SU1736776A1 - Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока - Google Patents
Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- SU1736776A1 SU1736776A1 SU904835655A SU4835655A SU1736776A1 SU 1736776 A1 SU1736776 A1 SU 1736776A1 SU 904835655 A SU904835655 A SU 904835655A SU 4835655 A SU4835655 A SU 4835655A SU 1736776 A1 SU1736776 A1 SU 1736776A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- bipolar
- transformer
- sections
- windings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Использование: электрификаци железных дорог при переменном токе по системе 2 х 25 кВ дл совместного питани т говых потребителей. Сущность изобретени : типова система электроснабжени дополнена двум разъединител ми и выключателем на вторичной стороне резервного трансформатора дл организации полного треугольника напр жений, питающего трехфазные потребители линий Два прово- да-рельс и собственных нужд подстанций. В устройстве имеет место снижение потерь от токов нулевой последовательности и повышение качества электроэнергии на зажимах нет говых потребителей. 5 ил.
Description
С/1
С
Изобретение относитс к электрификации железных дорог на переменном токе по системе 2 х 25 кВ дл совместного питани т говых и нет говых потребителей.
Системы электроснабжени 2 х 25 кВ построены с использованием однофазных трансформаторов, соединенных в открытый треугольник, что позвол ет производить регулирование напр жений в контактной сети раздельно по плечам питани . Однако фидера Два провода-рельс (ДПР) и Собственных нужд (СН) присоединены с шинам вторичного напр жени , т.е. к плечам т говой сети. Следовательно, трехфазные потребители , питающиес от линий ДПР и СН. не могут получать электроэнергию должного качества, в частности по показател м несимметрии и несинусоидальности.
Известно устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащее
однофазные трансформаторы, первичные и районные обмотки которых соединены в треугольник, а т говые - в открытый треугольник , снабженное датчиками напр жени плеч питани и блоками регулировани в т говых обмотках. В основе своей (без элементов регулировани ) система электроснабжени по данному устройству имеет услови дл обеспечени симметрировани напр жени основной частоты и демпфировани гармоник напр жени , кратных трем, по районной нагрузке. Однако, так как по фидерам ДПР и СН треугольник питающих напр жений остаетс открытым, то токи нулевой последовательности на основной частоте и частотах высших гармонических составл ющих, кратных трем, создают значительные потери электроэнергии в трехфазных потребител х и лини х .электропередачи, питающих эти нагрузки. Кроме того, увеличиваетс несимметри
CJ
о
4 О
пр жений на этих частотах, привод ща к снижению моментов трехфазных двигателей , нагреву их обмоток, сбо м релейных защит и т.д. Дл однофазных потребителей, питающихс от фидеров ДПР. и СН через трансформаторы по схеме А/А. возможно по вление перенапр жений фазных ЭДС из-за третьей гармоники напр жени ,
Наиболее близкой к предлагаемой вл етс система электроснабжени по схеме 2 х 25 кВ, представл юща собой типовое распределительное устройство 55 кВ дл питани т говых плеч и трехфазных потребителей в лини х ДПР и СН т говых подстанций . Она содержит установленные на т говых подстанци х первый, второй и резервный однофазные трансформаторы. Первичные обмотки первого и второго трансформаторов через двухполюсные выключатели подключены к питающей сети по схеме открытого треугольника. Первична обмотка резервного подключена к питающей сети через три двухполюсных разъединител с возможностью подключени резервного трансформатора к питающей сети вместо любого первого и второго, или параллельно любому из них, или соединени с трансформаторами разных плеч в закрытый треугольник. Вторичные обмотки первого и второго трансформаторов присоединены через двухполюсные выключатели к соответствующим фидерным зонам т говой сети и далее через шины вторичного напр жени - к фидерам ДРП и СН. Районные обмотки подключены к районным потребител м через свои сборные шины. Шины вторичного напр жени секционированы с помощью четырех двухполюсных разъединителей. Вторичные обмотки резервного трансформатора св заны через свои сборные шины и двухполюсные выключатели с двум секци ми вторичного напр же- ни . Трехфазна система ДПР и СН 27,5 кВ образована путем подключени их фидеров к разнофазным выводам первого и второго трансформаторов и заземленным общим точкам полуобмоток.
Однако эта трехфазна система питани фидеров ДПР и СН представл ет собой неполный треугольник, которому присущи отмеченные недостатки вышеприведенного устройства. Кроме того, при аварийном отключении одного из т говых трансформаторов она превращаетс в однофазную и нарушаетс бесперебойное питание всех нет говых трехфазных потребителей.
Цель изобретени - повышение качества электроэнергии путем уменьшени токов нулевой последовательности и несимметрии напр жени и повышени бесперебойности электроснабжени трехфазных потребителей .
Поставленна цель достигаетс тем. что устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащее первую и вторую секции трехфазных шин высокого напр жени с перемычкой, включенной между ними через первый и второй трехполюсные разъ0 единители соответственно, первый, второй и резервный однофазные трансформаторы, вторичные обмотки которых выполнены в виде полуобмоток, причем первичные обмотки первого и второго однофазных транс5 форматоров подключены через первый и второй двухполюсные выключатели к первой и второй секци м шин высокого напр жени соответственно по схеме открытого треугольника, первична обмотка резервно0 го однофазного трансформатора подключена через третий двухполюсный выключатель и первый, второй и третий двухполюсные разъединители к каждой паре фаз перемычки , вторичные полуобмотки первого и второ5 го однофазных трансформаторов соединены последовательно, точки их соединени подключены к заземленной рельсовой цепи, свободные выводы подключены через четвертый и п тый двухполюсные вы0 ключатели к первой и второй секци м двух- фазных шин вторичного напр жени соответственно, перва и втора секции двухфазных шин вторичного напр жени через шестой и седьмой двухполюсные вы5 ключатели и сборные шины резервного однофазного трансформатора св заны с вторичными полуобмотками резервного однофазного трансформатора, фидера ДПР, св занные с двухфазными шинами вторич0 ного напр жени , а также четвертый и п тый двухполюсные разъединители, устройство снабжено восьмым выключателем . При этом начало первой и конец вто- рой полуобмоток резервного однофазного
5 трансформатора подсоединены к сборным шинам последнего, конец первой и начало второй полуобмоток подсоединены раздельно через четвертый двухполюсный разъединитель к сборным шинам резервно0 го однофазного трансформатора и через п тый двухполюсный разъединитель к заземленной рельсовой цепи. Шины вторичного напр жени выполнены в виде первой и второй независимых секций, сборные ши5 ны резервного однофазного трансформатора подключены через восьмой двухполюсный выключатель, а фидера ДПР и СН - непосредственно к шинам вторично- то напр жени разных фаз и разных секций. Известна система, содержаща семь выключателей , дополнена еще одним, и при устранении четырехсекционных разъединителей в нее введены два двухполюсных разъединител . Новые св зи введены на вторичной стороне резервного трансформа- тора и в подключении фидеров ДПР и СН к шинам вторичного напр жени .
На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства дл электроснабжени ; на фиг.2 - векторные диаграммы напр жений на шинах вторичного напр жени в типовых режимах работы известного устройства; на фиг.З - то же, дл рабочего режима предлагаемого устройства; на фиг.4 и 5 - то же, при аварийном отключении первого и второго трансформаторов соответственно.
Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока (фиг.1) содержит первую 1 и вторую 2 секции шин высокого напр жени с перемычкой 3, включенной между ними через первый 4 и второй 5 трехполюсные разъединители соответственно, первый 6. второй 7 и резервный 8 однофазные понизительные трансформаторы, двухфазные шины 9 вторичного напр жени , состо щие из первой 10 и второй 11 независимых секций , кажда из которых представл ет собой систему сборных шин, принадлежащих соответственно первому 6 и второму 7 одно- фазным трансформаторам. Шины первой секции 10 подключены к контактному 12 и питающему 13 проводам фидерной зоны 14 со стороны левого плеча подстанции, а шины второй секции 11 - к контактному 15 и питающему 16 проводам фидерной зоны 17 со стороны правого плеча. Фидера ДПР 18 и СН 19 присоединены к разнофазным выводам 20 и 21 соответственно секций 10 и 11. Первичные обмотки первого 6 и второго 7 трансформаторов подключены через первый 22 и второй 23 двухполюсные выключатели к первой 1 и второй 2 секци м шин высокого напр жени соответственно по схеме открытого треугольника. Первична обмотка резервного трансформатора 8 подключена через третий двухполюсный выключатель 24 и первый 25, второй 26 и третий 27 двухполюсные разъединители к каждой , паре фаз перемычки 3, Вторичные обмотки трансфо рмэторов 6-8 выполнены в виде полуобмоток. Полуобмотки каждого трансформатора 6 и 7 соединены последовательно , точки их соединени подключены к заземленной рельсовой цепи 28. Свобод- ные выводы этих полуобмоток через четвер- тый 29 и п тый 30 двухполюсные выключатели соответственно подключены к шинам первой 10 и второй 11 секци м двухфазных шин 9 вторичного напр жени . Начало первой 31 и конец второй 32 полуобмоток резервного трансформатора 8 подсоединены к сборным шинам 33 последнего, конец первой 31 и начало второй 32 полуобмоток подсоединены раздельно через четвертый двухполюсный разъединитель 34 к сборным шинам j 33 резервного трансформатора 8 и через п тый двухполюсный разъединитель 35 - к заземленной рельсовой цепи 28. Перва 10 и втора 11 секции двухфазных шин 9 вторичного напр жени через шестой 36 и седьмой 37 двухполюсные выключатели соединены со сборными шинами 33 резервного трансформатора 8. последние подключены через восьмой двухполюсный выключатель 38, а фидера ДПР 18 и СН 19 - непосредственно к шинам 9 вторичного напр жени разных фаз 20 и 21 и разных секций 10 и 11. При этом фазировка подключени фидеров ДПР 18 и СН 19 к сборным шинам 33 резервного трансформатора 8 соответствует присоединению первичной обмотки последнего к недостающей фазе на высокой стороне.
Устройство работает следующим образом .Примем за исходное такое его состо ние , когда все выключатели и разъединители отключены. Покажем работу последовательно во всех режимах посредством включени соответствующей совокупности коммутирующих аппаратов.
Режим двустороннего питани т говой сети осуществл ют включением выключателей 22, 23, 29 и 30. При этом фидерные зоны 14 и 17 получают питание от первой 1 и второй 2 секции шин высокого напр жени соответственно (фазы АВ и СА) через первый 6 и второй 7 трансформаторы и секции 10 и 11 двухфазных шин 9 вторичного напр жени . Фидеры ДПР 18 и СН 19 снабжаютс энергией от данных трансформаторов через секции 10 и 11 и разнофазные их выводы 20 и 21 и заземленную рельсовую цепь 28. Резервный трансформатор 8 по первичной и вторичной стороне отключен. На фиг. 2а. б и в показаны векторные диаграммы напр жений , соответственно на шинах 12 и 13 левой фидерной зоны 14, на фидерах ДРП 18 и СН 19, на шинах 15 и 16 правой фидерной зоны 17. Здесь прин то дл упрощени , что вторичные напр жени трансформаторов 6-8 равны по модулю. Диаграммы показывают , что т гова сеть получает двустороннее питание (вектора 12 - 13 и 15 -16), а фидеры ДПР 18 и СН 19 запитывают с неполным треугольником напр жений.
Дл перехода в режим пар плельной работы трансформаторов дополнительно включают выключатель 24, разъединитель
35 и затем или разъединители 4 и 25 и шестой выключатель 36 дл обеспечени параллельного соединени резервного трансформатора 8 к первому трансформатору 6, или разъединители 5 и 27 и седьмой выключатель 37 дл обеспечени параллельного соединени резервного трансформатора 8 к второму трансформатору 7. Векторные диаграммы дл этого режима в основном будут аналогичны диаграммам на фиг.2 а, б , в.
Режим включени первого 6 и второго 7 трансформаторов по схеме открытого треугольника (фазы АВ и АС) и резервного трансформатора 8 на недостаточную фазу (ВС) на высокой стороне достигаетс включением выключателей 22. 23, 29, 30, 24 и 38, разъединителей 26, 34 и отключением выключателей 36 и 37, разъединител 35. Тогда на шинах секций 10 и 11 будут иметь место напр жени согласно векторным диаграммам на фиг.З. Трехфазные потребители фидеров ДПР 18 и СН 19 получают питание от полного треугольника напр жений (фиг.З, б). Две стороны его вектора 28 - 12 и 15 - 28сформированы напр жени ми полуобмоток первого 6 и второго 7 трансформаторов, треть , ранее недостающа сторона - вектор 12 - 15 - напр жением соединенных в параллель полуобмоток резервного трансформатора 8. Образован контур замыкани токов нулевой последовательности на основной частоте и частотах высших гармоник , кратных трем, что приводит к уменьшению несимметрии и несинусоидальности напр жений, а также потерь электроэнергии в трехфазных потребител х . Дл тех однофазных потребителей, которые питаютс от фидеров ДПР 18 и СН 19 через трансформаторы по схеме Xfj, уменьшаетс веро тность по влени перенапр жений фазных ЭДС из-за уменьшени в них гармоник напр жений, кратных трем. Плечи т говой сети получают питание напр жением 2 х 25 кВ (фиг.З а, в): вектора 13 - 12 в фидерной зоне 14 и 15- 16 в фидерной зоне 17.
Так как в этом режиме резервный трансформатор 8 эксплуатируетс посто нно, то возникает опасность нарушени бесперебойного питани трехфазных потребителей при отказе любого трансформатора 6 или 7 подстанции. Векторные диаграммы нафиг.4 а, б и 5, б нагл дно иллюстрируют, что при аварийном отключении трансформатора 6 (фиг.4 а, б) или 6 (фиг.5 а, б) т говые плечи получают со стороны аварийно отключенного трансформатора напр жение 1x25 кВ, со стороны работающего трансформатора - 2 х 25 кВ, а фидеры ДПР и СН - двухфазное
напр жение, т.е. такое же, как и в нормальном режиме работы известного устройства. Качество электрической энергии в этих случа х понижаетс , но бесперебойность электроснабжени как т говых, так и нет говых потребителей сохран етс на уровне нормальных возможностей типовой системы электроснабжени 2 х 25 кВ.
Таким образом, введение двухполюс0 ных одного выключател и двух разъединителей и соответствующих св зей на вторичной стороне резервного трансформатора позвол ет в нормальном режиме использовать его дл организации на шинах
5 вторичного напр жени полного треугольника напр жений.
Применение предлагаемой системы по сравнению с известной позвол ет достичь симметрирующий эффект, демпфирование
0 гармоник и сн тие возможных перенапр жений; при аварийных отключени х одного из т говых трансформаторов обеспечить бесперебойное питание т говой сети и линий ДПР и СН по схеме неполного треуголь5 ника; уменьшить потери электроэнергии в трехфазных потребител х.
Предлагаема система может быть применена на любых типах подстанций (отпаеч- ных, транзитных, опорных), что делает ее
0 универсальной, и она имеет большие возможности дл реализации регулировани и управлени режимами в лини х ДПР, СН и т говой сети.
Реализаци изобретени обеспечивает5 с доступными типовыми средствами, т.е. без разработок уникальных элементов и сложных схемных конфигураций.
Технико-экономическа эффективность предлагаемого решени образуетс за счет
0 снижени потерь электроэнергии в понизительных трансформаторах и фидерах ДПР и СН т говых подстанций, трехфазных нет говых потребителей, а также за счет повышени качества электроэнергии и,
5 следовательно, уменьшени ущерба в них. Дополнительные затраты будут св заны с вводом дополнительных выключател и двух разъединителей, однако они в некоторой степени уменьшаютс за счет изъ ти
Claims (1)
- 0 четырех двухполюсных разъединител . Формула изобретени Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащее первую и вторую5 секции трехфазных шин высокого напр жени с перемычкой, включенной между ними через первый и второй трехполюсные разъединители соответственно, первый, второй и резервный однофазные трансформаторы, вторичные обмотки которых выполнены ввиде полуобмоток, причем первичные обмотки первого и второго однофазных транс форматоров подключены через первый и второй двухполюсные выключатели к первой и второй секци м шин высокого напр - жени соответственно по схеме открытого треугольника, первична обмотка резервного однофазного трансформатора подключена через третий двухполюсный выключатель и первый, второй и третий двухполюсные разъединители к каждой паре фаз перемычки , вторичные полуобмотки первого и второго однофазных трансформаторов соединены последовательно, точки их соединени подключены к заземленной рель- совой цепи, свободные выводы подключены через четвертый и п тый двухполюсные выключатели к первой и второй секци м двухфазных шин вторичного напр жени соответственно, перва и втора секции двухфазных шин вторичного напр жени через шестой и седьмой двухполюсные выключатели и сборные шиНы резервного однофазного трансформатора св заны с вторичными полуобмотками резервного од- нофазного трансформатора, фидера Два провода-рельс, св занные с двухфазнымиюшинами вторичного напр жени , а также четвертый и п тый двухполюсные разъединители , отличающеес тем, что, с целью повышени качества электроэнергии путем уменьшени токов нулевой последовательности и несимметрии напр жени и повышени бесперебойности электроснабжени трехфазных потребителей, устройство снабжено восьмым выключателем, причем начало первой и конец второй полуобмоток резервного однофазного трансформатора подсоединены к сборным шинам последнего , конец первой и начало второй полуобмоток подсоединены раздельно через четвертый двухполюсный разъединитель к сборным шинам резервного однофазного трансформатора и через п тый двухполюсный разъединитель к заземленной рельсовой цепи, шины вторичного напр жени выполнены в виде первой и второй независимых секций, сборные шины резервного однофазного трансформатора подключены через восьмой двухполюсный выключатель, а фидера Два провода-рельс и собственных нужд - непосредственно к шинам вторичного напр жени разных фаз и разных секций.4 g сЛ.S,иIIIDIII III 1ГГ2& PttZ {/3/2/3/5 425Фиг.З28 |||„2y-|||i/7/ /222.45Фиг. 2.2828 /5г /Ъ(г vtsSФиг.5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904835655A SU1736776A1 (ru) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904835655A SU1736776A1 (ru) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1736776A1 true SU1736776A1 (ru) | 1992-05-30 |
Family
ID=21518958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904835655A SU1736776A1 (ru) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1736776A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474911C1 (ru) * | 2011-11-28 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Устройство для питания и распределения электрической энергии на промежуточных тяговых подстанциях |
CN113852070A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-28 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种交流电气化轨道交通工程用牵引及电力混合供电系统 |
-
1990
- 1990-04-25 SU SU904835655A patent/SU1736776A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг 958162, кл. В 60 М 3/02, 1981. Бородулин Б.М. и др. Система т гового электроснабжени 2 х 25 кВ. М.: Транспорт. 1989, с.34. рис.1.22. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474911C1 (ru) * | 2011-11-28 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Устройство для питания и распределения электрической энергии на промежуточных тяговых подстанциях |
CN113852070A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-28 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种交流电气化轨道交通工程用牵引及电力混合供电系统 |
CN113852070B (zh) * | 2021-09-09 | 2023-09-22 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种交流电气化轨道交通工程用牵引及电力混合供电系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107112765B (zh) | 船舶上的配电 | |
JPS62501659A (ja) | 交流電源装置 | |
JP2004314702A (ja) | 交流き電システム | |
SU1736776A1 (ru) | Устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока | |
JP6090524B1 (ja) | 電力融通システム | |
CN113632337B (zh) | 用于具有增加的功率吞吐量的ac电网的方法和系统 | |
CN112757970A (zh) | 一种地铁牵引交流供电系统及控制方法 | |
RU2063344C1 (ru) | Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока | |
RU2694889C1 (ru) | Тяговая подстанция переменного тока | |
RU2006135C1 (ru) | Устройство для симметрирования неполнофазных режимов | |
GB2247576A (en) | Overhead electric traction system employing AC-AC system | |
WO2021243425A1 (pt) | Sistema de inicialização de conversores de energia modulares cascateados | |
RU2661628C1 (ru) | Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ | |
SU1377930A1 (ru) | Т говый трансформатор дл электрифицированных железных дорог переменного тока | |
RU2258994C2 (ru) | Система распределенного электроснабжения переменного тока железной дороги с трехфазными симметрирующими и однофазными трансформаторами | |
RU2755800C1 (ru) | Система бесперебойного электроснабжения электровоза | |
RU2026210C1 (ru) | Устройство для электроснабжения железных дорог переменного тока и районных нетяговых потребителей | |
SU828307A1 (ru) | Подстанци переменного тока высокогоНАпР жЕНи | |
CN210224772U (zh) | Gis接线及布置结构 | |
CN113131536B (zh) | 用于双流制测试线的联锁控制系统 | |
SU955359A1 (ru) | Устройство последовательной компенсации трехфазной сети | |
CN112953255B (zh) | 一种牵引变流器 | |
SU1737616A1 (ru) | Устройство дл электроснабжени железных дорог переменного тока и районных нет говых потребителей | |
SU658651A1 (ru) | Устройство дл электроснабжени переменным током | |
SU1357270A1 (ru) | Устройство дл электроснабжени железных дорог переменного тока |