Способ снижения уравнительных токов в тяговой сети Советский патент 1987 года по МПК H02J3/12 

Изобретение относится к электроэнергетике для снижения уравнительных токов в тяговой сети путем регулирования несимметричного (т.е. разного по фазам в трехфазной системе) напряжения тяговых подстанций электрифицированных железных дорог переменного тока с установкой продольной емкостной компенсации (УПК) и трансформатором с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Цель изобретения - повьппение эффективности снижения уравнительных токов.

На фиг.1 представлена.схема питания двух згчастков тяговой сети с тремя подстанциями; на фиг.2 - диаграмма напряжений в тяговой сети при средних напряжениях опережающих фаз 27,5 кВ (без УПК); на фиг.З - то же, при использовании известного способа для сншкения уравнительных токов; на фиг.4 - то же, при использовании предлагаемого способа.

Для реализации цели в рассматриваемом участке с тремя подстанциями и Зтк на средней подстанции емкост- ное сопротивление ее изменяют не из условия доведения до нуля разности средних напряжений остающей и опере- Лсающей фаз средней подстанции 2, как это делают в известном способе, а из условия доведения этой разности до значения, равного модулю разности средних напряжейий фаз на подстанции 3, причем на подстанции 2 напряжение остающей фазы должно быть выше напряжения опережающей фазы. Таким образом, с помощью одной установки УПК, а также РПН (или АРПН ) трансформаторов получаем диаграмму напряжений (фиг.4), в которой напряжени фаз, питающих тяговую сеть смежных подстанций, одинаковые, а наименьшее значение среднего напряжения на отстающей фазе подстанции I. равно

27,5-0,6 26,9 кВ. На фиг.1 крайние 1,3 и средняя 2 тяговые подстанции питают тяговую сеть, содержащую контактную 4 и рельсовую 5 цепи. На средней тяговой подстанции 2 включена в отсасьшающий провод УПК 6. Отстающие и опережающие фазы обозначены от и оп. Разность напряжений между опережающе и отстающей фазами определяется из условия

и Uon - и.. Р« on

или ли„ U - и при и и ,

оотon отon

где и UotT, средние значения напряжения на опережающей и отстающей фазах. Для достижения поставленной цели регулируют значение емкостного сопротивления УПК (Х), которое позволяет довести разность напряжений AUjj (4,7 «2 а подстанции 2 до значения, равного разности напряже- (Uj - и„,,) на подстанции, емкостное сопротивление Х установки продольной емкостной компенсации определяют из Выражения

20

Хс

ли

5

0:

(30 y + i 31п7бО-)

от отл

-це Х - сопротивление фазы транс форматора и сети первичного электроснабжения. Ом/фазу; ли - разность средних значений напряжений между опережающей и отстающей фазами на крайней тяговой подстанции, питающей тяговую сеть от стающей фазой,В;

I ,1 - средние значения токов отон on

стающей и опережающей фаз 5 в средней подстанции,А; om.for, средние значения фазовых

сдвигов токов Io«r - -oh

носительно напряжений соответственно отстающей и опережающей фаз. Способ осуществляют следующим образом (фиг.4).

Измеряем разность напр гжений ли J Ц, - на подстанции 3. Регулируем Х УПК на подстанции 2 так 5 чтобы получить

и - и и - Uот 7 Oh7 ото от 3

0 С помощью РПН трансформаторов для средних нагрузок опережающих и отстающих фаз подстанций устанавливаем на одном уровне .(например, на уровне номинального напряжения

5 27,5В) средние значения напряжения опережающих фаз крайних 1 и 3 подстанций и отстающей фазы средней по подстанции 2 (то же выполняется и с помощью уставок АРПН).

0.

1359853

В результате получаем-, во-первых, одинаковые напряжения у фаз смежных подстанций, питающих участок тяговой сети, что до минимума снижает урав- нительные токи. Во-вторых, наименьшее среднее значение напряжения получается на отстающей фазе подстанции (27,5-0,6) 26,9 кВ, которое выше напряжения при реализации извест- ного способа.

Технико-экономический эффект изобретения определяется экономией электроэнергии за счет снижения, уравнительных токов в тяговой сети, улуч шения режима напряжения в тяговой сети и уменьшения необходимого количества УПК.

Формула изобретени.я

Способ снижения уравнительных токов в тяговой сети, питающейся от разноименных опережающих и отстающих фаз трех тяговых подстанций электрифицированного участка железной дороги переменного тока с установкой продольной емкостной компенсации на средней подстанции, заключающийся в том, что измеряют разность средних значений напряжения между опережающей и отстающей фазами тяговых подстанций и в зависимое ти от их соотношений изменяют емкость сопротивления установки, продольной емкостной компенсации и положение переключателей ответвлений обмоток силовых трансформаторов тяговых подстанций,о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения его эффективности, устанавлиь:ают на средней подстанции разность средних значений напряжений опережающей и отстающей фаз, равную разности этих напряжений крайней подстанции, питающей тяговую сеть отстающей фа- зо й, путем регулирования емкостного сопротивления установки -продольной емкостной компенсации, причем напряжение остающей фазы устанавливают . вьш1е напряжения опережающей фазы и затем переключателями ответвлений обмоток трансформаторов устанавливают на одном уровне средние значен напряжений опережающих фаз крайних подстанций и отстающей фазы средней подстанции.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для снижения уравнительных токов в тяговой сети путем регулирования несимметричного напряжения тяговых подстанций электрифицированных железных дорог переменного тока с установкой продольной емкостной компенсации (УПК) и трансформатором с устройством регулирования напряжения под нагрузкой. Цель изобретения - повышение эффективности снижения уравнительных токов. Для этого на средней из трех подстанций регулируют емкостное сопротивление УПК так, чтобы напряжение на отстающей фазе было вьппе напряжения опережающей фазы этой подстанции, а разность указанных напряжений стала равной разности напряжений одной из крайних подстанций. 4 ип. I (Л 00 С71 со 00 СП СО

фиг

0,

фиг.2

Z7,

2мв

1 I

ff7

Z7S 0,6м8

ff.

0,9нв

(pue.3

фиеЛ