SU1737616A1

SU1737616A1 - Устройство дл электроснабжени железных дорог переменного тока и районных нет говых потребителей

Info

Publication number: SU1737616A1
Application number: SU904862231A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Воротников
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Использование: на электрофицированных Б ЬГЩИ... 53ЬОК & ® JS4..i..- железных дорогах, а конкретно в устройствах электроснабжени переменного тока с т говой сетью 2x25 кВ. Цель - упрощение конструкции трансформатора и снижение его материалоемкости. Устройство состоит из трехфазного трехобмоточного трансформатора . Первична обмотка соединена звездой и присоединена к питающей сети, обе вторичные обмотки также соединены звездой по схемам звезда-12 и звезда-б, присоединены одна к другой вторыми фазами, имеющими уменьшенное число витков с коэффициентом 0,594, при этом от второй фазы первой вторичной обмотки сделан дополнительный отвод с коэффициентом 0,188, обща точка вторичных обмоток присоединена к рельсу. Две секции контактной сети присоединены к первой и третьей фазам первой вторичной обмотки, две секции питающих проводов - к первой и третьей фазам второй вторичной обмотки. Трехфазна районна нет гова нагрузка присоединена к первой и третьей фазам второй вторичной обмотки и к дополнительному отводу от второй фазы первой вторичной обмотки. 3 ил. (Л С VI со vi О

Description

Изобретение относитс к электрифицированным железным дорогам переменного тока с т говой сетью 2x25 кВ, а именно к устройствам электроснабжени .

Известны устройства дл электроснабжени электрифицированных железных дорог переменного тока с т говой сетью 2x25 кВ и районных нет говых потребителей, представл ющие собой т говые трансформаторные подстанции, оборудованные двум однофазными трансформаторами, первичные и вторичные обмотки которых соединены по схеме открытого треугольника. Трансформаторы Скотта, Вудбриджа и аналогичные им пригодны дл электроснабжени электрифицированных железных дорог, но не могут одновременно обеспечивать нет говое электроснабжение трехфазным током . Трансформатор дл железнодорожных нагрузок не обеспечивает питание т говых сетей 2x25 кВ.

Наиболее близким к рассматриваемому вл етс устройство дл электроснабжени электрифицированных железных дорог пеОч

ременного тока, представл ющее т говый трансформатор, выполненный с обмоткой высшего напр жени , обмоткой районных потребителей, двум основными т говыми обмотками и двум неполными т говыми обмотками. При этом обмотки высшего напр жени и районных нагрузок соединены звездой, основные т говые обмотки - треугольником , а неполные т говые обмотки - в неполную звезду.

Недостатком известного устройства вл етс большое количество его обмоток - трансформатор вл етс шестиобмоточ- ным, из-за чего усложнена его конструкци и увеличена материалоемкость,

Цель изобретени - упрощение конструкции трансформатора и снижение его материалоемкости .

Сущность изобретени заключаетс в том, что трехфазный, трехобмоточный т говый трансформатор, содержащий первичную симметричную обмотку и две несимметричные вторичные обмотки, кажда - с одной укороченной фазой. Все обмотки соединены по схеме звезда, при этом-вторичные обмотки соединены по схемам звезда-12 и звезда-6 и присоединены одна к другой укороченными фазами. От одной укороченной фазы вторичной обмотки сделан дополнительный отвод .

На фиг.1 приведена электрическа схема устройства дл электроснабжени железных дорог переменного тока и районных нет говых потребителей; на фиг.2 - векторные диаграммы-напр жений; на фиг.3 - конструктивна схема трансформатора.

Устройство содержит трансформатор 1, первичную обмотку 2, вторичные обмотки 3 и 4, питающую линию 5, секции б и 7 контактной сети, секции 8 и 9 питающих проводов, т говый рельс 10. трехфазную районную нагрузку 11, смежную подстанцию 12, нейтральную вставку 13.

Устройство работает следующим образом .

Первична обмотка 2 трансформатора 1 (фиг.1) вл етс симметричной и присоединена к питающей трехфазной высоковольтной линии 5. Вторичные обмотки 3 и 4 вл ютс несимметричными, так как имеют по одной укороченной фазе (вторые фазы выполнены с коэффициентом укорочени 0,594), соединены звездой с изолированной нейтралью и присоединены одна к другой вторыми укороченными фазами. Схемы сое- динеки вторичных обмоток представл ют звезду-12 и звезду-6.

На векторной диаграмме напр жений (фиг.2) показаны напр жени контактной сети, питающих проводов и районной нагрузки . Фазные напр жени полных фаз вторичных обмоток выбраны равными 1)ф 20,2 кВ из услови стандартного напр жени районных нагрузок Кл ° 35 кВ

иФ Ц- 20,2 кВ.

Фазное напр жение укороченной фазы вто- ричных обмоток будет составл ть

и ф 0,5941)ф - 0,594-20,2 «12 кВ.

Напр жени , питающие секции контактной сети, складываютс из двух фазных напр жений . Дл левого плеча 6 это напр жение

Uab Оа - Оь - 20,2 - 28, ISSe 21 38 кВ, а дл правого плеча 7

исЬ 6с-иь 20,2е112ов-12е 120 28,185е)98022 кВ.

25

По модулю эти напр жени равны Uab Ucb «28,2кВ.

Аналогично рассчитываютс напр жени секций питающих проводов дл левого пле- ча8

Uxy 4Ja+Ub -20,2 + 12e J120 28,

и правого плеча 9

.еел,

UzV -Oc+Ub -20,2e|120+12e 120 28,185e: st5 KB,

которые имеют модули, также равные 28,2 кВ. Углы сдвига фаз между напр жени ми левой секции контактной сети и левой секции питающего провода составл ют

21°38 -(-158°22 )180°, аналогично дл правых секций 9Ъ°22 -(-Ъ1038 )1800,

что соответствует услови м т гового элект- роснабжени 2x25 кВ. Модули напр жений, равные 28,2 кВ, мало отличаютс от напр жений шин т говых подстанций, равных 27,5 кВ (превышение составл ет 2,5%, что ниже допустимого колебани напр жений в сети). При повышенных токовых нагрузках, вызванных увеличением весов поездов, напр жени на шинах т говых подстанций увеличивают до 28-30 кВ и даже больше (при линейных напр жени х районных на- грузок. равных 38 кВ, напр жени на шинах

т говых подстанций увеличатс до 30 кВ). При равенстве токов при указанном укорочении одной фазы трансформатор обладает симметрирующим эффектом. Питание районных потребителей трехфазным током осуществл етс от двух полных фаз второй вторичной обмотки и отвода от 0,188 части витков катушки укороченной фазы первой вторичной обмотки. Напр жение между нейтральными точками двух вторичных обмоток устройства будет равно

Uyb 0,594Uo +0,59,411ф - 1,188 11ф,

поэтому дл получени трех симметричных напр жений районного электроснабжени необходимо иметь дл второй фазы полное фазное напр жение 11ф. Дл этого служит отвод от указанной части витков катушки b

,188Lto-U tr 0,188Lto.

Обща заземленна точка 10 (т говый рельс) двух вторичных обмоток трансформатора не вносит в схему электроснабжени никаких нежелательных влений и не нарушает токораспределение между обмотками трансформатора и нагрузками, так как районные , ЛЭП-35 работают без заземленной нейтрали. Кроме того, провода ЛЭП-35 могут быть использованы в качестве усиливающих проводов т говой сети, если ЛЭП-35 проложены параллельно железной дороге и наход тс близко от них.

Предлагаемое устройство позвол ет проводить электроснабжение железных дорог переменного тока со схемой т гового

электроснабжени 2x25 кВ и районных потребителей трехфазным током при напр жении 35 кВ от двух вторичных обмоток одного трехобмоточного трансформатора.

Формул а изобретени

Устройство дл электроснабжени железных дорог переменного тока и районных нет говых потребителей, содержащее трехфазный трехобмоточный трансформатор,

первична обмотка которого соединена по схеме звезда и присоединена к питающей трехфазной линии, две вторичные обмотки, также соединенные звездой, причем перва вторична обмотка соединена по схеме

звезда-12, а втора - по схеме звезда-б, обе вторичные обмотки присоединены друг к другу вторыми фазами, их обща точка присоединена к т говому рельсу, перва фаза первой вторичной обмотки присоединена

к одной секции контактной сети, треть фаза - к другой секции контактной сети, перва фаза второй вторичной обмотки присоединена к одной секции питающих проводов, треть фазз - к другой секции

питающих проводов, отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции трансформатора и снижени его материалоемкости , вторые фазы обеих вторичных обмоток выполнены укороченными с

коэффициентом укорочени 0,594 и с допол- нительным отводом от 0,188 части витков второй фазы первой вторичной обмотки, при этом трехфазна районна (нет гова ) нагрузка присоединена к первой и третьей

фазам втирой вторичной обмотки и к дополнительному отводу от второй фазы первой вторичной обмотки.

ча

1

П

41с I- ,

1

г кп

ФИГ. 2

Claims

5 Формула изобретения

Устройство для электроснабжения железных дорог переменного тока и районных нетяговых потребителей, содержащее трехфазный трехобмоточный трансформатор, 10 первичная обмотка которого соединена по схеме звезда и присоединена к питающей трехфазной линии, две вторичные обмотки, также соединенные звездой, причем первая вторичная обмотка соединена по схеме 15 звезда-12, а вторая - по схеме звезда-6, обе вторичные обмотки присоединены друг к другу вторыми фазами, их общая точка присоединена к тяговому рельсу, первая фаза первой вторичной обмотки присоединена к Одной секции контактной сети, третья фаза - к другой секции контактной сети, первая фаза второй вторичной обмотки присоединена к одной секции питающих проводов, третья фаза - к другой секции питающих проводов, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции трансформатора и снижения его материалоемкости, вторые фазы обеих вторичных обмоток выполнены укороченными с коэффициентом укорочения 0,594 и с дополнительным отводом от 0,188 части витков второй фазы первой вторичной обмотки, при этом трехфазная районная (нетяговая) нагрузка присоединена к первой и третьей фазам второй вторичной обмотки и к дополнительному отводу от второй фазы первой вторичной обмотки.

ЙО·. I

X

Заказ 1901 Тираж * Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 ' ' ' ---------- ' '· - ' ' -........ ...... - ·· ' ‘ ¹¹ 1» —.........

Производственно-издательский комбинат Патент» г. Ужгород, ул.Гагарина, 101