RU138738U1 - FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM - Google Patents

FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU138738U1
RU138738U1 RU2013151709/07U RU2013151709U RU138738U1 RU 138738 U1 RU138738 U1 RU 138738U1 RU 2013151709/07 U RU2013151709/07 U RU 2013151709/07U RU 2013151709 U RU2013151709 U RU 2013151709U RU 138738 U1 RU138738 U1 RU 138738U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rail
section
tuned
frequency
filter
Prior art date
Application number
RU2013151709/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александра Альбертовна Максимова
Леонид Абрамович Герман
Original Assignee
Александра Альбертовна Максимова
Леонид Абрамович Герман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александра Альбертовна Максимова, Леонид Абрамович Герман filed Critical Александра Альбертовна Максимова
Priority to RU2013151709/07U priority Critical patent/RU138738U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU138738U1 publication Critical patent/RU138738U1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Фильтрокомпенсирующая установка системы тягового электроснабжения переменного тока с двумя параллельно соединенными секциями, включенными между шиной 27,5 кВ и рельсом, первая из них настроена на резонансную частоту 150 Гц, а вторая - на частоту 250 Гц, и в каждой секции последовательно соединены выключатель, конденсаторная батарея и реактор, подключенный к рельсу, отличающаяся тем, что вторая секция, настроенная на резонансную частоту 250 Гц, делится на два блока так, что между ними образована точка с нулевым потенциалом относительно рельса на основной частоте 50 Гц и введена цепь из последовательно соединенных конденсатора и демпфирующего резистора, подключенная между точкой с нулевым потенциалом второй секции и рельсом.Filter-compensating installation of traction power supply system of alternating current with two parallel connected sections connected between the 27.5 kV bus and the rail, the first of them is tuned to a resonant frequency of 150 Hz, and the second is tuned to a frequency of 250 Hz, and a capacitor switch is connected in series in each section a battery and a reactor connected to the rail, characterized in that the second section, tuned to a resonant frequency of 250 Hz, is divided into two blocks so that a point with a zero potential relative to the rail is formed between them a fundamental frequency of 50 Hz and a circuit is introduced from a series-connected capacitor and a damping resistor connected between a point with zero potential of the second section and the rail.

Description

Полезная модель относится к тяговому электроснабжению электрических железных дорог переменного тока, в частности, к фильтрокомпенсирующим установкам для компенсации реактивной мощности и снижения гармоник напряжения в тяговых сетях переменного токаThe utility model relates to traction power supply of AC electric railways, in particular to filter compensating installations for reactive power compensation and reduction of voltage harmonics in AC traction networks

Известны [1, 2, 3, 4] фильтрокомпенсирующие установки в системе тягового электроснабжения переменного тока с двумя параллельно соединенными первой и второй секциями, подключенными между шиной 27,5 кВ и рельсом, в каждой из которых последовательно соединены однофазный выключатель, конденсаторная батарея и реактор, подключенный к рельсу, при этом конденсаторная батарея секции, настроенной на 150 Гц, разделена на два блока так, что между ними образована точка с нулевым потенциалом относительно рельса на основной частоте 50 Гц, и между этой точкой и рельсом подключена цепь из последовательно соединенных конденсатора и демпфирующего резистора.Known [1, 2, 3, 4] filter-compensating installations in the traction power supply system of alternating current with two parallel connected first and second sections connected between a 27.5 kV bus and a rail, in each of which a single-phase switch, a capacitor bank and a reactor are connected in series connected to the rail, while the capacitor bank of the section tuned to 150 Hz is divided into two blocks so that a point with zero potential is formed between them relative to the rail at the fundamental frequency of 50 Hz, and between this point and a rail is connected to the circuit from a series-connected capacitor and a damping resistor.

Недостаток таких схем: сравнительно большие потери активной энергии в демпфирующей цепи, подключенной к секции, настроенной на 150 Гц.The disadvantage of such schemes is the relatively large loss of active energy in the damping circuit connected to the section tuned to 150 Hz.

В предлагаемой полезной модели принимаем за прототип схему двухступенчатой фильтрокомпенсирующей установки (ФКУ) [4]: Фильтрокомпенсирующая установка системы тягового электроснабжения переменного тока с двумя параллельно соединенными секциями, включенными между шиной 27,5 кВ и рельсом, первая из них настроена на резонансную частоту 150 Гц, а вторая - на частоту 250 Гц, и в каждой секции последовательно соединены выключатель, конденсаторная батарея и реактор, подключенный к рельсу.In the proposed utility model, we take as a prototype a scheme of a two-stage filter compensating installation (FCU) [4]: Filter compensating installation of an alternating current traction power supply system with two parallel sections connected between a 27.5 kV bus and a rail, the first of which is tuned to a resonant frequency of 150 Hz and the second - at a frequency of 250 Hz, and in each section a switch, a capacitor bank and a reactor connected to the rail are connected in series.

Цель полезной модели: уменьшение величины потерь активной мощности в демпфирующей цепи.The purpose of the utility model is to reduce the amount of active power loss in the damping circuit.

Для реализации цели вторая секция, настроенная на резонансную частоту 250 Гц, делится на два блока так, что между ними образована точка с нулевым потенциалом относительно рельса на основной частоте 50 Гц и введена цепь из последовательно соединенного конденсатора и демпфирующего резистора, подключенная между точкой с нулевым потенциалом второй секции и рельсом.To achieve the goal, the second section, tuned to a resonant frequency of 250 Hz, is divided into two blocks so that a point with zero potential is formed between them relative to the rail at a fundamental frequency of 50 Hz and a circuit is introduced from a series-connected capacitor and a damping resistor connected between the point with zero second section potential and rail.

Сравнение схем по предлагаемой полезной модели и по прототипу выполнено на математической модели и результаты представлены в табл. . Токи гармоник взяты с действующих двухсекционных установок поперечной емкостной компенсации системы тягового электроснабжения переменного тока. Как видно, потери мощности в предлагаемой модели значительно меньше (19,43 кВт), чем в прототипе (95,84 кВт). Кроме того, повышается надежность работы демпфирующего резистора за счет уменьшения его нагрева.Comparison of schemes for the proposed utility model and the prototype is performed on a mathematical model and the results are presented in table. . Harmonic currents are taken from existing two-section transverse capacitive compensation systems for traction AC power supply. As you can see, the power loss in the proposed model is much less (19.43 kW) than in the prototype (95.84 kW). In addition, increases the reliability of the damping resistor by reducing its heating.

Таблица 1.Table 1. Потери активной мощности в демпфирующей цепиActive power loss in damping circuit f, Гцf Hz Ток гармоник.Harmonic current. ПрототипPrototype Предлагаемая модельProposed model I, АI, A Ток в демпфирующей цепиDamping circuit current Потери активной мощности в демпфирующей цепиActive power loss in damping circuit Ток в демпфирующей цепиDamping circuit current Потери активной мощности в демпирующей цепиActive power loss in the dump circuit IД, АI D , A Pд, кВтPd, kW IД, АI D , A Pд, кВтPd, kW 50fifty 182182 00 00 00 00 150150 5151 30,530.5 93,3593.35 1,61,6 0,270.27 250250 20twenty 1one 00,0900.09 10,910.9 11,8711.87 350350 99 4,94.9 2,402.40 8,58.5 7,297.29 Потери в демпфирующей цепи, кВтLosses in the damping circuit, kW 95,8495.84 19,4319.43

Установка поперечной емкостной компенсации представлена на рисунке, на котором обозначены:The installation of transverse capacitive compensation is shown in the figure, which shows:

1 - шина 27,5 кВ.1 - bus 27.5 kV.

2 - рельсы.2 - rails.

3, 4 - первая и вторая секции ФКУ.3, 4 - the first and second sections of the PKU.

5, 6 - однофазные выключатели первой и второй секций ФКУ.5, 6 - single-phase switches of the first and second sections of the FCU.

7, 8 - конденсаторные батареи первой и второй секций ФКУ.7, 8 - capacitor banks of the first and second sections of the PKU.

9, 10 - реакторы первой и второй секций ФКУ.9, 10 - reactors of the first and second sections of PKU.

11 - конденсатор демпфирующей цепи.11 - capacitor damping circuit.

12 - резистор демпфирующей цепи.12 - damping circuit resistor.

В полезной модели принимаем, что при включении второй секции ФКУ с демпфирующей цепью обязательно предварительное включение первой секции ФКУ [1].In the utility model, we assume that when you turn on the second section of the PKU with a damping circuit, it is necessary to first turn on the first section of the PKU [1].

Как показывают расчеты, частотные характеристики ФКУ при частоте большей 450 Гц одинаковые независимо, куда включена демпфирующая цепь: в секцию 150 Гц или в секцию 250 Гц. С другой стороны, выгодно включать демпфирующую цепь в секцию 250 Гц в связи с меньшими потерями мощности Последнее объясняется тем, что через демпфирующий резистор протекает меньшее значение тока (см. табл. 1). Итак, путем переключения демпфирующей цепи от секции, настроенной на 150 Гц (как в прототипе), к секции, настроенной на 250 Гц, удалось значительно (в 95,84/19,43≈5 раз) снизить потери мощности в демпфирующем резисторе.As calculations show, the frequency characteristics of the PKU at a frequency greater than 450 Hz are the same regardless where the damping circuit is included: in the 150 Hz section or in the 250 Hz section. On the other hand, it is advantageous to include a damping circuit in a 250 Hz section due to lower power losses. The latter is explained by the fact that a lower current value flows through the damping resistor (see Table 1). So, by switching the damping circuit from the section set at 150 Hz (as in the prototype) to the section set at 250 Hz, it was possible to significantly (95.84 / 19.43≈5 times) reduce the power loss in the damping resistor.

Технико-экономический эффект определяется уменьшением величины потерь активной мощности, вызванных токами, протекающими в демпфирующем резисторе и, следовательно, повышением надежности его работы, за счет подключения демпфирующей цепи к секции 250 Гц, а не к секции 150 Гц, как указано в прототипе.The technical and economic effect is determined by a decrease in the amount of active power loss caused by currents flowing in the damping resistor and, therefore, by increasing the reliability of its operation by connecting the damping circuit to the 250 Hz section, and not to the 150 Hz section, as indicated in the prototype.

Источники информацииInformation sources

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., Серебряков А.С.Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог: монография/ Монография - М. МИИТ, 2012. - 211 с.2. German L. A., Serebryakov A. S. Adjustable capacitive compensation units in traction power supply systems of railways: monograph / Monograph - M. MIIT, 2012. - 211 p.

3. Герман Л.А., Серебряков А.С. Регулируемая установка поперечной емкостной компенсации для тяговых сетей переменного тока. Электро, №6 - 2009, с. 29-363. German L.A., Serebryakov A.S. Adjustable lateral capacitive compensation for traction AC networks. Electro, No. 6 - 2009, p. 29-36

4. Ермоленко Д.В. Повышение электромагнитной совместимости системы тягового электроснабжения с тиристорным электроподвижным составом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: ВНИИЖТ, 1991. - 22 с.4. Ermolenko D.V. Increasing the electromagnetic compatibility of the traction power supply system with thyristor electric rolling stock. Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences. M .: VNIIZHT, 1991 .-- 22 p.

Claims (1)

Фильтрокомпенсирующая установка системы тягового электроснабжения переменного тока с двумя параллельно соединенными секциями, включенными между шиной 27,5 кВ и рельсом, первая из них настроена на резонансную частоту 150 Гц, а вторая - на частоту 250 Гц, и в каждой секции последовательно соединены выключатель, конденсаторная батарея и реактор, подключенный к рельсу, отличающаяся тем, что вторая секция, настроенная на резонансную частоту 250 Гц, делится на два блока так, что между ними образована точка с нулевым потенциалом относительно рельса на основной частоте 50 Гц и введена цепь из последовательно соединенных конденсатора и демпфирующего резистора, подключенная между точкой с нулевым потенциалом второй секции и рельсом. Filter-compensating installation of traction power supply system of alternating current with two parallel connected sections connected between the 27.5 kV bus and the rail, the first of them is tuned to a resonant frequency of 150 Hz, and the second is tuned to a frequency of 250 Hz, and a capacitor switch is connected in series in each section a battery and a reactor connected to the rail, characterized in that the second section, tuned to a resonant frequency of 250 Hz, is divided into two blocks so that a point with a zero potential relative to the rail is formed between them a fundamental frequency of 50 Hz and a circuit is introduced from a series-connected capacitor and a damping resistor connected between a point with zero potential of the second section and the rail.
RU2013151709/07U 2013-11-20 2013-11-20 FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM RU138738U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151709/07U RU138738U1 (en) 2013-11-20 2013-11-20 FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151709/07U RU138738U1 (en) 2013-11-20 2013-11-20 FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU138738U1 true RU138738U1 (en) 2014-03-20

Family

ID=50279482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013151709/07U RU138738U1 (en) 2013-11-20 2013-11-20 FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU138738U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Serrano-Jiménez et al. Electrical railway power supply systems: Current situation and future trends
RU2475912C2 (en) Switchable single-phase transversal capacitive compensation device within tract dc network
RU2499341C1 (en) Filtration and compensation device of traction ac energy system
RU188806U1 (en) The device of the three-stage filter-compensating installation of the traction network AC
CN102904264A (en) High-voltage reactive power automatic compensation device
RU138722U1 (en) FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF TRACING ELECTRICITY SUPPLY OF AC
RU138738U1 (en) FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF AC TRACTION ELECTRICITY SYSTEM
CN105207495A (en) Single-phase four-quadrant power unit for cascade connection with in-phase power supply system
RU2644150C2 (en) Method for reducing power losses in ac traction network
RU102842U1 (en) TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE
RU104770U1 (en) DEVICE OF SWITCHABLE CROSS CAPACITY COMPENSATION IN THE AC TRACING NETWORK
RU203358U1 (en) AC SECTIONING POST WITH HYBRID ELECTRIC POWER STORAGE
RU146977U1 (en) FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF TRACING ELECTRICITY SUPPLY OF AC
RU120054U1 (en) DC SYSTEM OF ELECTRICITY OF DC RAILWAYS WITH ENERGY STORES
RU2733071C1 (en) Switching filter compensating unit
RU147814U1 (en) DC SECTION POST WITH CAPACITIVE ENERGY STORAGE
RU2647709C2 (en) Filter compensating device
German et al. Three-stage filter compensating installation of traction network of alternating current
RU111347U1 (en) DEVICE OF MULTI-STAGE CROSS CAPACITY COMPENSATION IN THE AC TRACING NETWORK
RU2790740C1 (en) Control unit for combined transverse capacitive compensation device
RU110560U1 (en) UNITED ELECTRICITY SUPPLY SYSTEM WITH ENERGY STORES
RU2774405C1 (en) Installation of stepped transverse capacitive compensation
RU160788U1 (en) FREQUENCY FILTER
Cerman et al. THD Analysis of Converter Power Station 25 kV 50 Hz
RU2726498C1 (en) Method of traction power supply system strengthening

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140523