Устройство электроснабжения электрофицированных железных дорог переменного тока Советский патент 1991 года по МПК B60M3/02 

сл

С

Изобретение относится к электрическим железным дорогам переменного тока, а именно к системам электроснабжения. Цель изобретения - увеличение пропускной и провозной способности путем повышения КПД и расширения диапазона регулирования напряжения и. реактивной мощности. Устройство содержит однофазный трансформатор 3 с основной, вольтодобавочной и компенсационной обмотками. Вольтодо- бавочная и компенсационная обмотки выполнены регулируемыми, число витков регулируется блоком 12 стабилизации напряжения в контактной сети, вход которого соединен с выходом датчика 11 напряжения контактной сети, и блоком 10 оптимизации компенсации, соединенным сдатчиком 9 тока ввода и датчиком 8 тока контактной с.ети.

Изобретение относится к электрическим железным дорогам, а именно к системам электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока

Цель изобретения - повышение пропускной и провозной способности путем повышения КПД и расширения диапазона регулирования напряжения и реактивной мощности

На чертеже представлена электрическая схема устройства электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока.

Устройство содержит питающую сеть 1, трехфазный трансформатор 2, имеющий первичную и вторичную трехфазные обмотки, однофазный трансформатор 3 с основной обмоткой 4, подключенной параллельно фазе а вторичной обмоткой трехфазного трансформатора 2, вольтодобавочной обмоткой 5 и компенсационной обмоткой 6 Параллельно компенсационной обмотке 6 подключен емкостный компенсатор 7 Датчик 8 тока ввода и датчик 9 тока контактной сети подключены к блоку 10 оптимизации компенсации. Датчик 11 напряжения контактной сети связан с блоком 12 стабилизации напряжения в контактной сети. Фидерные зоны 13 и 14 связаны с фазами а и b вторичной обмотки трансформатора 2 и разделены нейтральной вставкой 15. Нагрузка 16 подключается к фидерным зонам 13,14 и тяговому рельсу 17, связанному с фазой С вторичной обмотки трансформатора 2. Переключатель 18 имеет два положения - Р и 3, которые соответствуют двум разным уровням уравнительных токов на фидерной зоне. Блок 10 оптимизации компенсации представляет собой последовательно соединенные делитель, адаптивный блок и регулятор числа

ON СЛ

О

сл

Os

витков компенсационной обмотки 6 Блок 12 стабилизации напряжения выполнен в виде компаратора и регулятора числа витков вольтодобавочной обмотки 5.

Устройство работает следующим образом. Переключатель 18 устанавливается в положение Р. Однофазный трансформатор 3 индуктирует на вольтодобавочной обмотке 5 добавочное напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения в контактной сети на ± 60 эл. град. При изменении напряжения на нагрузке 16, например электровозе, датчик 11 напряжения контактной сети подает сигнал на блок 12 стабилизации напряжения в контактной сети, который регулировкой числа витков вольтодобавочной обмотки 5 позволяет выбрать такую величину добавочного напряжения, чтобы поддержать на нагрузке постоянное по величине и фазе напряжение.

При этом мощность устройства поперечной емкостной компенсации остается неизменной.

При переводе переключателя 18 в положение 3. Однофазный трансформатор 3 индуктирует на вольтодобавочной обмотке 5 добавочное напряжение, совпадающее по фазе с напряжением контактной сети. При изменении напряжения на нагрузке 16, например электровозе, датчик 11 подает сигнал на блок 12 стабилизации напряжения, который регулировкой числа витков вольтодобавочной обмотки 5 позволяет выбрать такую величину добавочного напряжения, чтобы поддержать на нагрузке постоянное по величине и фазе напряжение.

При изменении потребляемой нагрузкой 16 реактивной мощности блок 10 оптимизации компенсации регулировкой числа витков компенсационной обмотки 6 выбирает такую величину напряжения, а следовательно и мощности поперечной емкостной компенсации, которая позволяет обеспечить максимальный КПД тяговой подстанции переменного тока, Максимум КПД тяговой подстанции соответствует минимуму отношения тока ввода к току контактной сети, определяемого делителем. Поиск экстремума, обеспечивающего оптимизацию компенсации, производит стандартный адаптивный блок, входящий в состав блока 10 оптимизации компенсации.

Устройство позволяет осуществить одновременное и независимое регулирование напряжения от отстающей фазы и мощности поперечной емкостной компенсации, причем регулирование мощности оптимально,

т.е. реализуется по критерию максимума КПД тяговой подстанции.

Формула изобретения Устройство электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного

тока, содержащее трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к питающей сети, вторичная обмотка связана фазами А и В с фидерными зонами контактной сети, а фазой С с, тяговым рельсом, параллельно фазе а вторичной обмотки трехфазного трансформатора подключена основная обмотка однофазного трансформатора, вольтодобавочная обмотка выполнена с регулируемым числом витков и

подключена общим концом к одной из рабочих фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора, а другим - к контактной сети, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной и провозной способности путем повышения КПД и расширения диапазона регулирования напряжения

и реактивной мощности, введены емкостный компенсатор, компенсационная обмотка с регулируемым числом витков, датчик

напряжения контактной сети, датчик тока ввода и тока контактной сети, блок стабилизации напряжения в контактной сети, выполненный в виде компаратора и регулятора числа витков вольтодобавочной обмотки, и

блок оптимизации компенсации, выполненный в виде последовательно соединенных делителя, адаптивного блока и регулятора числа витков компенсационной обмотки, параллельно которой подключен емкостный

компенсатор, причем датчик спряжения контактной сети подключен к входу компаратора, а датчики токов ввода и контактной сети - к входу делителя.