УСТРОЙСТВО для СИММЕТРИРОВАНИЯ ТОКА Советский патент 1969 года по МПК H02J3/26 B60M3/00 

Супдествующне на тяговых подстанциях нерегулируемые однофазные устройства поперечной компенсации состоят из последовательно подключенной конденсаторной батареи и реактора, включенных в отстаюпдую фазу напряжения. Однако включение таких устройств усугубляет степень неспмметрии токов и нанряженнй, приводя к недопустимому воздействию тяговой сети на сети районных и смежных потребителей.

Предлагаемое устройство снабжено дополнительным трехфазным трансформатором, первичные обмотки которого подключены параллельно вторичным обмоткам трехфазного тягового трансформатора, а вторичные обмотки соединены в звезду и выполнены с отпайками, к которым через переключающие устройства и два двухфазных моста, вынолнепные па управляемых вентилях, присоединены конденсаторная батарея и реактор.

Такое устройство найдет применение на железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, н позволит практически исключить несимметрию токов и напряжений, повысить коэффициент мощности тяговой нагрузки и, следовательно, снизить потерн энергии в питающей сети, а повысить уровень нанряжения на шинах тяговых подстанций в условиях резко меняющейся тяговой нагрузки.

Схема включает емкость С, настроенную с ней в резонанс по третьей гармонической составляющей, реактор Хр, вторичную обмотку дополнительного трансформатора, получающую питание от фаз Л, S и С со стороны вторичной обмотки тягового трансформатора. Все три секции обмоткн имеют ответвления, количество и величина ступени напряжения между которыми определяется необходимостью поддержания на емкости в переходном режиме напряжения, не выходящего за пределы нанряжения конденсаторов, а также необходимой плавностью регулирования емкостной мощности устройства.

Оба вывода устройства присоединены к выводам этих обмоток через две двухфазные мостовые схемы и два коммутирующих переключательных устройства (К17У). Одно КПУ нрисоедннено к выводам обмотки фазы А, а друroe - к выводам обмоток фаз С и В.

Каждый вывод обмоток присоединен к обоим плечам соответствующей мостовой схемы через развилку двух коммутирующих аппаратов своего КПУ.

Каждая двухфазная мостовая схема представляет собой переключающее устройство (ПУ), собранное на управляемых полупроводниковых или ионных вентилях, за счет которого переключение с одного ответвления на

подготовки переключения с ответвления на ответвление с помощью переключающего устройства, без разрыва цени под нагрузкой.

Последовательность переключения, а также система следящего регулирования может быть решена как за счет применения местной программной автоматики на каждой подстанции, так и за счет применения счетно-решающей техники.

Вторичные напрял ения дополнительного трансформатора целесообразно выбрать с таким расчетом, чтобы конденсаторная батарея собиралась из конденсаторов, соединенных параллельно, с одним емкостным элементом на ветвь. При этом нредполагается, что при подаче на конденсаторную батарею максимального напряжения U мощность ее используется полностью. Понятно, что с появлением надежных вакуумных или других выключателей, ПУ на управляемых вентилях можно будет заменить такими выключателями.

Расчеты показывают, что эффективность такого устройства с точки зрения снижения потерь энергии но сравнению с нерегулируемым существенно выше, а окупаемость его лежит в пределах одного-двух лет.

Кроме того, описанное устройство имеет следующие преимущества;

позволяет исключить или ограничить в допустимых нределах несимметрию токов и напряжений во всем диапазоне изменения тяговой нагрузки;

стабилизирует напряжение на шинах тяговых нодстанций даже в режиме максимальных нагрузок в нределах не ниже 27 кв;

дает возможность отказаться от установки на тяговых подстанциях трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой (стоимость которых в 1,3-1,5 раза выше, чем стоимость трансформаторов бе, регулирования), эффективность которых в условиях тяги

весьма сомнительна, а надежность существенно ниже, чем у трансформаторов без регулировапия напряжения под нагрузкой;

иа тяговых нодс1анциях .можно устанавливать трансформаторы значигельно меньшей мощности за счет разгрузки их от потоков реактивной энергии;

стабилизирует коэффициент мощности условной тяговой нагрузки с учетом действия конденсаторной батареи в пределах до 1,0 или даже в емкостном квадранте;

сводит до минимума потери энергии в питающей сети за счет исключения передачи но питающей сети больших потоков реактивной энергии и потери энергии в тяговой сети от уравнительных токов;

повышает скорость движения поездок, повышает провозную и пропускную способность дорог;

увеличивает расстояние между тяговыми подстанциями на вновь электрифицируемых линиях.

Предмет изобретения

Устройство для симметрирования тока и напряжения тяговой сети железных дорог переменного тока, содержащее конденсаторную батарею с нодсоединенным реактором, двухфазные мосты на унравляемых вентилях и тяговый трансформатор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь в тяговой сети, устройство снабжено дополнительным трехфазным трансформатором, первичные обмотки

которого подключены нараллельно вторичным обмотка, трехфазного тягового трансформатора, а вторичные обмотки соединены в звезду и выполнены с отпайками, к которым через переключающие устройства и упомянутые двухфазные мосты присоединены конденсаторная батарея и реактор.

$/f J. . j /i J x /:

о x

I

:;&

CM

w 5

e