратной последовательности позволяет снизить потери электрической энергии в питающей сети 3, первичной- обмотке 2 трансфор0 матора I и в тяговой сети за счет исключения потерь от проте1 ания токов обратной последовательности и составляющих уравнительного тока, обусловленных явлением отстающей и опережающей фаз; снизить несимметрию напряжений на шинах 16 трехфазных потребителей, питающихся от первой вторичной обмотки 4 устройства и от сети 3 первичного электроснабжения; повысить располагаемую мощность трансформаторов 1 подстанций и пропускную способ0 ности сети 3 первичного электроснабжения. Для практической реализации предложенного устройства пригодны выпускаемые промышленностью трехфазные трехобмоточ- ные трансформаторы и коммутационная аппаратура. Необходимо изготовить только

5 дополнительные автотрансформаторы или обеспечить модернизацию существующих трансформаторов путем выполнения соответствующих выводов от районной обмотки.

Формула изобретения

0 1. Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока, содержащее трехфазный трехобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в звезду и подключена к питающей сети, а одна и другая вторичные обмотки соединены соответственно в звезду и в треугольник, при этом одна фаза последней подключена к контактной сети и рельсу первой фидерной зоны, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь энергии и установленной 0 мощности оборудования путем симметрирования нагрузок трансформатора, оно снабжено блоком перераспределения тока нагрузки, входы которого подключены к фазам одной вторичной обмотки трехфазного трехобмоточного трансформатора, не сов- 5 падающим с фазой напряжения первой фидерной зоны, а выходы - к контактной сети и рельсу другой фидерной зоны.

5

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок перераспределения тока нагрузки выполнен в виде автотрансформатора.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок перераспределения тока нагрузки выполнен из частей фаз первой вторичной обмотки.

Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока относится к электрофицированным железным дорогам и может быть использовано для электроснабжения электрических железных дорог с одновременным электроснабжением прилегающих районных и сельскохозяйственных потребителей. Целью изобретения является снижение потерь энергии и установленной моихности оборудования путем симметрирования нагрузок трансформатора. Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока содержит трехфазный трех- обмоточный трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого соединена в звезду и подключена к питающей сети 3, а первая и вторая вторичные обмотки 5 и 6 соединены соответственно в звезду и треугольник, одна фаза которого подключена к контактной сети 7 и рельсу 8 первой фидерной зоны 9, и блок 10 перераспределения тока нагрузки, входы которого подключены к фазам 11 и 12, направления которых не совпадают с напряжением фазы 6 второй вторичной обмотки 5, причем блок 10 выполнен в виде автотрансформатора, выходы которого подключены к контактной сети 13 и рельсу 14 второй фидерной зоны 15. 2 з.п. ф-лы 2 ил. ш с 16 Фиг., Z

(риг.1