SU1710384A1 - Устройство дл электроснабжени железных дорог переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрифицированным железным дорогам переменного тока, а конкретнее к устройствам усилени  эле^:троснабжени . Цель изобретени  - расширение зоны регулировани . Устройство состоит из трехфазного 1 и однофазного 6 трансформаторов, первична  обмотка последнего присоединена параллельно одной из фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора, а вторична  обмотка с регулируег мым числом витков включена в рассечку отсасывающего провода, соедин ющего третью фазу вторичной обмотки трехфазного трансформатора с рельсом 5. Перва  и втора  ее фазы присоединены к участкам контактной сети. При такой сХеме включени  однофазного трансформатора напр жение его вторичной обмотки складываетс  с напр жени ми двух рабочих фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора. 2 ил.Фиг.1feО CJ 00 Ji^

Description

Изобретение относитс  к электрифицированным железным дорогам переменного тока, а именно к устройствам усилени  электроснабжени .

Известны устройства дл  электоснабжени  электрифицированных железных дорог переменного тока, представл ющие собой т говые трансформаторные подстанции , оборудованные трехфазными т говыми трансформаторами, первичные обмотки которых соединены по схеме звезда и питаютс  от трехфазных высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП), а вторичные обмотки , соединенные по схеме треугольник, присоединены к т говой сети, представл ющей однофазную нагрузку, К двум фазам каждого т гового трансформатора присоедин ют два участка (два плеча) т говой сети , а треть  фаза соединена с т говым рельсом. Из-за сравнительно больших токов нагрузок и, следовательно, большого падени  напр жени  в т говой сети каждый участок т говой сети имеет двухстороннее питание.

Однако из-за особенностей железнодорожных нагрузок участки (плечи) т говой сети , присоединённые к различным фазам одного т гцвого Трансформатора, даже при равных по модулю токах плеч оказываютс  не в одинаковых услови х, так как одна рабоча  фаза трансформатора  вл етс  опережающей , а друга  - отстающей одна относительно другой Даже при равенстве величин токов т говых нагрузок и равенстве фазовых углов нагрузок углы сдвига между напр жени ми и токами рабочих фаз неодинаковы . При т говых нагрузках напр жение на отстающей фазе всегда меньше напр жени  опережающей фазы, а напр жение опережающей фазы меньше напр жени  третьей - ненагруженной фазы вторичной обмотки трансформатора. Только в режиме холостого хода (отсутствии т говых нагрузок ) эти напр жени  одинаковы. Поэтому снижаетс  пропускна  и провозна  способности железных дорог. Кроме того , из-за некоторого различи  напр жений даже на одинаковых фазах соседних подстанций при двухстороннем питании участков т говой сети, в т говой сети протекают уравнительные токи, которые не завис т от т говой нагрузки и вызывают дополнительные потери электроэнергии. Так как трехфазные т говые трансформаторы с трехфазными РПН  вл ютс  симметричными трансформаторами, они не позвол ют производить однофазное регулирование вторичных напр жений без дополнительных однофазных автотрансформаторов или вольтодобавочных трансформаторов, включаемых в рассечку фидера, питающего т говую нагрузку.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  электроснабжени 

электрифицированных железных дорог переменного тока, состо щее из трехфазного симметричного трансформатора и однофазного вольтодооавочного трансформатора, одна (первична ) обмотка которого подключена параллельно одной из фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора, а друга  (вторична ) с регулируемым числом витков подключена общим концом к одной из рабочих фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора, а другим к контактной сети. Недостатком устройства  вл етс  то, что оно позвол ет производить регулировку однофазного напр жени  только на какой-либо одной фазе вторичной обмотки

трехфазного трансформатора. Такой фазой  вл етс  отстающа  фаза трансформатора. Отстающа  фаза трансформатора находитс  в самом неблагопри тном режиме из-за большого падени  напр жени  на этой фазе . Друга  фаза трансформатора, питающа  другой участок т говой сети,  вл етс  опережающей . На ней также происходит падение напр жени , но в меньшей степени. Треть  фаза трансформатора остаетс  ненагруженной , и на ней практически нет падени  напр жени .

Цель изобретени  - расширение зоны регулировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

в цепь отсасывающего провода, соедин ющего вторичную обмотку т гового трансформатора с рельсом, включена вторична  обмотка вольтодобавочного трансформатора , а первична  его присоедин ет с  параллельно любой из трех фаз вторичной обмотки т гового трансформатора . При такой схеме включени  вольтодобавочного трансформатора напр жение на ОДНОЙ рабочей фазе т гового трансформатора повышаетс  на величину вольтодобавочного напр жени , а на другой рабочей фазе - на половину величины вольтодобавочного напр жени .

Существенным-отличием предлагаемого устройства объекта  вл етс  введение в цепь отсасывающего провода, соединенного с т говым рельсом, вторичной обмотки вольтодобавочного однофазного трансформатора , первична  обмотка которого присоединена параллельно одной из фаз, например, к отстающей фазе вторичной обмотки т гового трехфазного трансформатора , позвол ет повысить напр жение одновременно на отстающей и опережающей фазах т гового трансформатора, прибавка напр жени  на отстающей фаза больше , чем на опережающей фазе.

На фиг.1 приведена электрическа  схема устройства дл  электроснабжени  железных дорог переменного тока; на фиг.2 векторна  диаграмма.

Устройство дл  электроснабжени  железных переменного тока содержит трехфазный трансформатор 1, установленный на т говых подстанци х, первична  обмотка его подключена к питающей сети 2, а вторична  обмотка соединена двум  фазами с одной и другой фидерными зонами 3 и 4, треть  фаза подключена через вторичную обмотку однофазного трансформатора к т говому рельсу 5,. Устройство содержит однофазный трансформатор 6, одна обмотка которого подключена параллёльно-одной из фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора 1, а друга , имеюща  регулируемое число витков, соединена с третьей фазой вторичной обмотки трехфазного трансформатора 1 и с т говым рельсом 5. Фидерную зону 4 питает смежна  подстанци  7. Нагрузка 8, например Электровоз, питаетс  от контактной сети фидерной зоны 4. Эти фидерные зоны 3 и 4 электрически разделены нейтральной вставкой 9.

Устройство работает следующим образом .

Напр жение одной рабочей фазы, например отстающей, вторичной обмотки Оас трехфазного трансформатора 1, питающее фидерную зону 4, увеличиваетс  за счет напр жени  вторичной обмотки Аи однофазного трансформатора, первична  обмотка которого в конкретной схеме присоединена параллельно отстающей фазе вторичной обмотки трехфазйого трансформатора. При тайкой схеме соединени  вольтодобавка Аи вторичной обмотки однофазного трансформатора совпадает с напр жением Оас отстающей фазы трехфазного трансформатора , и общее напр жение, питающее фидерную зону 4, равно

Uac Udc+ Аи или

Uac Uac+ Аи.

На векторной диаграмме (фиг.2) показаны векторы напр жени  Оас, питающего фидерную зону 4, и напр жени  Оьс, питающего фидерную зону 3. Напр жение питани  фидерной зоны 3 Оьс с учетом вольтодобавки А О состоит из двух напр жений: напр жени  опережающей фазы т гового трансформатора Ubc и А U, совпадающего по фазе с Оас, поэтфму АО

или

А и .cos60° Ubc+ 0,5 А и.

Поэтому увеличение напр жени  за счет вольтодобавки на отстающей фазе больше, чем на опережающей:

AUoTCT«2 AUonep.

Рассмотрено подключение первичной обмотки однофазного трансформатора к отстающей фазе вторичной обмотки

тре:кфазного т гового трансформатора (фазе ас). Первична  обмотка однофазного трансформатора может быть подключена к любой другой фазе вторичной обмотки трехфаз ного т гового трансформатора (фазе be

или фазе аЬ) при различной пол рности включени  (be или сЬ, аЬ или Ьа).

Предлагаемое устройство позвол ет осуществить ограничение уравнительных токов и уменьшить потери электроэнергии в

т говой сети, а также повысить провозную способность участков железных дорог благодар  увеличению технических скооостей движени  поездов за счет увеличени  напр жени  на обеих рабочих фазах т говых

трансформаторных подстанций.

Claims (1)

1. Формула изоб ре тени  Устройство дл  электроснабжени  железных дорог переменного тока, содержащее трехфазный трансформатор, первична  обмотка которого соединена в звезду и подключена к питающей сети, вторична  обмотка соединена в треугольник и подсоединена двум  фазами к соседним фидерным зонам, и однофазный трансформатор, первична  обмотка которого подключена параллельно одной из фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора, а вторична  обмотка выполнена с Ьегулируемым числом витков, отличающеес  тем, что, с целью расширени  зоны регулировани , вторична  обмотка однофазного трансформатора включена в рассечку отсасывающего провода, соедин ющего опережающую фазу вторичной обмотки т гового трансформатора с т говым рельсом.

   Фиг. 2