1
Изобретение относится к области электроэнергии и может быть использовано в системах электроснабжения тяговых потребителей магистральных и карьерных железных дорог, электрофицированных на однофазном переменном токе.
Известно устройство для электроснабжения контактной сети переменного тока, содержащей контактные провода с нейтральными вставками и рельсы, четного и нечетного направлений, включающее в себя тяговые подст анции с двумя тяговыми трансформаторами со схемой соединения обмоток Л 1 , причем выводы первичных обмоток тяговых трансформаторов соседних тяговых подстанций подсоединены к питающей сети таким образом, что чередование их фаз различно, а вторичные обмотки тяговых трансформаторов подключены к проводам конта1{тной сети и рельсам 1 .
Соединение трансформаторов по схеме Ад обеспечивает чередование загруженных фаз питающих линий электропередачи, при этом чередуются фазы тяговых трансформаторов соседних тяговь1х подстанций, а тяговые трансформаторы .в пределах одной
тягозой подстанции имеют одинаковое подключение фаз с высокой и низкой стороны трансформаторов.
Группы соединения тяговых трансформаторов подбираются таким образом, чтобы векторы тока обратной последовательности в питающей сети от смежных подстанций были взаимно сдвинуты на 120°.
При общем числе тяговых подстанций, кратном трем, и непрерывном или обратном чередовании подключения фаз трансформаторов смешанных тяговых подстанций обеспечивается определенный симметрирующий эффект в питающей сети.
Однако известное устройство электроснабжения не обеспечивает достаточного 5 симметрирующего эффекта вследствие неравенства нагрузок тяговых трансформаторов и взаимно независимого и случайного характера этих нагрузок, что отрицательно сказывается на работе отдельных потребителей, синхронных генераторов и не обеспечивает необходимого качества электрической энергии.
Целью изобретения является повыщение эффективности симметрирования питающей сети. Цель достигается тем, что в устройстве для энергоснабжения контактной сети переменного тока, выводы первичных обмоток тяговых трансформаторов в пределах одной подстанции подсоединены к питающей сети с различным чередованием фаз, обеспечивающим сдвиг токов обратной последовательности в питающей сети на 120°. а вторичные обмотки трансформаторов одной подстанции подключены: одного -4 контактной сети четного направления, а другого- к контактной сети нечетного направления, при этом контактная сеть четного и нечетного направлений электрически разделена, а в местах электрического соединения контактных проводов четного и нечетного направлений в один из контактных проводов установлены дополнительные нейтральные вставки. Кроме того, в контактные провода четного и нечетного направлений на перегоне могут быть установлены дополнительные нейтральные вставки. Чередование фаз тяговых трансформаторов соседних тяговых подстанций при этом сохраняется, но оно осуществляется отдельно для четного и нечетного направлений. Для разделения питания контактной сети перегонов четного и нечетного направлений предусмотрены дополнительные контактные вставки в контактной сети одного из направлений в местах соединения четного и нечетного путей. В случае отключения одного из трансформаторов питание контактной сети перегона может осуществляться консаольно от трансформаторов соседних тяговых подстанций. Возможна установка третьего резервного трансформатора на тяговой подстанции. В зависимости от группы и схемы включения отключенного трансформатора, схема подключения резервного трансформатора должна изменяться в соответствии со схемой резервируемого трансформатора. При наличии дополнительных нейтральных вставок в контактной сети перегонов, необходимость установки третьего резервного трансформатора или питание контактной сети перегона консольно от трансформаторов соседних тяговых подстанций при отключении одного из трансформаторов тяговой подстанции исключается. В этом случае .при отключении одного из тяговых трансфор маторов питание контактной сети четного и нечетного направлений временно производится от ОДНОГОтрансформатора. При этом изменением места установки дополнительных нейтральных вставок на перегонах можно изменять распределение токов нагрузок плеч тяговых трансформаторов и, тем самым, увеличивать симметрирующий эффект циклического чередования подключения фаз тяговых трансформаторов. В предлагаемом устройстве при симметрировании режима питающей сети ток обратной последовательности каждой тяговой подстанции разделяется на два составляющих тока - от четного и нечетного направ/{ений, и эти два составляющих тока обратной последовательности сдвинуты взаимно на 120°, что обеспечивает дополнительный симметрирующий эффект. На фиг. 1 изображена схема устройства для электроснабжения контактной сети переменного тока; на фиг. 2 - векторные диаграммы токов обратной последовательности и последовательность чередования типов включения тяговых трансформаторов в предложенной устройстве; на фиг. 3 - дополнительная нейтральная вставка в контактной сети одного из направлений в местах соединения четного и нечетного путей. Схема содержит трехфазную линию электропередачи переменного тока 1, трехфазный тяговый трансформатор .2, соединенный по схеме А Д , тяговую подстанцию 3, контактную сеть четного направления 4, рельс четного направления 5, контактную сеть нечетного направления 6, рельс нечетного направления 7, дополнительную нейтральную вставку 8. На фиг. 2 изображена цикличность чередования фаз (обозначена 1тц,д, Ilntu и 1Итщ1 при подключении тяговых трансформаторов к контактной сети четного направления 9; цикличность чередования фаз при подключении тяговых трансформаторов к контактной сети нечетного направления 10; векторы токов обратной последовательности тяговых трансформаторов 11, питающих четное направление; векторы токов .обратной последовательности тяговых трансформаторов 12, питающих нечетное направление (векторы II и 2 приведены к стороне высокого напряжения); суммарные векторы токов обратной последовательности питающей сети 13. Из сопоставления векторных диаграмм (фиг. 2) видно, что суммарные токи обратной последовательности от каждой тяговой подстанции в предложенном устройстве в 2 раза меньше, чем в известном устройстве. Предлагаемое устройство позволяет значительно уменьшить токи и напряжения обратной последовательности в питающей сети, уменьшить потери энергии от токов обратной последовательности. Кроме того, реализация изобретения требует меньших затрат по сравнению с устройствами, обеспечивающими аналогичный симметрирующий эффект. При использовании изобретения коэффициент несимметрии в питающей сети умень шается в 1,6-1,7 раза по сравнению с коэффнциентом нёсимметрии известного устройства. Формула изобретения . Устройство для электроснабжения контактной сети переменного тока, содержащей контактные провода с нейтральными вставками и рельсы четного и нечетного направлений, включающее в себя тяговые подстанции с двумя тяговыми трансформато рами со схемой соединения Л/4 , выводы первичных обмоток которых подсоединены к питающей сети, а вторичные обмотки которых подключены к проводам контактной сети и рельсам, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности симметрирования питающей сети, выводы первичных обмоток тяговых трансформаторов в пределах одной подстанции подсоединены к питающей сети с различным чередованием фаз. обеспечивающим сдвиг токов обратной последовательности в питающей сстя на 120°, а вторичные обмотки трансформаторов одной подстанции подключены; одного - к контактной сети четного направления, а другого - к контактной сети нечетного направления, при этом контактная сеть четного и нечетного направлений электрически разделена, а в местах электрического соединения контактных проводов четного и нечетного направлений в один из контактных проводов установлены дополнительные нейтральные вставки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в контактной сети четного и нечетного направлений перегонов установлены дополнительные нейтральные вставки. Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе 1. Марквардт К. Г., Энергоснабжение электрических железных дорог. М., «Желдориздат, 1963, с, 41-46. .
Ш И И Ш - / X N.. f f I Ш О f f %. Х Г
6
z: I19 ШШ fo Т /г ж ж1
