RU148425U1 - Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором - Google Patents
Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором Download PDFInfo
- Publication number
- RU148425U1 RU148425U1 RU2014106362/11U RU2014106362U RU148425U1 RU 148425 U1 RU148425 U1 RU 148425U1 RU 2014106362/11 U RU2014106362/11 U RU 2014106362/11U RU 2014106362 U RU2014106362 U RU 2014106362U RU 148425 U1 RU148425 U1 RU 148425U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- winding
- transformer
- vdt
- currents
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором, состоящего из тягового трансформатора, первичная обмотка которого подключается к системе внешнего электроснабжения, а вторичная тяговая обмотка питает соответственно напряжением отстающей и опережающей фаз контактную сеть с соответствующими токами электровозов, а основная обмотка МФ ВДТ подсоединяется одним выводом к отстающей или опережающей фазам тяговой обмотки тягового трансформатора, отличающееся тем, что вольтодобавочная обмотка МФ ВДТ, взаимоиндуктивно связанная с основной и компенсационной обмотками МФ ВДТ, включена в цепь отсоса тяговой подстанции, т.е. между узлом "С" тягового трансформатора, где также подключён второй зажим основной обмотки МФ ВДТ, и рельсовой цепью, а к компенсационной обмотке МФ ВДТ подключена регулируемая конденсаторная установка, ёмкость которой, приведённая к напряжению 2,5 кВ компенсационной обмотки, функционально связана с тяговыми токами, опережающейи отстающейфаз соотношением:где;- токи в питающих плечах контактной сети, подключённых соответственно к опережающей и отстающей фазам тяговой обмотки тягового трансформатора.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к системам тягового электроснабжения переменного тока и может быть использована для усиления с помощью многофункционального вольтодобавочного трансформатора (МФ ВДТ) тяговых сетей на грузонапряженных и скоростных участках магистральных железных дорог.
МФ ВДТ согласно [Л-1] состоит из трех обмоток, взаимоиндуктивно связанных друг с другом, а именно: основной, вольтодобавочной и компенсационной. К компенсационной обмотке подключается конденсаторная установка (КУ). КУ согласно [Л-2] выполняет в основном роль поперечной и частично продольной емкостной компенсации.
В [Л-3] предложено устройство системы тягового электроснабжения с МФ ВДТ, к компенсационной обмотке которого подключается конденсаторная установка. Это устройство принято за прототип. Устройство по [Л-3] (прототип) состоит из тягового трансформатора, многофункционального вольтодобавочного трансформатора, тяговой сети и основной нагрузки - преобразовательного трансформатора. Первичная обмотка трансформатора питается от системы внешнего электроснабжения, вторичная, тяговая обмотка, соединяется в треугольник, отстающая и опережающая фазы которой подключены к соответствующей контактной сети.
Основная обмотка МФ ВДТ подключается на фазное напряжение тяговой обмотки тягового трансформатора, узел «C» которой соединяется с рельсовой цепью. Вольтодобавочная обмотка МФ ВДТ включается последовательно с контактной сетью, как правило, получающей питание от отстающей фазы тягового трансформатора.
Компенсационная обмотка МФ ВДТ нагружена на регулируемую согласно [Л-1] конденсаторную установку. Основная, вольтодобавочная и компенсирующая обмотки МФ ВДТ связаны между собой взаимоиндуктивно с коэффициентом связи KC≈0,95÷0,99 [Л-2].
Система тягового электроснабжения переменного тока по [Л-3] (прототип) имеет ряд достоинств, а именно: повышает напряжение на одной из фаз тяговой сети, улучшает показатели системы тягового электроснабжения переменного тока, ограничивает значения уравнительных токов [Л-2].
Однако система тягового электроснабжения с МФ ВДТ (см. Л-3)не лишена и недостатков: повышение напряжения в контактной сети происходит лишь на одной фазе; не решается задача о снижении коэффициента несимметрии напряжения (тока) в точке общего присоединения, т.е. не выполняется требование соответствующих нормативных документов на показатели качества электрической энергии.
Указанные выше недостатки известной системы тягового электроснабжения переменного тока с МФ ВДТ могут быть устранены путем включения вольтодобавочной обмотки МФ ВДТ в цепь отсоса тяговой подстанции, а компенсирующая обмотка подключена к регулируемой конденсаторной установке. Емкость конденсаторной установки, приведенная к напряжению компенсирующей установки 2,5 кВ, как показывают результаты компьютерного моделирования электромагнитных процессов в тяговых сетях переменного тока, функционально связана с токами в опережающей и отстающей фазах соотношением:
Техническим результатом полезной модели является снижение коэффициента несимметрии напряжения (тока) в точке общего присоединения, т.е. на первичной стороне тягового трансформатора, приодновременном повышении напряжений на отстающей и опережающей фазах тяговой обмотки тягового трансформатораи выравнивании загрузки фазтяговой обмотки тягового трансформатора.
В известное устройство (прототип) системы тягового электроснабжения переменного тока с МФ ВДТ, к компенсационной обмотке которого включается регулируемая конденсаторная установка, приведенная к напряжению 2,5 кВ емкость которой функционально связана с тяговыми токами опережающей и отстающей фазами из выше приведенного соотношения.
При этом основная обмотка многофункционального вольтодобавочного трансформатора подсоединяется одним выводом к отстающей или опережающей фазам тяговой обмотки тягового трансформатора, а вольтодобавочная обмотка МФ ВДТ включается в цепь отсоса тягового трансформатор, т.е. между узлом «C» тягового трансформатора, где также подключен второй зажим основной обмотки, и рельсовой сетью. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором.
На фиг. 1 обозначено:
1 - первичная обмотка тягового трансформатора;
3 - тяговая обмотка трансформатора тяговой подстанции;
5 - основная обмотка многофункционального вольтодобавочного трансформатора (МФ ВДТ);
6 - вольтодобавочная обмотка МФ ВДТ;
7 - компенсационная обмотка МФ ВДТ;
8 - емкость конденсаторной установки;
9 - рельсовый путь.
Предложенное устройство работает следующим образом. При представлении токов и в виде источников тока, на предлагаемой схеме включения МФ ВДТ и с учетом реактивной мощности конденсаторной установки, происходит перераспределение токов, протекающих по фазам тяговой обмотки тягового трансформатора. На фиг. 2 представлены результаты компьютерного моделирования токораспределения в системе тягового электроснабжения переменного тока при следующих исходных данных:
- основная обмотка МФ ВДТ подключена на напряжение отстающей фазы тягового трансформатора;
- расчетные значения токов равны , получены с использованием итерационного метода и последующим представлением токов электровозов в виде источников тока. Там же приведены векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений на обмотках тягового трансформатора;
- емкость конденсаторной установки 3,2 мФ.
Установлено, что как за счет изменения напряжения на опережающей и отстающей фазах, так и в основном за счет перераспределения тока в цепи отсоса тяговой подстанции происходит существенное уменьшение коэффициента несимметрии тока (напряжения) в системе внешнего электроснабжения, питающую тяговую подстанцию.
Показано, что при равных (по модулю) токах и коэффициент несимметрии по напряжению стремится к нулю.
При различных значениях токов и емкость конденсаторной установки выбирается согласно приведенному в полезной модели выражению.
где ; - токи в питающих плечах контактной сети, подключенных соответственно к опережающей и отстающей фазам тяговой обмотки тягового трансформатора.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
1. Болдырев В.И., Власов С.П., Ключников C.B., Косарев Б.И., Силкин В.Α., Фролов А.В. Устройство энергоснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока. Авторское свидетельство №1654056. 07.06.1991. Бюлл. №21. - 3 с.
2. Косарев Б.П., Сербиненко Д.В. Энергетические соотношения в тяговых сетях переменного тока в многофункциональным трансформатором при учете несинусоидального характера токов электровозов. - М.: Электроника и электрооборудование. Транспорт. №5-6. - 2012. - с. 8-12.
3. Косарев Б.И., Сербиненко Д.В., Алексеенко М.В. Система тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональными вольтодобавочными трансформаторами. - М. ВИНИТИ. Наука, техника, управление, 2013. №1. - с. 13-18 (прототип).
Claims (1)
- Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором, состоящего из тягового трансформатора, первичная обмотка которого подключается к системе внешнего электроснабжения, а вторичная тяговая обмотка питает соответственно напряжением отстающей и опережающей фаз контактную сеть с соответствующими токами электровозов, а основная обмотка МФ ВДТ подсоединяется одним выводом к отстающей или опережающей фазам тяговой обмотки тягового трансформатора, отличающееся тем, что вольтодобавочная обмотка МФ ВДТ, взаимоиндуктивно связанная с основной и компенсационной обмотками МФ ВДТ, включена в цепь отсоса тяговой подстанции, т.е. между узлом "С" тягового трансформатора, где также подключён второй зажим основной обмотки МФ ВДТ, и рельсовой цепью, а к компенсационной обмотке МФ ВДТ подключена регулируемая конденсаторная установка, ёмкость которой, приведённая к напряжению 2,5 кВ компенсационной обмотки, функционально связана с тяговыми токами, опережающей и отстающей фаз соотношением:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106362/11U RU148425U1 (ru) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106362/11U RU148425U1 (ru) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU148425U1 true RU148425U1 (ru) | 2014-12-10 |
Family
ID=53290983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014106362/11U RU148425U1 (ru) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU148425U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167578U1 (ru) * | 2016-03-15 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с вольтодобавочными трансформаторами |
RU2645852C2 (ru) * | 2016-07-01 | 2018-02-28 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный инженерно-экономический университет" (НГИЭУ) | Устройство для моделирования электровоза переменного тока |
-
2014
- 2014-02-21 RU RU2014106362/11U patent/RU148425U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167578U1 (ru) * | 2016-03-15 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с вольтодобавочными трансформаторами |
RU2645852C2 (ru) * | 2016-07-01 | 2018-02-28 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный инженерно-экономический университет" (НГИЭУ) | Устройство для моделирования электровоза переменного тока |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108667041B (zh) | 一种牵引变电所群的负序集中补偿控制系统及其控制方法 | |
RU148425U1 (ru) | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором | |
Safaee et al. | Reactive power compensation in three phase high output inductive power transfer | |
CN109510213B (zh) | 基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置及其方法 | |
Woronowicz et al. | A practical approach to inductive power transfer systems for transportation applications using boucherot bridge method | |
RU157607U1 (ru) | Система тягового электроснабжения участка железной дороги переменного тока | |
RU2552377C2 (ru) | Устройство симметрирования напряжений трехфазной сети | |
RU2567996C2 (ru) | Способ регулирования мощности фильтрокомпенсирующей установки системы тягового электроснабжения железных дорог | |
German et al. | Equivalent scheme for calculating short-circuit current in an alternating-current electric traction network | |
RU139884U1 (ru) | Система тягового электроснабжения участка железной дороги переменного тока | |
CN208400677U (zh) | 一种逆变变压器 | |
RU2703925C1 (ru) | Способ усиления системы тягового электроснабжения переменного тока | |
RU167578U1 (ru) | Устройство тягового электроснабжения переменного тока с вольтодобавочными трансформаторами | |
Safaee et al. | Tuning scheme for three-phase wireless power transfer systems with long primary | |
German et al. | An Equivalent Scheme for Calculating Short-Circuit Currents in a Traction Power Supply System with Two-Way Power Supply | |
CN203708102U (zh) | 一种用于降压电路功率因素的补偿电路 | |
CN108878108A (zh) | 一种逆变变压器 | |
RU136992U1 (ru) | Устройство для определения уравнительного тока в тяговых сетях переменного тока с многофункциональным вольтодобавочным трансформатором | |
RU144855U1 (ru) | Система электроснабжения городского электрического транспорта | |
Sopov et al. | Adaptive systems of traction power supply | |
CN204696692U (zh) | 一种三相四线同相稳压器 | |
Belany et al. | Design of a Filter Compensation Device for Traction Systems Support | |
Moriki et al. | Efficiency study of coaxial contactless power transmission for electric railway | |
CN103812104B (zh) | 调磁补偿式低压调压器 | |
RU2726174C1 (ru) | Устройство для повышения пропускной способности дальней электропередачи |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170222 |