SU1283128A1

SU1283128A1 - Device for power supply of alternating current railways

Info

Publication number: SU1283128A1
Application number: SU853905519A
Authority: SU
Inventors: Юрий Антонович Чернов; Леонид Алексеевич Черноусов; Сергей Дмитриевич Соколов; Юрий Иосифович Борю; Виктор Леонидович Щепкин
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта; Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1987-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электрифицированному железнодорожному транспорту и предназначено дл питани электрот говых сетей переменного тока, как системы 25 кВ, так и системы 2x25 кВ. Целью изобретени вл етс снижение потерь энергии путем симметрировани нагрузки трансформатора к питающей сети. Устройство дл э 1ектроснабжени железных дорог переменного тока содержит трехфазный трансформатор I, первична обмотка 2 которого соединена в звезду и подключена к питающей сети, а вторична обмотка 3 - в треугольник , выводы одной фазы 4 соединены с контактной сетью 5 и рельсом 6 одной фидерной зоны 7, блок 8 перераспределени токов нагрузки , входы которого подключены к средней точке фазы 4 и к выводу 9 вторичной обмотки 3 трансформатора 1, а выходы соединены соответственно с рельсом 10 и контактной сетью И другой фидерной зоны 12. 2 з.п. ф-лы. 3 ил. S (Л с to ос СА: Is: ос риг.1The invention relates to electrified rail transport and is intended to supply electrical AC networks, both a 25 kV system, and a 2 x 25 kV system. The aim of the invention is to reduce energy losses by balancing the load of the transformer to the supply network. The device for this supply of AC railways contains a three-phase transformer I, the primary winding 2 of which is connected in star and connected to the supply mains, and the secondary winding 3 - in delta, the conclusions of one phase 4 are connected to the contact network 5 and the rail 6 of the same feeding zone 7 , block 8 of redistribution of load currents, the inputs of which are connected to the midpoint of phase 4 and to terminal 9 of the secondary winding 3 of the transformer 1, and the outputs are connected respectively to the rail 10 and the contact network And another feeder zone 12. 2 z. f-ly. 3 il. S (L with to OS wasp: Is: wasp rig.1

Description

Изобретение относитс к электрифицированному железнодорожному транспорту и предназначено дл питани электрот говых сетей переменного тока, как системы 25 кВ, так и системы 2X25 кВ.The invention relates to electrified rail transport and is intended to supply electrical AC networks, both a 25 kV system, and a 2X25 kV system.

Целью изобретени вл етс снижение потерь энергии путем симметрировани нагрузки трансформатора и питающей сети.The aim of the invention is to reduce energy losses by balancing the load of the transformer and the supply network.

На фиг. 1 показана электрическа принципиальна схема устройства, примен ема в системе электроснабжени 25 кВ; на фиг. 2 - то же, в системе электроснабжени 2X25 кВ; на фиг. 3 - то же, с блоком перераспределени токов нагрузки, выполненным в виде автотрансформатора.FIG. 1 shows an electrical schematic diagram of a device used in a 25 kV power supply system; in fig. 2 - the same in the 2X25 kV power supply system; in fig. 3 - the same, with the block of redistribution of load currents, made in the form of an autotransformer.

Устройство дл электроснабжени железных дорог переменного тока содержит трехфазный трансформатор 1, первична обмотка 2 которого соединена в звезду и подключена к питающей сети (не показана), а вторична обмотка 3 - в треугольник, два вывода одной фазы 4 соединены с контактной сетью 5 и рельсом 6 одной фидерной зоны 7 и блок 8 перераспределени токов нагрузки, входы которого подключены к средней точке фазы 4 и выводу 9 вторичной обмотки 3 трансформатора 1, а выходы соединены соответственно с рельсом 10 и контактной сетью И другой фидерной зоны 12, причем блок 8 выполнен в виде однофазного трансформатора (фиг. 1) или однофазного трансформатора со средней точкой на вторичной его обмотке (фиг. 2), котора подключена к рельсу 10, а другие ее выводы, подключены к контактной сети 11 и питающему проводу 13 другой фидерной зоны 12. Кроме того, к устройству через питающие провода 13, рельсы 6 и 10 и контактную сеть 5 и 11 подключены автотрансформаторы 14, а также ко вторичной обмотке 3 трехфазного трансформатора 1 подключены провода 15 и 16, которые совместно с рельсами 6 и 10 используютс дл питани нет говых железнодорожных потребителей, а дл питани , например, сельскохоз йственных потребителей примен етс треть обмотка 17 трансформатора 1.The device for power supply of AC railways contains a three-phase transformer 1, the primary winding 2 of which is connected in a star and connected to a supply network (not shown), and the secondary winding 3 - in a triangle, two terminals of one phase 4 are connected to a contact network 5 and a rail 6 one feeder zone 7 and block 8 of the redistribution of load currents, the inputs of which are connected to the midpoint of phase 4 and terminal 9 of the secondary winding 3 of transformer 1, and the outputs are connected respectively to rail 10 and contact network AND another feeder zone s, block 8 is made in the form of a single-phase transformer (Fig. 1) or a single-phase transformer with a midpoint on its secondary winding (Fig. 2), which is connected to the rail 10, and its other terminals are connected to the contact network 11 and the power supply wire 13 of another feeder zone 12. In addition, autotransformers 14 are connected to the device via supply wires 13, rails 6 and 10 and contact network 5 and 11, and wires 15 and 16 are connected to the secondary winding 3 of three-phase transformer 1 6 and 10 are used for power no g new railway consumers, and a third winding 17 of the transformer 1 is used to power, for example, agricultural consumers.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При прин том на фиг. 1 положительном направлении токов фидерных зон 15 и Тц нагрузка полуобмоток фазы 4, между ее выводами с учетом коэффициента трансформации блока 8 равна 2/3xi5 + ,1, а между другими выводами составл ет 2- -3XJ5 -l//3 xiii. В этом случае, например, при коэффициенте трансформации трансформатора 1, равном 1, нагрузка первичной обмотки фазы 4 равна 2/3 If. Нагрузки, других фаз соответственно равны l/VS xbi - - 1/Зх15И.- .iii 1/3x15- Поскольку токи Ij и iji сдвинуты на 90°, так как на этот угол сдвинуты напр жени фидерных зон 7 и 12, то при равенстве токов плечWhen received in FIG. 1, the positive direction of the current of the feeder zones 15 and Tc is the load of the half-windings of phase 4, between its outputs, taking into account the transformation ratio of unit 8, is 2 / 3xi5 +, 1, and between the other outputs is 2- 3XJ5 -l // 3 xiii. In this case, for example, with a transformer ratio of 1 equal to 1, the load of the primary winding of phase 4 is 2/3 If. The loads of the other phases are respectively l / VS xbi - - 1 / Зх15.- .iii 1 / 3x15- Since the currents Ij and iji are shifted by 90 °, because the feeder zones 7 and 12 are shifted by this angle, then with equality shoulder currents

питани фидерных зон 7 и 12 (Ij 1) имеем симметричную нагрузку фаз первичной и вторичной обмоток 2 и 3 трансформатора 1, равную 2/31. В результате получаетс симметрична нагрузка первичной сети иthe power of the feeder zones 7 and 12 (Ij 1) we have a symmetrical load of the phases of the primary and secondary windings 2 and 3 of the transformer 1, equal to 2/31. The result is a symmetrical load on the primary network and

симметричное напр жение на фазах обмотки 17 трансформатора I.symmetrical voltage on the phases of the winding 17 of the transformer I.

Устройство, показанное на фиг. 2 и 3, |);)Гютает аналогично.The device shown in FIG. 2 and 3, |);) Lies similarly.

Элсжтроэнерги к электроподвижномуElectric power to electromotive

0 составу на фидерных зонах 7 и 12 подводитс до ближайших автотрансформаторов 14 по к итактной сети 5 и 11 и питающему проводу 13 на повыщенном напр жении. Автотрансформаторы 14 понижают повыщенное ннпр жение до напр жени электроподвижного состава.The composition on the feeder zones 7 and 12 is supplied to the nearest autotransformers 14 via the contact network 5 and 11 and to the power supply wire 13 on high voltage. The autotransformers 14 lower the increased voltage until the tension of the electric rolling stock.

, Напр жение между выводами и средней точкой фазы 4 обмотки 3 трансформатора 1, к которым присоединена контактна сеть 5, рельсы 6, питающий провод 13, The voltage between the terminals and the midpoint of phase 4 of the winding 3 of the transformer 1, to which the contact network 5 is connected, the rails 6, the supply wire 13

0 фидерной зоны 7, сдвинуто на 90° по сравнению с напр жением первичной обмотки блока 8. В этом случае при равенстве токов плеч питани фидерных зон 7 и 12 имеем одинаковую нагрузку фаз первичной обмот- ки трансформатора 1 и питающей сети. В результате получим симметричное напр жение на щинах обмотки 17.0 of the feeder zone 7, shifted by 90 ° compared with the voltage of the primary winding of the block 8. In this case, with equal currents of the supply arms of the feeder zones 7 and 12, we have the same load of the phases of the primary winding of the transformer 1 and the supply network. As a result, we obtain a symmetric voltage on the winding 17.

Из-за неодинак:овых сопротивлений контуров т говой сети «контактна сеть-рель- сы и «питающий провод - рельсы нагрузки полуобмоток фазы 4 будут различными . В этом случае дл симметрировани напр жени на щинах, от которых питаютс нет говые потребители по системе два провода 15 и 16 - рельсы 6, необходимо так расположить обмотки трансформатора 1, чтобы индуктивное сопротивление обмотки 3 было минимальным.Due to the different: new resistances of the traction network circuits, “the contact network-rails and the supply wire — the load rails of the half-winding phase 4 will be different. In this case, in order to balance the voltage on the wiring from which no other consumers use the system two wires 15 and 16 - rails 6, the windings of the transformer 1 must be arranged so that the inductive resistance of the winding 3 is minimal.

В реальном диапазоне изменени соотношени нагрузок плеч питани фи- дерных зон 7 к 12 несимметри токов в фазах первичной обмотки 2 и питающей сети, а следовательно, и нессиметри напр жений на вторичных обмотках 3 и 17 трансформатора I снижаютс в несколько раз.In the real range of variation of the load ratio of the power supply shoulders of the feeder zones 7 to 12, the asymmetry of the currents in the phases of the primary winding 2 and the supply network, and hence the asymmetry of the voltages on the secondary windings 3 and 17 of transformer I, are reduced several times.

Claims

1. A device for power supply of AC railways, containing a three-phase transformer, the primary winding of which is connected in a star and connected to the supply mains, and the secondary - in a triangle, the terminals of one phase of the latter are connected to the traction network of one feeder zone, different that, in order to reduce energy losses by balancing the load of the transformer and the mains, it is equipped with a

re-distribution of load currents, the inputs of which are connected to the midpoint of the said phase and to the output formed by the other phases of the secondary winding of the transformer, and the outputs are connected respectively to the rail and contact network.

2. The device according to claim 1, characterized in that the block of redistribution of load currents is made in the form of a single-phase transformer.

3. The device according to p. I, characterized in that the block of redistribution of load currents is made in the form of a transformer, the secondary winding of which is made with a midpoint connected to the rail, and its other terminals to the contact network and the supply wire.

IPU2.2

(Ri.1.