RU2592862C1 - Voltage regulation method on alternating current traction station - Google Patents
Voltage regulation method on alternating current traction station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592862C1 RU2592862C1 RU2015121009/07A RU2015121009A RU2592862C1 RU 2592862 C1 RU2592862 C1 RU 2592862C1 RU 2015121009/07 A RU2015121009/07 A RU 2015121009/07A RU 2015121009 A RU2015121009 A RU 2015121009A RU 2592862 C1 RU2592862 C1 RU 2592862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- resistance
- cpc
- current
- suction line
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Abstract
Description
Способ относится к системе электроснабжения переменного тока электрических железных дорог, а именно к регулированию напряжения с помощью трансформатора с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (УРПН) и установки продольной емкостной компенсации (УПК).The method relates to an alternating current power supply system of electric railways, namely, voltage regulation using a transformer with a voltage control device under load (URPN) and the installation of longitudinal capacitive compensation (UPC).
На тяговых подстанциях для регулирования напряжения применяют трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (УРПН) и установки продольной емкостной компенсации (УПК) [1]. Известны установки продольной емкостной компенсации (УПК) с регулируемой секцией, включенной в отсасывающую линию тяговой подстанции переменного тока, эффективно работающие совместно с УРПН [1 и 2]. Принимаем за прототип способ регулирования напряжения с УРПН трансформаторов и установкой продольной емкостной компенсации УПК с регулируемой секцией по статье [3] и его реализацию по рис. 3 из [3] (или рис. 14.1 из [2]): Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока с двумя трансформаторами с сопротивлением фазы Xm, оборудованными устройством регулирования напряжения под нагрузкой (УРПН), и двухсекционной установкой продольной емкостной компенсации (УПК) в отсасывающей линии шин 27,5 кВ с сопротивлением нерегулируемой секции Xc1 и номинальным током Ic1, а при подключении регулируемой секции сопротивление УПК XcΣ, а номинальный ток УПК - IcΣ, путем изменения коэффициента трансформации трансформаторов и включения-отключения регулируемой секции УПК.In traction substations for voltage regulation, transformers with voltage regulation under load (URPN) and longitudinal capacitive compensation (UPC) are used [1]. Known installation of longitudinal capacitive compensation (CPC) with an adjustable section included in the suction line of the traction substation of alternating current, effectively working in conjunction with URPN [1 and 2]. We take as a prototype a method of regulating voltage with a transformer URPN and installing longitudinal capacitive compensation of the CCP with an adjustable section according to article [3] and its implementation according to Fig. 3 of [3] (or Fig. 14.1 of [2]): A method for regulating voltage at an alternating current traction substation with two transformers with phase resistance Xm, equipped with a voltage regulator under load (URPN), and a two-section longitudinal capacitive compensation device (UPC) ) in the suction line tires 27.5 kW resistance unregulated section Xc1 and rated current Ic1, and adjustable connecting section, and the nominal current resistance CCP CCP Xc Σ - Ic Σ, by changing the transformation ratio transformers and inclusion Ia-off of the CCP-controlled section.
Недостаток прототипа. В [2] указано, что регулируемая секция УПК включается только при включении второго трансформатора и повышении нагрузки. Однако в [2] не учитывается симметрирующее свойство УПК, включенной в отсасывающую линию тяговой подстанции, что должно существенно повышать эффективность регулирования напряжения с помощью УРПН трансформатора.The lack of prototype. In [2] it is indicated that the regulated section of the CPC is turned on only when the second transformer is turned on and the load is increased. However, in [2], the balancing property of the UPC included in the suction line of the traction substation is not taken into account, which should significantly increase the efficiency of voltage regulation with the help of the URPN transformer.
Цель изобретения: повысить эффективность совместной работы УПК и УРПН с учетом симметрирующего свойства УПК.The purpose of the invention: to increase the effectiveness of the joint work of the CPC and URPN taking into account the balancing properties of the CPC.
Для реализации цели измеряют входное индуктивное сопротивление подстанции до шин 110(220) кВ Хвх и при токе отсасывающей линии менее Ic1 сравнивают модули значений при одном включенном трансформаторе А1 и А2, гдеTo achieve this goal, the input inductance of the substation to the buses 110 (220) kV Xbx is measured and, with a suction line current of less than Ic1, the value modules are compared with one transformer A1 and A2 turned on, where
и при двух включенных трансформаторах В1 и В2, гдеand with two transformers B1 and B2 turned on, where
и если А1>А2 или B1>В2, то включают регулируемую секцию УПК, а если А1<А2 или B1<В2, то отключают регулируемую секцию УПК, и только после переключений регулируемой секции переключают УРПН для соблюдения условияand if A1> A2 or B1> B2, then turn on the regulated section of the CPC, and if A1 <A2 or B1 <B2, then turn off the regulated section of the CPC, and only after switching the regulated section do the control valves to comply with the condition
где Uмин и Uмакс - предельные допустимые напряжения шин 27,5 кВ, a U - текущее значение напряжения,where Umin and Umax are the maximum allowable bus voltage of 27.5 kV, and U is the current voltage value,
причем если ток отсасывающей линии превышает Ic1, то сравнение модулей сопротивлений не производят и включают регулируемую секциюmoreover, if the suction line current exceeds Ic1, then the resistance modules are not compared and the adjustable section is turned on
Основная идея, на которой построено изобретение, заключается в следующем. На тяговой подстанции напряжение обычно несимметричное. Так как регулирование с помощью УРПН осуществляется одновременно по трем фазам, то при повышении напряжения на фазе с наименьшим напряжением, может произойти повышение напряжения сверх допустимых значений на другой фазе. Поэтому эффективное регулирование напряжения с помощью УРПН возможно при симметричном напряжении, которое достигается при сопротивлении УПК, включенной в отсасывающую линию, равного сопротивлению фазы подстанции (которое равно сопротивлению фазы трансформатора (трансформаторов) плюс входное сопротивление) [1]. Предполагается, что все сопротивления приведены к одному напряжению, например к 27,5 кВ. Поэтому чем ближе приближается сопротивление УПК к сопротивлению фазы подстанции, тем ближе приближается режим тяговой подстанции к симметричному напряжению. В связи с указанным, прежде чем регулировать напряжение с помощью УРПН, включают-отключают регулируемую секцию УПК так, чтобы приблизить сопротивление фазы подстанции к сопротивлению УПК.The main idea on which the invention is based is as follows. At a traction substation, the voltage is usually asymmetrical. Since the regulation with the help of the URPN is carried out simultaneously in three phases, with an increase in voltage in the phase with the lowest voltage, an increase in voltage can occur over the permissible values in the other phase. Therefore, an effective voltage regulation with the help of an SEC is possible with a symmetrical voltage, which is achieved when the resistance of the control device included in the suction line is equal to the resistance of the substation phase (which is equal to the phase resistance of the transformer (s) plus input resistance) [1]. It is assumed that all resistances are reduced to the same voltage, for example, to 27.5 kV. Therefore, the closer the resistance of the UPC approaches the resistance of the substation phase, the closer the mode of the traction substation approaches the symmetrical voltage. In connection with the foregoing, before regulating the voltage using the URPN, turn on and off the regulated section of the CPC so as to bring the resistance of the substation phase to the resistance of the CPC.
Для пояснения способа регулирования представим схему тяговой подстанции с трансформаторами, оборудованными устройствами регулирования напряжения под нагрузкой УРПН, и двухсекционной УПК.To explain the regulation method, we will present a scheme of a traction substation with transformers equipped with voltage regulation devices under load of a load-transfer control circuit, and a two-section control code.
В схеме приняты следующие обозначения:The following notation is used in the circuit:
1 - шины 110(220)кВ;1 - buses 110 (220) kV;
2, 3 - трансформаторы с УРПН;2, 3 - transformers with URPN;
4 - шины 27,5 кВ;4 - tires 27.5 kV;
5 - нейтральная вставка;5 - neutral insert;
6 - контактная сеть плеч питания;6 - contact network of the supply arms;
7 - установка продольной емкостной компенсации (УПК) в отсасывающей линии;7 - installation of longitudinal capacitive compensation (CPC) in the suction line;
8 - нерегулируемая секция УПК;8 - unregulated section of the Code of Criminal Procedure;
9 - регулируемая секция УПК с коммутационным аппаратом 10;9 - adjustable section of the CPC with a switching device 10;
11 - расчетный блок;11 - calculation unit;
12 - информация о входном сопротивлении Хвх;12 - information about the input impedance Хвх;
13 - информация о сопротивлении трансформатора и УПК;13 - information about the resistance of the transformer and the CPC;
14, 15 - трансформаторы плеч питания;14, 15 - power arm transformers;
16 - управление регулируемой секцией УПК;16 - control of the regulated section of the CPC;
17 - управление УРПН;17 - management URPN;
18 - рельсы.18 - rails.
Пуск - запуск схемы при несоблюдении условия (3).Start - start the circuit if the condition (3) is not met.
Входное индуктивное сопротивление подстанции определяют путем одновременного измерения изменения напряжения фазы ΔU на шинах 27,5 кВ и изменения тока ΔI на этой же фазе [4]:The input inductive reactance of the substation is determined by simultaneously measuring the change in the phase voltage ΔU on the 27.5 kV buses and the change in current ΔI on the same phase [4]:
При выходе напряжения за допустимые пределы (3) запускается расчетный блок 11 и по исходной информации 12 и 13 рассчитываются модули:When the voltage goes beyond the permissible limits (3), the
При включенном одном трансформаторе:With one transformer turned on:
если Al>А2, то по команде 16 включается регулируемая секция 9 коммутационным аппаратом 10, а если А1<А2, то секция 9 отключается.if Al> A2, then by
При включенных двух трансформаторах:With two transformers turned on:
если В1>В2, то по команде 16 включается регулируемая секция 9 коммутационным аппаратом 10, а если В1<В2, то секция 9 отключается.if B1> B2, then, on
После проведения указанных мероприятий с регулируемой секцией 9 УПК 7 дается команда 17 на переключение УРПН трансформаторов 2 и 3.After carrying out these measures with an adjustable section 9 of the CPC 7,
Как пример, покажем работу УПК и УРПН при следующих исходных данных: Хс1=2,5 Ом, XcΣ=1,5 Ом, Xm=2 Oм. Обычно на этой подстанции при нормальной работе СВЭ Хвх=0,5 Ом и при одном включенном трансформаторе включена нерегулируемая секция УПК с Хс1=2,5 Ом, а при двух включенных трансформаторах дополнительно включена регулируемая секция УПК и XcΣ=1,5 Ом.As an example, we will show the operation of the CCP and URPN with the following initial data: Xc1 = 2.5 Ohm, Xc Σ = 1.5 Ohm, Xm = 2 Ohm. Usually, at this substation, during normal operation of the SHE Xxv = 0.5 Ohms and with one transformer turned on, an unregulated UPC section with Xs1 = 2.5 Ohms is turned on, and with two transformers turned on, an adjustable UPC section and Xc Σ = 1.5 Ohms are additionally included.
В связи с ремонтными работами в системе внешнего электроснабжения при измерениях получено Хвх=1,2 Ом. Тогда при двух включенных трансформаторах полученоIn connection with the repair work in the external power supply system during measurements, Ххх = 1.2 Ohms was obtained. Then, with two transformers turned on,
Так как B1<В2, то при двух включенных трансформаторах и при токе отсасывающей линии менее Ic1 не следует включать регулируемую секцию. Действительно, сопротивление подстанции (1,2+2/2)=2,2 Ом, сопротивление нерегулируемой секции УПК 2,5 Ом, а при включенной регулируемой секции 1,5 Ом. Как видно, при включении нерегулируемой секции УПК ее сопротивление (2,5 Ом) будет меньше отличаться от сопротивления подстанции (2,2 Ом), чем при включенной регулируемой секции (сравнить 2,2 Ом с 1,5 Ом).Since B1 <B2, then with two transformers turned on and with a suction line current less than Ic1, the adjustable section should not be switched on. Indeed, the resistance of the substation (1.2 + 2/2) = 2.2 Ohms, the resistance of the unregulated section of the CPC is 2.5 Ohms, and when the regulated section is turned on 1.5 Ohms. As you can see, when you turn on the unregulated section of the CPC, its resistance (2.5 Ohms) will be less different from the resistance of the substation (2.2 Ohms) than when the regulated section is on (compare 2.2 Ohms with 1.5 Ohms).
ЛитератураLiterature
1. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1983. - 183 с. 1. Borodulin B.M., German L.A., Nikolaev G.A. Condenser installations of electrified railways. - M .: Transport, 1983. - 183 p.
2. Герман Л.А., Герман В.Л. Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока. Монография. М.: МГУПС, 2014, 174 с.2. German L.A., German V.L. Automation of power supply traction AC network. Monograph. M .: MGUPS, 2014, 174 p.
3. Герман Л.А., Гончаренко В.П. Современная схема продольной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения. Вестник РГУПС №2(50)-2013, Ростов-на-Дону, с. 12-17.3. German L.A., Goncharenko V.P. The modern scheme of longitudinal capacitive compensation in the traction power supply system. Bulletin of RGUPS No. 2 (50) -2013, Rostov-on-Don, p. 12-17.
4. АС 1359853. Способ снижения уравнительных токов в тяговой сети. Опубл. 15.12.87. Бюл. №46.4. AC 1359853. A method of reducing surge currents in a traction network. Publ. 12/15/87. Bull. No. 46.
Claims (1)
А1=|(Хвх+Xm)-Xc1| и А2=|(Хвх+Xm)-Xc∑|,
и при двух включенных трансформаторах В1 и В2, где
В1=|(Хвх+Xm/2))-Хс1| и В2=|(Хвх+Xm/2)-Xc∑|,
и если А1>А2 или B1>В2, то включают регулируемую секцию УПК, а если A1<А2 или B1<В2, то отключают регулируемую секцию УПК, и только после переключений регулируемой секции переключают УРПН для соблюдения условия
Uмин<U<Uмакс,
где Uмин и Uмакс - предельные допустимые напряжения шин 27,5 кВ, a U - текущее значение напряжения, причем если ток отсасывающей линии превышает Ic1, то сравнение модулей сопротивлений не производят и включают регулируемую секцию УПК. Method of voltage regulation at an alternating current traction substation with two transformers with phase resistance Xm, equipped with a voltage regulation device under load (URPN), and a two-section installation of longitudinal capacitive compensation (UPC) in a suction line of 27.5 kV tires with an unregulated section resistance Xc1 and a nominal current Ic1, and the connecting section of adjustable resistance CPC Xc Σ, and the nominal current Ic Σ, by changing the transformation ratio of the transformer and on-off adjustable CPC section, wherein the measured input inductive reactance substation to the bus 110 (220) x € X kV and at a current Ic1 less suction line modules resistance values are compared with one switched transformer A1 and A2, where
A1 = | (Xbx + Xm) -Xc1 | and A2 = | (x € X + Xm) -Xc Σ |,
and with two transformers B1 and B2 turned on, where
B1 = | (XBX + Xm / 2)) - Xc1 | and B2 = | (Xbx + Xm / 2) -Xc ∑ |,
and if A1> A2 or B1> B2, then turn on the regulated section of the CPC, and if A1 <A2 or B1 <B2, then turn off the regulated section of the CPC, and only after switching the regulated section do the control valves to comply with the condition
Umin <U <Umax,
where Umin and Umax are the maximum allowable bus voltage of 27.5 kV, and U is the current voltage value, and if the suction line current exceeds Ic1, then the resistance modules are not compared and include an adjustable section of the CCP.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121009/07A RU2592862C1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Voltage regulation method on alternating current traction station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121009/07A RU2592862C1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Voltage regulation method on alternating current traction station |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592862C1 true RU2592862C1 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=56557076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015121009/07A RU2592862C1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Voltage regulation method on alternating current traction station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592862C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109720241A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 西华大学 | A kind of anti-voltage wave device of subway train |
CN110816367A (en) * | 2019-11-07 | 2020-02-21 | 中铁电气化局集团有限公司 | Distributed cooperative absorption method for braking energy of urban rail transit |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2365018C1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) | Method of voltage control at ac traction substation |
DE102011013330B3 (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-06 | Bicc Holdings Gmbh | Single-phase feeding arrangement and method for supplying a supply line of an alternating current track with single-phase alternating current |
RU124070U1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-01-10 | Леонид Абрамович Герман | DEVICE FOR LONGITUDINAL CAPACITY COMPENSATION OF AC TRACING SUBSTATION |
-
2015
- 2015-06-02 RU RU2015121009/07A patent/RU2592862C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2365018C1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) | Method of voltage control at ac traction substation |
DE102011013330B3 (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-06 | Bicc Holdings Gmbh | Single-phase feeding arrangement and method for supplying a supply line of an alternating current track with single-phase alternating current |
RU124070U1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-01-10 | Леонид Абрамович Герман | DEVICE FOR LONGITUDINAL CAPACITY COMPENSATION OF AC TRACING SUBSTATION |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109720241A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 西华大学 | A kind of anti-voltage wave device of subway train |
CN110816367A (en) * | 2019-11-07 | 2020-02-21 | 中铁电气化局集团有限公司 | Distributed cooperative absorption method for braking energy of urban rail transit |
CN110816367B (en) * | 2019-11-07 | 2021-03-26 | 中铁电气化局集团有限公司 | Distributed cooperative absorption method for braking energy of urban rail transit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7405498B2 (en) | Multi-level active filter | |
US7271572B2 (en) | Apparatus and methods for providing a voltage adjustment for single-phase voltage regulator operation in a three-phase power system | |
CN108092296B (en) | Direct current transmission system and method | |
CN105044408B (en) | A kind of extra-high voltage detecting current transformer flows up device with high current | |
SE541989C2 (en) | Device and method for earth fault compensation in power grids | |
CN103199477B (en) | A kind of circuit exchanges de-icing method and device | |
CN101860035A (en) | Reactive compensation system of thyristor controlled magnetically controlled reactor | |
US10230234B2 (en) | Controlled switching devices and method of using the same | |
RU2592862C1 (en) | Voltage regulation method on alternating current traction station | |
KR102069615B1 (en) | Switchboard with built-in zero sequence harmonic filter | |
CN109510213B (en) | In-phase power supply comprehensive compensation device and method based on traction-compensation transformer | |
KR101617857B1 (en) | Power saving of device | |
WO2020038603A1 (en) | Current control apparatus | |
JP5118397B2 (en) | Current limiting device | |
RU2349012C1 (en) | METHOD OF POWER LOSSES REDUCTION IN 6( 10)-0,4 kV DISTRIBUTING CIRCUITS | |
CN103840471B (en) | Adjustable reactive power compensator for electric power networks | |
RU2547817C2 (en) | Voltage regulation method at alternating-current traction station | |
CN104362661B (en) | Flexible DC transmission bipolar main junction device | |
KR101903439B1 (en) | A FAULT LOCATION ESTIMATION APPARATUS AND METHOD OF NEUTRAL LINE DRAW OUT TYPE MAIN TRANSFORMER AND UNBALANCED AUTOTRANSFORMER IN AC 2×25kV FEEDING SYSTEM | |
CN107132387B (en) | Signal source device | |
RU2399136C1 (en) | Method for disconnection of short circuit in high-voltage ac circuit | |
JP6402603B2 (en) | Power conversion device and power conversion system | |
JP2015050881A (en) | Power factor automatic adjuster | |
CN107332255A (en) | A kind of power factor regulation device | |
Fedyczak et al. | Modelling and analysis of three-phase hybrid transformer with buck-boost matrix-reactance chopper and active load |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170603 |