Устройство поперечной емкостной компенсации тяговой подстанции Советский патент 1993 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к конструкции устройств поперечной компенсации реактивной мощности тяговых подстанций переменного тока при использовании на них симметрирующих трансформаторов с эффектом Скотта.

Целью изобретения является разработка устройства компенсации для тяговых подстанций с СТТП, исключающего генерирование токов обратной последовательности от этих устройств при одновременном снижении потерь энергии в реакторах.

На фиг. 1 показана схема подключения предлагаемого устройства поперечной компенсации к СТТП; на фиг. 2 - векторная

диаграмма токов и напряжений тяговой подстанции с СТТП; на фиг. 3 - векторная диаграмма формирования тока, протекающего через реактор предлагаемого устройства; на фиг. 4 - формирование тока обратной .последовательности (ТОП) фазы А при наличии предлагаемого устройства поперечной компенсации и одинаковых нагрузках слева и справа от подстанции с СТТП.

ТОП от тяговой нагрузки (I да) и предлагаемого УППК(1 СА2): 1

J A2 TJ (I л I п) СА2 ( I ел I сп).

00

со о ел о

„-«а

где J я и ) п токи тяговой нагрузки слева и

справа от тяговой подстанции; I ел и I Сп - токи батарей Сг и Cz предлагаемого УППК. Как следует из фиг. А, при УППК не генерирует ТОП, При тяговая нагрузка также не генерирует ТОП. Следовательно, при этих условиях результирующий

ТОП}А2Ј 0,

Обе батареи Ci и Cz устройства (фиг. 1) содержат разъединители 1, выключатели 3, 4, один из которых зашунтирован резистором 5. Параллельно конденсаторам 8 батарей подключены трансформаторы напряжения 9. Конденсаторы установлены на платформах 7. Для обеспечения защиты устройства используют трансформатор тока 2, 11 и заземляющие разъединители 6. Реактор 10 присоединен одним выводом к общему низковольтному батарей С1 и Cz, а вторым через первичную обмотку трансформатора тока 11 - к рельсам.

Устройство работает следующим образом..

При подключении первой батареи Сг к одной из вершин (ат) вторичной обмотки СТТП, соединенной треугольником, а второй батареи Cz - к второй фазе (в т) вторичной обмотки СТТП, соединенной неполной звездой, обе батареи вторыми своими выводами объединяются в общий низковольтный узел (а), между которым и рельсами включается резонансный реактор 10. Благодаря тому, что вторая вершина вторичной обмотки, соединенной треугольником, объединяется с концом соответствующей фазы обмотки неполной звезды (выводы Ст и Ст) и присоединяетс% к рельсам, угол между токами I ел и J сп батарей Ci и Сг составляет 90° (фиг. 3),

а ток через реактор J p оказывается равным не арифметической, а геометрической сумме токов батарей I Сл и J Сп, т.е. результирующий ток равен не сумме токов батаре1

1,41 от значения тока любой из батарей. Следовательно, потери энергии в реакторе снижаются в два раза по сравнению с потерями в реакторе прототипа, когда емкость

УППК включается слева или справа от тяговой подстанции. По сравнению с потерями энергии в реакторе ФРОМ-35 прототипа экономия электроэнергии составляет 0,5x40x8760 175200 кВт ч/год на одно устройство.

Одновременно внедрение предлагаемого изобретения позволяет исключить влияние УППК в таком исполнении на ТОП тяговых подстанций, ибо эти устройства генерируют только токи прямой последовательности, что наглядно иллюстрирует фиг.

4 (фиг. J СА1).

Формулаизобретения

Устройство.поперечной емкостной компенсации тяговой подстанции переменного тока, содержащей трансформатор, вторичная обмотка которого соединена в треугольник, состоящее из батареи конденсаторов и реактора, соединенных последовательно, подключенных между одной из вершин треугольника вторичной обмотки и рельсами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

уменьшения несимметрии токов и напряжений и снижения потерь мощности в реакторе, установленный на тяговой подстанции трансформатор является симметрирующим и содержит вторую вторичную обмотку, соединенную в неполную- звезду, в которой одна из вершин треугольника объединена с концом соответствующей ей фазы обмотки неполной звезды и подключена к рельсам, дополнительно введена вторая батарея конденсаторов, подключенная к второй фазе неполной звезды, при этом первая батарея конденсаторов подключена к вершине треугольника, соответствующей отсутствующей фазе неполной звезды, низковольтные выводы батарей объединены, а реактор подключен между общей точкой вторичных обмоток и объединенными выводами батарей.

Ј

СТТ/7

Использование: в энергетике, в устройствах поперечной компенсации реактивной мощности тяговых подстанций. Сущность: устройство содержит батарею конденсаторов, расщепленную на две части, последовательно с которой включен реактор, батарея конденсаторов подключена к шине 27,5 кВ тяговой подстанции, на которой установлен симметрирующий трансформатор, содержащий вторую вторичную обмотку, соединенную в неполную звезду, а одна из вершин треугольника объединена с концом соответствующей ей фазы обмотки неполной звезды. Одна часть батареи конденсаторов подключена к вершине треугольника, соответствующей фазе неполной звезды, другая - к одной из вершин неполной звезды. При этом низковольтные выводы частей батарей объединены, соединены с реактором. 4 ил. ел с

LB

и

в

/7

VA

8

Фиг. 2

Фи г Л

Редактор А.Коляда

Составитель Р.Мамошйн

Техред М.МоргенталКорректор Т.Вашкович