RU2651382C2 - Method of power supply of traction network - Google Patents

Method of power supply of traction network Download PDF

Info

Publication number
RU2651382C2
RU2651382C2 RU2016132168A RU2016132168A RU2651382C2 RU 2651382 C2 RU2651382 C2 RU 2651382C2 RU 2016132168 A RU2016132168 A RU 2016132168A RU 2016132168 A RU2016132168 A RU 2016132168A RU 2651382 C2 RU2651382 C2 RU 2651382C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
traction
energy
generator
voltage
power supply
Prior art date
Application number
RU2016132168A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016132168A (en
Inventor
Юрий Леонидович Беньяш
Original Assignee
Юрий Леонидович Беньяш
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 Юрий Леонидович Беньяш filed Critical Юрий Леонидович Беньяш
Priority to RU2016132168A priority Critical patent/RU2651382C2/en
Publication of RU2016132168A publication Critical patent/RU2016132168A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2651382C2 publication Critical patent/RU2651382C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B7/00Enclosed substations, e.g. compact substations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40Synchronising a generator for connection to a network or to another generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: group of inventions relates to power supply systems for electric traction networks. Method of power supply of an AC traction network is that the external power supply system transfers energy to a traction substation, energy input is monitored, converted and normalized to the type and voltage level required for the traction network and then distributed over the feeders of the traction network. External power supply system is made in the form of a pipeline system, through which energy is transferred in the form of fuel to a traction station. Energy of the fuel is converted into electrical energy by means of an engine and a generator, then the parameters are normalized by using a generator and a normalizing unit. Generators of traction substations are synchronized in phases. Voltage is normalized in magnitude by breaking this kind of normalization between the generator and the transformer included after the generator. Method of power supply of a DC traction network is proposed, in which the current type is normalized by the rectifier.
EFFECT: technical result of the inventions is reduction of energy losses and absence of the distortion of shape of the current consumed.
19 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится, в общем, к системам энергоснабжения тяговых сетей постоянного и переменного тока.The invention relates, in General, to power supply systems for traction networks of direct and alternating current.

Уровень техникиState of the art

Известные способы энергоснабжения электрифицированных железных дорог заключаются в том, что внешняя система энергоснабжения передает энергию на тяговые подстанции, энергию на тяговых подстанциях преобразуют, затем нормируют до нужного для тяговой сети вида и уровня напряжения, затем распределяют электрическую энергию по фидерам тяговой сети [Марквардт К.Г. «Электроснабжение электрифицированных железных дорог» Москва, Транспорт, 1982, рис. 1.2 с. 10.], а также [Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин А.Н., М.Г. Шалимов «Тяговые подстанции». - М.: Транспорт, 1986. - рис. 8 с. 16]. Внешняя система электроснабжения получает энергию от крупных электростанций.Known methods of power supply for electrified railways are that an external power supply system transfers energy to traction substations, converts energy at traction substations, then normalizes it to the type and level of voltage necessary for the traction network, then distributes electric energy to the feeders of the traction network [K. Marquardt G. "Power supply of electrified railways" Moscow, Transport, 1982, fig. 1.2 sec 10.], as well as [Bey Yu.M., Mamoshin P.P., Pupynin A.N., M.G. Shalimov "Traction substations." - M.: Transport, 1986. - Fig. 8 sec 16]. An external power supply system receives energy from large power plants.

Электрифицированные железные дороги при этом способе получают электроэнергию от сетей общего назначения и отрицательно влияют на показатели качества энергии в этих сетях. Это искажения синусоидальной формы кривых токов в тяговых сетях постоянного и переменного тока, кроме того, на железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, - на появления несимметрии напряжений по обратной последовательности. Это вызвано тем, что тяговые сети переменного тока являются однофазными, так как тяговая сеть образуется парой проводов: контактная сеть - ходовой рельс, а сети общего назначения - трехфазными. Для уменьшения несимметрии фидерные зоны слева и справа от подстанции питаются от разных фаз тягового трансформатора. Это вынуждает включать нейтральные вставки между контактными проводами с разными фазами.Electrified railways in this method receive electricity from general-purpose networks and adversely affect energy quality indicators in these networks. These are distortions of the sinusoidal shape of the curved currents in traction networks of direct and alternating current, in addition, on railways electrified with alternating current, on the appearance of voltage asymmetry in the reverse sequence. This is because traction AC networks are single-phase, since the traction network is formed by a pair of wires: the contact network is a running rail, and general-purpose networks are three-phase. To reduce the asymmetry, the feeder zones to the left and to the right of the substation are fed from different phases of the traction transformer. This forces the inclusion of neutral inserts between the contact wires with different phases.

Имеются также значительные потери энергии во внешних распределительных сетях, ввиду удаленности тяговой сети от мощных электростанций энергосистемы.There are also significant energy losses in external distribution networks, due to the remoteness of the traction network from the powerful power plants of the power system.

Известен способ энергоснабжения тяговой сети [Василянский А.М., Мамошин Р.Р., Якимов Г.Б. «Совершенствование системы тягового электроснабжения железных дорог, электрифицированных на переменном токе 27,5 кВ, 50 Гц» Железные дороги мира, 2002, №8, с. 40-46]. В этом способе электроснабжения напряжение внешней трехфазной линии электропередач преобразуют в однофазное напряжение с помощью специального симметрирующего трансформатора и подают на внутреннюю двухпроводную линию электропередач повышенного напряжения 93,9 кВ, от которой получают питание тяговые подстанции, питающие тяговую сеть.A known method of power supply to the traction network [Vasilyansky AM, Mamoshin RR, Yakimov GB “Improving the traction power supply system of railways electrified with alternating current 27.5 kV, 50 Hz” Railways of the world, 2002, No. 8, p. 40-46]. In this method of power supply, the voltage of an external three-phase power line is converted into a single-phase voltage using a special balancing transformer and fed to an internal two-wire power line of increased voltage of 93.9 kV, from which traction substations supplying the traction network are supplied.

Недостатком этого способа является наличие специального высоковольтного оборудования опорных подстанций со сложными симметрирующими трансформаторами и специальным распределительным устройством, необходимость применения специальной высоковольтной однофазной двухпроводной линии 93,9 кВ для непосредственного питания тяговых подстанций и отсутствие источника для питания трехфазных районных нетяговых потребителей на тяговых подстанций.The disadvantage of this method is the presence of special high-voltage equipment of supporting substations with complex balancing transformers and a special switchgear, the need to use a special high-voltage single-phase two-wire line of 93.9 kV for direct power supply of traction substations and the absence of a source for supplying three-phase district non-traction consumers to traction substations.

Известен способ энергоснабжения [Бурков А.Т., Гришин Я.С. «Преобразовательное устройство» патент РФ 2206949]. В этом способе электроснабжения напряжение первичной внешней трехфазной линии электропередач преобразуют в однофазное напряжение с помощью специальных инверторов и подают на специальную высоковольтную однофазную двухпроводную линию электропередач 110 кВ, от которой могут получать питание тяговые сети.A known method of energy supply [Burkov AT, Grishin Ya.S. "Converter device" RF patent 2206949]. In this method of power supply, the voltage of the primary external three-phase power line is converted into a single-phase voltage using special inverters and fed to a special high-voltage single-phase two-wire power line of 110 kV, from which traction networks can be powered.

В этом способе нет влияния на качество электрической энергии в сетях общего назначения, за счет использования инверторов. Недостатком этого способа является наличие высоковольтного оборудования, необходимость применения специальной высоковольтной однофазной двухпроводной линии для непосредственного питания тяговых подстанций, отсутствие источника для питания трехфазных районных нетяговых потребителей на тяговых подстанций.In this method, there is no effect on the quality of electric energy in general-purpose networks, due to the use of inverters. The disadvantage of this method is the presence of high-voltage equipment, the need to use a special high-voltage single-phase two-wire line for direct power supply of traction substations, the absence of a source for supplying three-phase district non-traction consumers at traction substations.

Известен способ энергоснабжения тяговой сети [Марквардт, К.Г. «Электроснабжение электрифицированных железных дорог» - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1982. - рис. 1.5. с. 11]. В этом способе электроснабжения напряжение первичной внешней трехфазной линии электропередач преобразуется в однофазное напряжение с помощью специальных мотор-генераторов и подается на специальную высоковольтную двухпроводную линию электропередач 110 кВ 16 2/3 Гц, от которой получают питание тяговые подстанции, питающие тяговую сеть.A known method of power supply to the traction network [Marquardt, K.G. "Power supply of electrified railways" - Ed. 4th, rev. and add. - M.: Transport, 1982. - Fig. 1.5. from. eleven]. In this method of power supply, the voltage of the primary external three-phase power line is converted into single-phase voltage using special motor generators and fed to a special high-voltage two-wire power line 110 kV 16 2/3 Hz, from which traction substations supplying the traction network are supplied.

Недостатком этой схемы также является ее сложность, а именно сооружения специальных преобразовательных (мотор-генераторных) подстанций, и необходимость применения специальной высоковольтной однофазной двухпроводной линии для непосредственного питания тяговых подстанций, отсутствие источника для питания трехфазных районных нетяговых потребителей на тяговых подстанциях.The disadvantage of this scheme is its complexity, namely, the construction of special converter (motor-generator) substations, and the need to use a special high-voltage single-phase two-wire line for direct power supply of traction substations, the lack of a source for powering three-phase district non-traction consumers at traction substations.

Три последние способа сходны друг с другом, так как требуют специальной высоковольтной линии электропередач порядка 110 кВ.The last three methods are similar to each other, as they require a special high-voltage power line of the order of 110 kV.

Термины для удобства изложенияTerms for ease of presentation

Далее будем использовать термин тяговая станция, обобщая им термины тяговая подстанция и тяговая электростанция, которые питают или могут питать электроэнергией тяговую сеть. На станциях преобразовывают какие-либо параметры энергии или ее вид, затем ее распределяют.Further we will use the term traction station, summarizing the terms traction substation and traction power station, which supply or can supply electricity to the traction network. At the stations, any parameters of the energy or its type are converted, then it is distributed.

Под термином энергоснабжение в контексте описания предлагаемого способа понимается снабжение любым видом энергии, включая снабжение жидким или газообразным топливом, используемым для получения энергии в виде, удобном для трансформации и конечного использования.The term energy supply in the context of the description of the proposed method refers to the supply of any type of energy, including the supply of liquid or gaseous fuel used to produce energy in a form convenient for transformation and end use.

ПрототипPrototype

Наиболее близким к предлагаемому является способ энергоснабжения тяговой сети электрифицированных железных дорог [Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин А.Н., М.Г. Шалимов «Тяговые подстанции». - М.: Транспорт, 1986. - рис. 9 с. 17], принятый за прототип.Closest to the proposed one is a method of power supply to the traction network of electrified railways [Bei Yu.M., Mamoshin P.P., Pupynin AN, MG Shalimov "Traction substations." - M.: Transport, 1986. - Fig. 9 sec 17], adopted for the prototype.

В этом способе энергоснабжения внешняя система энергоснабжения передает энергию на тяговые станции, энергию на входе тяговой станции контролируют, затем преобразуют и нормируют до нужного для тяговой сети вида и уровня напряжения, затем распределяет электрическую энергию по фидерам тяговой сети.In this method of power supply, an external power supply system transfers energy to the traction stations, the energy at the inlet of the traction station is controlled, then it is converted and normalized to the type and level of voltage necessary for the traction network, then it distributes electric energy to the feeders of the traction network.

Внешняя система энергоснабжения представлена трехфазной линией электропередачи, с напряжением 10, 20 или 35 кВ преимущественно для тяговой сети постоянного тока, 110 или 220 кВ преимущественно для тяговой сети переменного тока, от которой непосредственно питаются тяговые подстанции. Контролирование заключается в выборе источника энергии, если их несколько и преобразованию на тяговых станциях подвергаются величина напряжения и вид тока (при тяговой сети постоянного тока трехфазный переменный ток преобразуют в постоянный ток, а при тяговой сети переменного тока трехфазный ток преобразуют в однофазный для отдельного фидера тяговой сети).An external power supply system is represented by a three-phase power line, with a voltage of 10, 20 or 35 kV, mainly for a direct current traction network, 110 or 220 kV, mainly for an alternating current traction network, from which traction substations are directly fed. The control consists in choosing an energy source, if there are several of them and the voltage value and type of current are converted at the traction stations (with a traction DC network, three-phase alternating current is converted to direct current, and with a traction AC network, three-phase current is converted into single-phase for a separate traction feeder network).

Способ энергоснабжения по прототипу обладает общим недостатком всех аналогов - удаленностью тяговых подстанций от электростанций, питающих энергосистемы общего назначения, что вызывает большие потери энергии и ее удорожание. В прототипе форма потребляемого тока несинусоидальна, что вызывает ухудшение качества электроэнергии во внешней системе электроснабжения.The prototype energy supply method has a common drawback of all its analogues - the remoteness of traction substations from power plants supplying general-purpose power systems, which causes large losses of energy and its cost. In the prototype, the shape of the current consumption is non-sinusoidal, which causes a deterioration in the quality of electricity in an external power supply system.

При тяговых станциях для тяговых сетей переменного тока к недостаткам прибавляется несимметрия токов и напряжений во внешней линии электропередач. Возникает несимметрия и от рекуперации энергии однофазной тяговой нагрузкой, возвращаемой в трехфазную сеть. Возврат ее другим тяговым нагрузкам на фидеры с другой фазой питания невозможна. Для уменьшения несимметрии усложняются преобразования энергии на тяговых станциях, в тяговую сеть подаются напряжения от двух разных фаз, что приводит к усложнению схемы тяговых сетей. Для разделения напряжения разных фаз на смежных фидерах используют нейтральные вставки. Питание соседних фидерных зон производят от разных фаз, для уменьшения несимметрии. Это приводит к появлению в тяговой сети продольного секционирования в виде нейтральных вставок. В этих местах могут быть перерывы подачи электроэнергии на подвижной состав.When traction stations for traction AC networks, the asymmetry of currents and voltages in the external power line is added to the disadvantages. Asymmetry also arises from energy recovery by a single-phase traction load returned to a three-phase network. It is not possible to return it to other traction loads on feeders with a different supply phase. To reduce asymmetry, energy conversions at traction stations are complicated, voltages from two different phases are supplied to the traction network, which complicates the design of traction networks. To separate the voltage of different phases on adjacent feeders, neutral inserts are used. Power supply to adjacent feeder zones is carried out from different phases to reduce asymmetry. This leads to the appearance in the traction network of longitudinal sectioning in the form of neutral inserts. In these places there may be interruptions in the supply of electricity to the rolling stock.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков.The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages.

Объектом изобретения является способ энергоснабжения тяговых сетей, внешняя система энергоснабжения передает энергию на тяговые станции, поступление энергии на тяговую станцию контролируют, затем преобразуют и нормируют до нужного для тяговой сети вида и уровня напряжения, затем распределяет электрическую энергию по фидерам тяговой сети.The object of the invention is a method for supplying power to traction networks, an external power supply system transfers energy to traction stations, the energy supply to the traction station is monitored, then it is converted and normalized to the type and level of voltage necessary for the traction network, then it distributes electric energy to the feeders of the traction network.

В соответствии с изобретением внешняя система энергоснабжения выполнена в виде трубопроводной системы, по которой энергия передается в виде углеводородного топлива, преимущественно, в виде газа, на тяговых станциях преобразуют энергию углеводородного топлива в электрическую энергию с помощью двигателя и генератора, выработку электроэнергии генераторами тяговых станций осуществляют синхронизированно по фазам, причем не только в рамках данной тяговой станции, но и с фазами напряжения генераторов соседних тяговых станций, хотя бы с одной стороны. Далее преобразования энергии происходят в двух вариантах, определяемых видом тяговой сети, но объединенных общим назначением.In accordance with the invention, the external power supply system is made in the form of a piping system through which energy is transmitted in the form of hydrocarbon fuel, mainly in the form of gas, at traction stations, the energy of hydrocarbon fuel is converted into electrical energy by means of an engine and a generator, power generation by generators of traction stations is carried out synchronized in phases, and not only within the framework of this traction station, but also with the voltage phases of the generators of neighboring traction stations, at least with one oh side. Further, energy conversions occur in two versions, determined by the type of traction network, but united by a general purpose.

Для тяговых станций переменного тока нормирование вида напряжения по числу фаз производится путем выполнения генератора однофазным, по величине напряжения осуществляют путем разбивки этого вида нормирования между генератором и автотрансформатором или трансформатором, включенными после генератора. Для тяговых сетей переменного тока вида 2×25 кВ нормирование напряжения по числу фаз дополняют трансформированием напряжения генератора в два выходных напряжения встречно друг другу с помощью трансформатора.For AC traction stations, the type of voltage is normalized by the number of phases by making the generator single-phase, by the magnitude of the voltage, this standardization is broken down between the generator and the autotransformer or transformer connected after the generator. For traction AC networks of the form 2 × 25 kV, voltage regulation by the number of phases is supplemented by transforming the generator voltage into two output voltages counter to each other using a transformer.

Для тяговой сети постоянного тока нормирование вида напряжения, как постоянного напряжения, производят выполнением генератора многофазным, преимущественно трехфазным, с подбором напряжения обмоток генератора по правилам, известным для преобразовательных трансформаторов и дальнейшего преобразования вида тока в соответствующих преобразователях, например в выпрямителях. Вид постоянного тока по числу пульсаций задают путем выполнения генератора с необходимым числом обмоток и схемы их соединения по правилам, известным для преобразовательных трансформаторов.For a DC traction network, normalization of the type of voltage as a constant voltage is carried out by performing a generator multiphase, mainly three-phase, with the selection of the voltage of the generator windings according to the rules known for converter transformers and further converting the type of current in the respective converters, for example, rectifiers. The type of direct current according to the number of ripples is set by running a generator with the required number of windings and their connection schemes according to the rules known for converter transformers.

В случае тяговых сетей повышенного постоянного напряжения, например 16 кВ и более, нормирование величины выходного напряжения дополнительно производят выбором величины коэффициента трансформации повышающих трансформатора или автотрансформатора, до нормирования вида тока.In the case of traction networks of increased direct voltage, for example 16 kV or more, the output voltage is normalized by selecting the value of the transformation coefficient of the step-up transformer or autotransformer, before normalizing the type of current.

В обоих вариантах выполнения способа генераторы обладают совмещенными функциями, кроме основной функции - генерирование электрической энергии, имеют дополнительную функцию - нормирование вида тока и величины напряжения тяговой сети.In both variants of the method, the generators have combined functions, in addition to the main function - generating electric energy, have an additional function - normalizing the type of current and the voltage of the traction network.

Для повышения надежности электроснабжения на тяговой станции создают запас углеводородного сырья, предпочтительно в жидком виде. В этом случае двигатели выполняют с переключением режимов использования топлива: газообразного или жидкого.To increase the reliability of power supply at the traction station, a stock of hydrocarbon raw materials is created, preferably in liquid form. In this case, the engines perform with switching modes of fuel use: gaseous or liquid.

Для повышения коэффициента полезного действия преобразования энергии, заключенной в поступающем углеводородном топливе, на тяговой станции могут производить когенерацию энергии высокотемпературных отходящих газов двигателя. Энергию когенерации используют для получения электроэнергии с помощью дополнительного генератора или для отопления жилых поселков или производственных помещений, находящихся поблизости от тяговой станции.In order to increase the efficiency of energy conversion contained in the incoming hydrocarbon fuel, the energy of high-temperature engine exhaust gases can be cogenerated at the traction station. Cogeneration energy is used to generate electricity using an additional generator or for heating residential villages or industrial premises located near the traction station.

Тяговая станция должна обеспечивать электропитанием и нетяговых потребителей. Для этого предусматриваются варианты питания как от своего генератора, так и с помощью инверторов. Конкретное выполнение зависит от требуемой мощности питания. Генератор может получать механическую энергию от своего двигателя или от двигателя для тяги. При сравнительно небольшой мощности нетяговой нагрузки можно использовать инвертор. Инвертор может быть подключен к напряжению как переменного тока, так к постоянному току на станциях для тяговой сети постоянного тока. В последнем случае это может схемно упростить инвертор.The traction station must provide power to non-traction consumers. For this, power options are provided both from their generator, and using inverters. The specific implementation depends on the required power supply. The generator can receive mechanical energy from its engine or from the engine for traction. With a relatively small power of non-traction load, an inverter can be used. The inverter can be connected to an alternating current voltage as well as to direct current at stations for a direct current traction network. In the latter case, this can schematically simplify the inverter.

Для снятия пиковой мощности с генератора может быть использован быстродействующий накопитель энергии.To remove peak power from the generator, a high-speed energy storage device can be used.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 представлены первичная трубопроводная сеть 1, снабжающая углеводородным топливом тяговую станцию 2, питающую тяговую сеть 3. Тяговая станция содержит входной распределительный блок 4, выполняющий контроль входных потоков топлива, преобразовательный блок 5, выходной распределительный блок 6, осуществляющий распределение электрической энергии по фидерам тяговой сети 3. Структура построения тяговой станции на всех чертежах одинакова.In FIG. 1 shows a primary pipeline network 1 supplying a traction station 2 with hydrocarbon fuel, supplying a traction network 3. The traction station contains an input distribution unit 4, which controls the input fuel flow, a conversion unit 5, an output distribution unit 6, which distributes electric energy to the feeders of the traction network 3. The structure of the construction of the traction station in all the drawings is the same.

На фиг. 2 слева представлена структура преобразовательного блока 4. Он содержит двигатель 7, к выходному валу которого подключен электрический генератор 8. К выходу генератора подключен нормализующий блок 9. Его выход является выходом преобразовательного блока 5.In FIG. 2 on the left is the structure of the converter unit 4. It contains a motor 7, to the output shaft of which an electric generator is connected 8. A normalizing unit 9 is connected to the output of the generator. Its output is the output of the converter 5.

На фиг. 2 справа представлен вариант исполнения тяговой станции, к которой добавлен резервуар 10 с запасом углеводородного сырья, преимущественно в жидком виде. В этом случае двигатель выполняют с переключением вида входного топлива: газообразного или жидкого. Может быть добавлен блок когенерации 11, предназначенный для использования энергии отходящих горячих газов от двигателя 7. В примере на выходе блока когенерации установлен трехфазный двигатель для питания собственных станции и нетяговых потребителей.In FIG. 2, on the right, an embodiment of a traction station is presented, to which a reservoir 10 with a supply of hydrocarbon feedstock, mainly in liquid form, is added. In this case, the engine is performed with switching the type of input fuel: gaseous or liquid. A cogeneration unit 11 can be added, designed to use the energy of the hot exhaust gas from engine 7. In the example, a three-phase motor is installed at the output of the cogeneration unit to power its own stations and non-traction consumers.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения тяговой станции с питанием нетяговых потребителей от генератора 12, подключенного к выходу двигателя 7. Это подключение можно реализовать, например, подключив вал генератора 12 к валу двигателя с другой стороны от генератора 8 или же непосредственно к валу генератора 8. В этих примерах передача энергии в механическом виде на генератор 12 идет от двигателя 7. Дополнительным элементом может быть накопитель энергии 13. На этом чертеже он подключен к выходу нормализующего блока 9.In FIG. Figure 3 shows an embodiment of a traction station powered by non-traction consumers from a generator 12 connected to the output of the engine 7. This connection can be realized, for example, by connecting the shaft of the generator 12 to the shaft of the engine on the other side of the generator 8 or directly to the shaft of the generator 8. In these Examples, the energy transfer in mechanical form to the generator 12 comes from the engine 7. An additional element may be an energy storage device 13. In this drawing, it is connected to the output of the normalizing unit 9.

На фиг. 4 представлен еще один пример получения питания для нетяговых потребителей с использованием инвертора 14. Инвертор в показанном примере получает энергию с выхода генератора 8. В зависимости от вида тока в тяговой сети, если это будет постоянный ток, инвертор может быть подключен к выходу нормализующего блока 9.In FIG. 4 shows another example of obtaining power for non-traction consumers using an inverter 14. The inverter in the shown example receives energy from the output of the generator 8. Depending on the type of current in the traction network, if it is a direct current, the inverter can be connected to the output of the normalizing unit 9 .

На фиг. 5 показан пример выполнения нормализующего блока 9 для тяговой станции, питающей тяговую сеть переменного тока, в виде автотрансформатора. Он может быть выполнен и в виде трансформатора.In FIG. 5 shows an example of a normalizing unit 9 for a traction station supplying an alternating current traction network in the form of an autotransformer. It can be made in the form of a transformer.

На фиг. 6 показан пример выполнения нормализующего блока 9 для тяговой станции, питающей тяговую сеть переменного тока, выполненной по системе 2×25 кВ. В этом случае нормализующий блок выдает нормальные напряжения для этой системы, сдвинутые по фазе по отношению друг к другу на 180°.In FIG. Figure 6 shows an example of a normalizing unit 9 for a traction station supplying an alternating current traction network made using a 2 × 25 kV system. In this case, the normalizing unit generates normal voltages for this system, which are 180 ° out of phase with respect to each other.

На фиг. 7 показан пример выполнения нормализующего блока 9 для тяговой станции, питающей тяговую сеть постоянного тока. В этом случае нормализующий блок представляет собой, например, выпрямитель.In FIG. 7 shows an example of a normalizing unit 9 for a traction station supplying a DC traction network. In this case, the normalizing block is, for example, a rectifier.

На фиг. 8 показан пример выполнения нормализующего блока 9 для тяговой станции, питающей тяговую сеть постоянного тока с повышенным напряжением. Под повышенным напряжением понимается напряжение, большее 12 кВ, постоянного тока. В этом случае нормализующий блок представляет собой последовательно соединенные повышающий автотрансформатор или трансформатор 15 и затем преобразователь вида тока, например выпрямитель.In FIG. 8 shows an example of a normalizing unit 9 for a traction station supplying a DC traction network with an increased voltage. Overvoltage refers to a voltage greater than 12 kV DC. In this case, the normalizing unit is a series-connected step-up autotransformer or transformer 15 and then a current type converter, for example a rectifier.

На чертежах буквами «нп» отмечен провод, питающий нетяговые потребители, буквами «р» отмечен провод, подключаемый к рельсу, буквами «кс» отмечен провод, подключаемый к контактной сети, буквой «п» отмечен провод, подключаемый к питающему проводу системы 2×25 кВ.In the drawings, the letters “np” indicate the wire supplying non-traction consumers, the letters “p” indicate the wire that is connected to the rail, the letters “ks” indicate the wire that is connected to the contact network, the letter “p” indicates the wire that is connected to the supply wire of the 2 × system 25 kV.

На фиг. 9 показан примерный план расположения блоков тяговой станции. Входной распределительный блок может представлять собой газораспределительное устройство, ГРУ. Преобразовательный блок основан на ГТУ - газотурбинной установке и генераторе. Число комплектов ГТУ-генератор может быть несколько, в зависимости от мощности тяговой станции и необходимой степени резервирования, один и больше. Выходной распределительный блок 6 представляет собой распределительное устройство с напряжением тяговой сети, а также распределительное устройство с напряжением для нетяговых потребителей.In FIG. 9 shows an exemplary arrangement of traction station blocks. The input distribution block may be a gas distribution device, GRU. The conversion unit is based on a gas turbine unit - gas turbine unit and generator. The number of sets of a gas turbine generator can be several, depending on the power of the traction station and the required degree of redundancy, one or more. The output distribution unit 6 is a distribution device with a voltage of the traction network, as well as a distribution device with a voltage for non-traction consumers.

На фиг. 1-4 вверху показаны возможные варианты подключения тяговой станции к первичной трубопроводной сети 1. На фиг. 1-2 подключение произведено в рассечку трубопроводной линии, на фиг. 3 - подключение без захода трубопроводной линии на тяговую станцию, на фиг. 5 - подключение к двум трубопроводным линии.In FIG. 1-4, the top shows possible options for connecting the traction station to the primary pipeline network 1. In FIG. 1-2, the connection is made in the cut of the pipeline line, in FIG. 3 - connection without calling the pipeline to the traction station, in FIG. 5 - connection to two pipelines.

Описание предпочтительных воплощенийDescription of preferred embodiments

Способ реализуется следующим образом. Входное распределительное устройство 4 реализует функцию выбора входного источника энергии, если их несколько, и выбор подключаемого к энергии комплекта двигатель-генератор. Он также может отключить этот комплект от источника энергии, например, для производства профилактических работ. Эти виды действий аналогичны действиям, выполняемым у прототипа.The method is implemented as follows. The input switchgear 4 implements the function of selecting the input energy source, if there are several, and the choice of the engine-generator set connected to the energy. He can also disconnect this kit from an energy source, for example, for maintenance work. These types of actions are similar to the actions performed on the prototype.

Далее происходит преобразование энергии в блоке 5, которая заключена в топливе, в тепловую и механическую энергию, с помощью двигателя. Затем в генераторе происходит превращение механической энергии в электрическую энергию.Next, the energy is converted in block 5, which is enclosed in fuel, into thermal and mechanical energy, using the engine. Then, the generator converts mechanical energy into electrical energy.

Причем все генераторы на данной тяговой станции, если их число больше одного, работают синхронно между собой и синхронно с генераторами соседних тяговых станций, хотя бы с одной стороны. Это исключает уравнительные токи внутри тяговой станции и существенно уменьшает уравнительные между подстанциями при параллельном питании фидерных зон от двух тяговых станций. Генерация только однофазного напряжения для тяги, одновременно с синхронизацией работы генераторов по фазе, делает ненужным использование нейтральных вставок в тяговой сети переменного тока. Тем самым исключает непредвиденные остановки подвижного состава из-за наличия этих нейтральных вставок, как у прототипа. Кроме того, их отсутствие упрощает тяговую сеть. С одной из сторон может быть нейтральная вставка, в случае, если данная тяговая станция находится в конце предлагаемой системы электроснабжения и поэтому граничит с системой электроснабжения по прототипу.Moreover, all generators at a given traction station, if their number is more than one, work synchronously with each other and synchronously with the generators of neighboring traction stations, at least on one side. This eliminates equalizing currents inside the traction station and significantly reduces the equalization currents between substations with parallel feeding of feeder zones from two traction stations. The generation of only a single-phase voltage for traction, while synchronizing the operation of the generators in phase, makes it unnecessary to use neutral inserts in the AC traction network. This eliminates unexpected stops of the rolling stock due to the presence of these neutral inserts, as in the prototype. In addition, their absence simplifies the traction network. On one side there can be a neutral insert, if this traction station is located at the end of the proposed power supply system and therefore borders on the prototype power supply system.

Другой особенностью предлагаемого способа является нормализация величины напряжения и вида тока, в виде числа фаз непосредственно у генератора. Кроме функции генерирования у него появляется функция частичной нормализации параметров электрического тока как на тяговой станции для тяговой сети переменного тока, так и для тяговой сети постоянного тока. Оба варианта способа объединены общим замыслом.Another feature of the proposed method is the normalization of the voltage and type of current, in the form of the number of phases directly at the generator. In addition to the generation function, he has the function of partial normalization of electric current parameters both at the traction station for the traction AC network, and for the traction DC network. Both variants of the method are combined by a common concept.

Для тяговой станции переменного тока выбором однофазного генератора для тяги поездов исключаются какие-либо проблемы с несимметрией токов и напряжений для нетяговых потребителей. Тем более для сетей общего пользования, так как с ними нет никаких связей. Особенно это важно для районов, где слабо развито местное электропотребление и тяговая нагрузка будет соизмерима или больше районных нагрузок.For an AC traction station, the choice of a single-phase generator for train traction eliminates any problems with the asymmetry of currents and voltages for non-traction consumers. Especially for public networks, since there are no connections with them. This is especially important for areas where local power consumption is poorly developed and the traction load will be comparable to or greater than the regional loads.

Принято генераторы выполнять на напряжение не более 10 кВ, что недостаточно для питания тяговой сети переменного тока 27,5 кВ, поэтому дополнительная нормализация по величине напряжения производится применением повышающих автотрансформатора или трансформатора.It is customary to run generators at a voltage of not more than 10 kV, which is not enough to power a traction AC network of 27.5 kV, therefore, additional normalization by the voltage value is carried out using a step-up autotransformer or transformer.

На тяговых станциях для обоих видов тяговых сетей по предлагаемому способу отсутствует электрооборудование с напряжением выше напряжения тяговой сети, что существенно упрощает ее электрическую часть по сравнению с тяговой станцией по прототипу, у которой имеется большое число оборудования на напряжение 35, 110 или 220 кВ. Установленная мощность генератора тяговой станции для сети переменного тока по предлагаемому способу меньше, чем у тяговых понижающих трансформаторов аналогичных тяговых станций по прототипу, которые выполняются трехфазно-двухфазными. Оба этих обстоятельства значительно компенсируют усложнение тяговой станции по предлагаемому способу, вызванное наличием двигателя. Однофазный генератор как электрическая машина по предложенному способу почти компенсирует по сложности тяговый трансформатор по прототипу как электрической машины благодаря совмещению функций и меньшим числом обмоток.At traction stations for both types of traction networks according to the proposed method, there is no electrical equipment with a voltage higher than the voltage of the traction network, which greatly simplifies its electrical part compared to the traction station of the prototype, which has a large number of equipment for voltage of 35, 110 or 220 kV. The installed capacity of the generator of the traction station for an alternating current network according to the proposed method is less than that of traction step-down transformers of similar traction stations according to the prototype, which are three-phase-two-phase. Both of these circumstances significantly compensate for the complication of the traction station according to the proposed method, caused by the presence of an engine. The single-phase generator as an electric machine according to the proposed method almost compensates for the complexity of the traction transformer according to the prototype as an electric machine due to the combination of functions and fewer windings.

Для тяговых станций постоянного тока синхронизация фаз генераторов также важна для исключения уравнительных токов по гармоническим составляющим выпрямленного напряжения внутри подстанции и в тяговой сети. Кроме потерь энергии протекание этих токов по тяговой сети ухудшает электромагнитную совместимость тяговой сети с другими электротехническим объектами.For DC traction stations, phase synchronization of the generators is also important to eliminate equalizing currents in the harmonic components of the rectified voltage inside the substation and in the traction network. In addition to energy losses, the flow of these currents through the traction network worsens the electromagnetic compatibility of the traction network with other electrical objects.

Выполнение генераторов у тяговых станций для тяговой сети постоянного тока с напряжением, требуемым преобразователям вида тока, а именно преобразование переменного тока на постоянный ток, исключает необходимость в применении специальных понижающих тяговых трансформаторов, как у прототипа. Выходное напряжение генератора связано с напряжением выпрямителя известными формулами, так для трехфазного мостового выпрямителя связано с выпрямленным напряжением коэффициентом 0,427 [Размадзе Ш.М., Преобразовательные схемы и системы, стр. 38. формула 1.13]. Генератор приобретает еще одну функцию, кроме генерации, - создание выходного напряжения с заданным числом фаз и нужными схемами соединения обмоток, то есть выполняет еще функции преобразовательного трансформатора.The implementation of generators at traction stations for a traction DC network with the voltage required by the current type converters, namely the conversion of alternating current to direct current, eliminates the need for special step-down traction transformers, as in the prototype. The output voltage of the generator is related to the voltage of the rectifier by well-known formulas, so for a three-phase bridge rectifier it is connected to the rectified voltage by a coefficient of 0.427 [Sh.M. Razmadze, Conversion schemes and systems, p. 38. formula 1.13]. The generator acquires another function, in addition to generation, - the creation of an output voltage with a given number of phases and the necessary winding connection schemes, that is, it also performs the functions of a converter transformer.

Эти достоинства предложенного способа позволяют реализовать достаточно простым образом преимущества замены централизованной генерации электроэнергии на распределенную генерацию, приближенную к месту потребления электроэнергии. Это исключает значительные потери энергии при ее передаче на большие расстояния, так как теперь расстояние между генератором электроэнергии и тяговым фидером составляет метры или десятки метров, вместо сотен километров по прототипу. Потери энергии при ее передаче по газопроводам в десятки раз меньше потерь энергии при использовании линий электропередач.These advantages of the proposed method make it possible to realize in a rather simple manner the advantages of replacing centralized power generation with distributed generation close to the place of electricity consumption. This eliminates significant energy losses during its transmission over long distances, since now the distance between the electric power generator and the traction feeder is meters or tens of meters, instead of hundreds of kilometers according to the prototype. The energy loss during transmission through gas pipelines is ten times less than the energy loss when using power lines.

Добавление к тяговой станции резервуара 10 с запасом топлива повышает надежность работы тяговой станции в случае перебоя с подачей газа. В тяговой станции по прототипу принципиально невозможно запастись электроэнергией, тем более на длительный срок, сутки и более.Adding to the traction station a tank 10 with a fuel reserve increases the reliability of the traction station in the event of a gas outage. In the traction station of the prototype, it is fundamentally impossible to stock up on electricity, especially for a long time, a day or more.

Запас этого топлива определяется заданным временем автономной работы тяговой электростанции, по требованиям надежности электроснабжения тяговой сети. Например, 3 часа или 3 суток.The supply of this fuel is determined by the specified battery life of the traction power plant, according to the requirements of reliability of power supply to the traction network. For example, 3 hours or 3 days.

Другим средством повышения надежности является использование двухниточных газовых линий, газовых линий с двусторонним питанием. Для этого разные служат подключения тяговой станции к первичной системе энергоснабжения, показанные на чертежах.Another means of increasing reliability is the use of double-strand gas lines, gas lines with two-way power. For this, the connection of the traction station to the primary power supply system shown in the drawings is different.

Для уменьшения потребности в установленной мощности оборудования тяговой станции возможно подключение накопителя энергии 13 ко входу выходного распределительного блока 6. Этот накопитель сглаживает пики потребления энергии от генератора 8, которые могут длиться единицами или десятками минут.To reduce the need for installed power of the equipment of the traction station, it is possible to connect an energy storage device 13 to the input of the output distribution block 6. This storage device smooths the peaks of energy consumption from the generator 8, which can last for units or tens of minutes.

Для повышения коэффициента полезного действия использования топлива может быть добавлена когенерация энергии, которая заключается в использовании энергии отходящих газов газотурбинного двигателя, температура которых может достигать 500°. В качестве выхода блока когенерации может быть использован трехфазный генератор для питания нетяговых нагрузок. При нахождении поблизости от тяговой станции потребителей тепловой энергии, промышленных предприятий или жилых поселков энергия от блока когенерации может отдана в виде тепла. Возможно использование трехфазного инвертора для получения питания нетяговых потребителей. На тяговой станции переменного тока энергия может быть получена от однофазного напряжения после генератора, до повышающего трансформатора, для упрощения инвертора. На тяговой станции постоянного тока энергия может быть получена после выпрямителей, для упрощения инвертора. При большой мощности нетяговых потребителей целесообразно их питать от своего комплекта двигатель-генератор.To increase the efficiency of fuel use, energy cogeneration can be added, which consists in using the energy of the exhaust gases of a gas turbine engine, the temperature of which can reach 500 °. As an output of the cogeneration unit, a three-phase generator can be used to power non-traction loads. When consumers of thermal energy, industrial enterprises or residential settlements are located near the traction station, the energy from the cogeneration unit can be given in the form of heat. It is possible to use a three-phase inverter to provide power to non-traction consumers. At an AC traction station, energy can be obtained from a single-phase voltage after the generator to a step-up transformer to simplify the inverter. At a DC traction station, energy can be obtained after rectifiers to simplify the inverter. With a large capacity of non-traction consumers, it is advisable to power them from their engine-generator set.

Повышение частоты у генератора на тяговой станции для тяговой сети постоянного тока больше промышленной частоты, например до 100 Гц, позволит снизить массогабаритные показатели электрических машин и фильтр-устройств, это важно для тяговых станций с повышенной величиной напряжения в тяговой сети. Это также уменьшит уровень пульсаций в тяговой сети и повысит электромагнитную совместимость.Increasing the frequency of the generator at the traction station for a DC traction network greater than the industrial frequency, for example, up to 100 Hz, will reduce the overall dimensions of electrical machines and filter devices, this is important for traction stations with an increased voltage in the traction network. It will also reduce ripple in the traction network and increase electromagnetic compatibility.

Источники информацииInformation sources

1. Марквардт К.Г. «Электроснабжение электрифицированных железных дорог» Москва, Транспорт, 1982, рис. 1.2 с. 10.1. Marquardt K.G. "Power supply of electrified railways" Moscow, Transport, 1982, fig. 1.2 sec 10.

2. Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин А.Н., М.Г. Шалимов «Тяговые подстанции». - М.: Транспорт, 1986. - рис. 8 с. 16, рис. 9 с. 17.2. Bay Yu.M., Mamoshin P.P., Pupynin A.N., M.G. Shalimov "Traction substations." - M.: Transport, 1986. - Fig. 8 sec 16, fig. 9 sec 17.

3. Василянский А.М., Мамошин Р.Р., Якимов Г.Б. «Совершенствование системы тягового электроснабжения железных дорог, электрифицированных на переменном токе 27,5 кВ, 50 Гц» Железные дороги мира, 2002, №8, с. 40-46.3. Vasilyansky A. M., Mamoshin R. R., Yakimov G. B. “Improving the traction power supply system of railways electrified with alternating current 27.5 kV, 50 Hz” Railways of the world, 2002, No. 8, p. 40-46.

4. Бурков А.Т., Гришин Я.С. «Преобразовательное устройство» Патент РФ 2206949.4. Burkov A.T., Grishin Ya.S. "Converter device" RF Patent 2206949.

5. Марквардт К.Г. «Электроснабжение электрифицированных железных дорог» Москва, Транспорт, 1982, рис. 1.5 с. 11.5. Marquardt K.G. "Power supply of electrified railways" Moscow, Transport, 1982, fig. 1.5 sec eleven.

6. Марквардт К.Г. «Электроснабжение электрифицированных железных дорог» Москва, Транспорт, 1982, рис. 1.3 и рис 1.4. с. 10.6. Marquardt K.G. "Power supply of electrified railways" Moscow, Transport, 1982, fig. 1.3 and Figure 1.4. from. 10.

7. Размадзе Ш.М. «Преобразовательные схемы и системы», с. 38, формула 1.13.7. Razmadze Sh.M. "Conversion schemes and systems", p. 38, formula 1.13.

Claims (19)

1. Способ энергоснабжения тяговой сети переменного тока, в котором внешняя система энергоснабжения передает энергию на тяговую станцию, поступление энергии на вход тяговой станции контролируют, затем преобразуют и нормируют до нужного для тяговой сети вида и уровня напряжения, затем распределяет электрическую энергию по фидерам тяговой сети, отличающийся тем, что внешняя система энергоснабжения выполнена в виде трубопроводной системы, по которой энергия передается в виде топлива, преимущественно в виде углеводородного топлива, на тяговых станциях преобразуют энергию углеводородного топлива в электрическую энергию с помощью двигателя и генератора, нормирование напряжения по числу фаз осуществляют выполнением генератора тяговой станции однофазным, генераторы тяговых станций синхронизированы по фазам, причем не только в рамках данной тяговой станции, но и с фазами напряжения генераторов соседних тяговых станций, хотя бы с одной стороны, нормирование напряжения по величине осуществляют путем разбивки этого вида нормирования между генератором и автотрансформатором или трансформатором, включенными после генератора.1. The method of power supply to the traction AC network, in which an external power supply system transfers energy to the traction station, the energy supply to the input of the traction station is controlled, then converted and normalized to the type and level of voltage necessary for the traction network, then distributes electric energy to the feeders of the traction network characterized in that the external power supply system is made in the form of a piping system through which energy is transmitted in the form of fuel, mainly in the form of hydrocarbon fuel, to traction at the output stations, hydrocarbon fuel energy is converted into electrical energy using an engine and generator, voltage regulation by the number of phases is carried out by single-phase generation of the traction station generator, traction station generators are synchronized in phases, not only within the framework of this traction station, but also with the voltage phases of neighboring generators traction stations, at least on the one hand, the regulation of voltage in magnitude is carried out by breaking this type of regulation between the generator and the autotransformer Whether transformer included after the generator. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для тяговых сетей переменного тока вида 2×25 кВ нормирование напряжения по числу фаз дополняют трансформированием напряжения генератора в два выходных напряжения встречно друг другу с помощью трансформатора.2. The method according to p. 1, characterized in that for AC traction networks of the form 2 × 25 kV, voltage regulation by the number of phases is supplemented by transforming the generator voltage into two output voltages counter to each other using a transformer. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на тяговой станции создают запас углеводородного сырья, предпочтительно в жидком виде.3. The method according to p. 1, characterized in that the traction station create a supply of hydrocarbon feedstock, preferably in liquid form. 4. Способ по п. 1 или по пп. 3 и 6, отличающийся тем, что перед преобразованием энергии с помощью двигателя контролируют вид источника топлива, а двигатели выполняют с возможностью работы от газообразного или жидкого топлива.4. The method according to p. 1 or PP. 3 and 6, characterized in that before converting the energy by means of an engine, the type of fuel source is controlled, and the engines are configured to operate on gaseous or liquid fuel. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют когенерацию энергии путем использования энергии отходящих горячих газов двигателя для дополнительной выработки энергии, например для питания нетяговых потребителей.5. The method according to p. 1, characterized in that it additionally carry out cogeneration of energy by using the energy of the exhaust hot gases of the engine to generate additional energy, for example, to power non-traction consumers. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электроэнергию, полученную генераторами, инвертируют для питания нетяговых нагрузок.6. The method according to p. 1, characterized in that the electricity received by the generators is inverted to supply non-traction loads. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что инвертируемую энергию отбирают при удобном для работы инвертора уровне напряжения и виде тока после генератора.7. The method according to p. 5, characterized in that the invertible energy is selected at a convenient for the inverter to operate voltage level and current form after the generator. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученная электрическая энергия накапливается в накопителе, выполненном, например, в виде конденсаторного и/или аккумуляторного накопителя.8. The method according to p. 1, characterized in that the obtained electrical energy is stored in the drive, made, for example, in the form of a capacitor and / or battery. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что энергию отбирают и отдают при удобном для работы накопителя уровнях напряжения и виде тока после генератора.9. The method according to p. 7, characterized in that the energy is taken and given at convenient for the drive voltage levels and the form of current after the generator. 10. Способ энергоснабжения тяговой сети постоянного тока, в котором внешняя система энергоснабжения передает энергию на тяговую станцию, поступление энергии на вход тяговой станции контролируют, затем преобразуют и нормируют до нужного для тяговой сети вида и уровня напряжения, затем распределяет электрическую энергию по фидерам тяговой сети, отличающийся тем, что внешняя система энергоснабжения выполнена в виде трубопроводной системы, по которой энергия передается в виде топлива, преимущественно в виде углеводородного топлива, на тяговых станциях преобразуют энергию углеводородного топлива в электрическую энергию с помощью двигателя и генератора, для тяговых сетей генерирование производят выполнением генератора тяговой станции многофазным, предпочтительно трехфазным, нормирование вида тока производят преобразователем с функцией преобразования вида тока, например выпрямителем, нормирование величины выходного напряжения постоянного тока производят выбором величины выходного напряжения генератора по правилам, известным для преобразовательных трансформаторов.10. The method of power supply to the traction DC network, in which an external power supply system transfers energy to the traction station, the energy supply to the input of the traction station is controlled, then converted and normalized to the type and level of voltage necessary for the traction network, then distributes electric energy to the feeders of the traction network characterized in that the external power supply system is made in the form of a piping system through which energy is transmitted in the form of fuel, mainly in the form of hydrocarbon fuel, to rods at the output stations, hydrocarbon fuel energy is converted into electrical energy by means of an engine and generator; for traction networks, generation is carried out by performing a traction station generator by multiphase, preferably three-phase, normalization of the type of current is carried out by a converter with a function of converting the type of current, for example a rectifier, normalization of the magnitude of the output DC voltage selection of the output voltage of the generator according to the rules known for converter transformers . 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что вид постоянного тока по числу пульсаций задают путем выполнения генератора с необходимым числом обмоток и схемы их соединения по правилам, известным для преобразовательных трансформаторов.11. The method according to p. 10, characterized in that the type of direct current according to the number of ripples is set by executing a generator with the required number of windings and their connection diagrams according to the rules known for converter transformers. 12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для тяговых сетей повышенного постоянного напряжения нормирование величины выходного напряжения дополнительно производят выбором величины коэффициента трансформации повышающих трансформатора или автотрансформатора.12. The method according to p. 10, characterized in that for traction networks of high DC voltage, the normalization of the magnitude of the output voltage is additionally produced by selecting the magnitude of the transformation coefficient of the step-up transformer or autotransformer. 13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что на тяговой станции создают запас углеводородного сырья, предпочтительно в жидком виде.13. The method according to p. 10, characterized in that the traction station create a supply of hydrocarbon feedstock, preferably in liquid form. 14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что перед преобразованием энергии с помощью двигателя контролируют вид источника топлива, а двигатели выполняют с возможностью работы от газообразного или жидкого топлива.14. The method according to p. 10, characterized in that before converting the energy using the engine, the type of fuel source is controlled, and the engines are configured to operate on gaseous or liquid fuel. 15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют когенерацию энергии путем использования энергии отходящих горячих газов двигателя для дополнительной выработки энергии, например для питания нетяговых потребителей.15. The method according to p. 10, characterized in that it additionally carry out cogeneration of energy by using the energy of the exhaust hot gases of the engine to generate additional energy, for example, to power non-traction consumers. 16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что электроэнергию, полученную генераторами, инвертируют для питания нетяговых нагрузок.16. The method according to p. 10, characterized in that the electricity received by the generators is inverted to supply non-traction loads. 17. Способ по п. 3, отличающийся тем, что инвертируемую энергию отбирают при удобном для работы инвертора уровне напряжения и виде тока после генератора.17. The method according to p. 3, characterized in that the invertible energy is selected at a convenient for the inverter to operate voltage level and current form after the generator. 18. Способ по п. 10, отличающийся тем, что полученная электрическая энергия накапливается в накопителе, выполненном, например, в виде конденсаторного и/или аккумуляторного накопителя.18. The method according to p. 10, characterized in that the received electrical energy is stored in the drive, made, for example, in the form of a capacitor and / or battery. 19. Способ по пп. 10 и 18, отличающийся тем, что энергию отбирают и отдают при удобном для работы накопителя уровнях напряжения и виде тока после генератора.19. The method according to PP. 10 and 18, characterized in that the energy is taken away and given away at voltage levels convenient for the drive operation and the current type after the generator.
RU2016132168A 2016-08-04 2016-08-04 Method of power supply of traction network RU2651382C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132168A RU2651382C2 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Method of power supply of traction network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132168A RU2651382C2 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Method of power supply of traction network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016132168A RU2016132168A (en) 2018-02-06
RU2651382C2 true RU2651382C2 (en) 2018-04-19

Family

ID=61174155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132168A RU2651382C2 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Method of power supply of traction network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651382C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000012343A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-09 Daimlerchrysler Ag A plant for transmitting electric power
RU2153752C1 (en) * 1999-05-07 2000-07-27 Аккуратов Александр Владимирович Process of uninterrupted electric power supply of users of electric power system operating on recommenced sources of energy
RU45056U1 (en) * 2004-12-29 2005-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" AUTONOMOUS POWER PLANT
RU66124U1 (en) * 2007-05-24 2007-08-27 Александр Владимирович Аккуратов SYSTEM OF AUTONOMOUS POWER SUPPLY OF CONSUMERS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000012343A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-09 Daimlerchrysler Ag A plant for transmitting electric power
RU2153752C1 (en) * 1999-05-07 2000-07-27 Аккуратов Александр Владимирович Process of uninterrupted electric power supply of users of electric power system operating on recommenced sources of energy
RU45056U1 (en) * 2004-12-29 2005-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" AUTONOMOUS POWER PLANT
RU66124U1 (en) * 2007-05-24 2007-08-27 Александр Владимирович Аккуратов SYSTEM OF AUTONOMOUS POWER SUPPLY OF CONSUMERS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016132168A (en) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Harmonizing AC and DC: A hybrid AC/DC future grid solution
US7462955B2 (en) Electrical power distribution system and method thereof
De Doncker Power electronic technologies for flexible DC distribution grids
CN105210277B (en) HVDC (HVDC) converter system and its operating method
Chaudhary et al. Wind farm grid integration using vsc based hvdc transmission-an overview
US20150097437A1 (en) System and Method for Increasing Efficiency of Gensets in Micro-Grid Systems
US8803344B2 (en) Renewable energy storage and conversion system
CN105052031A (en) High voltage direct current (HVDC) converter system and method of operating the same
US20180097450A1 (en) Hybrid high voltage direct current converter station and operation method therefor
CN103515953A (en) Power generation and transmission system
US20140042818A1 (en) Photovoltaic power plant
CN103311951B (en) Wind power plant power transmission method based on voltage transformation of middle frequency or high frequency transformer
CN114481179A (en) Medium-voltage direct-current collection type renewable energy power generation and hydrogen production system and working method thereof
CN107666157B (en) AC/DC series-parallel power grid
RU2662294C2 (en) Traction station
RU2651382C2 (en) Method of power supply of traction network
US20220166219A1 (en) Systems and methods for modular power conversion units in power supply systems
Mayo-Maldonado et al. Current Trends and Challenges in Sustainable Generation, Transmission and Distribution of Electricity
Wanchun et al. Technical and Economic Analysis of Power Collection and Transmission Schemes Adapted to Large-scale Offshore Wind Farm
RU2753642C1 (en) Method and device for transmission of electrical energy
KR20150025772A (en) Distribution system and distribution method for floating structures
RU2798482C1 (en) Installation for melting and/or heating of metal material and method of its power supply
Nuca et al. Modernization Solutions for the Trolleybus Traction Stations in the Chisinau Municipality
Pal et al. The Analysis of the Modern Power System with Distributed Network
Gecan et al. Aspects regarding dc distribution systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200805