SU691996A1

SU691996A1 - Arrangement for power supply of regional and traction networks

Info

Publication number: SU691996A1
Application number: SU772497828A
Authority: SU
Inventors: Вадим Семенович Синев
Original assignee: Sinev Vadim S
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1979-10-15

Description

1one

Система относитс к области схем энергоснабжени электрических железных дорог однофазного тока и районных промышленных и сельскохоз йственных потребителей, и может быть применена на т говых подстанци х , KOTopbie оборудовань однофазными понизительными трансформаторами, соединенными .по схеме открытого треугЬ: ьника .The system relates to the field of power supply of electric railways of single-phase current and regional industrial and agricultural consumers, and can be applied at traction substations, KOTopbie is equipped with single-phase low-voltage transformers connected by an open triangle circuit.

Известна система энергоснабжени электрической т ги на переменном токе с однофазными т говыми трансформаторами, вто:, ричные обмотки которых выполнены на двойное напр жение т говой сети и имеют заземленную среднюю точку, к которой подключена рельсова цепь (отсасывающий провод) (1J. При этой системе фидерна зона между подстанци ми имеет дополнительный питающий провод, потенциал которого обратен по знаку потенциалу .контактного провода, и на определенном рассто н 1М друг от друга - автотрансформаторы кВ, выводы которых подключейы соот ..етственно к контактному проводу, рельсу, и питающему проводу, что дает возможностьA known system of power supply of electric power gi on an alternating current with single-phase traction transformers, the second: the windings of which are made on the double voltage of the traction network and have a grounded midpoint to which the rail circuit (suction wire) is connected (1J. With this system The feeder zone between the substations has an additional power wire, the potential of which is opposite in sign to the potential of the contact wire, and at a certain distance 1M from each other, kV autotransformers, the outputs of which are connected to It is natural to contact wire, rail, and power wire, which makes it possible

устранить или снизить foK в рельсовой цепи. Кроме того, эта система, называема системой 2 X 25, в указанном аналоге дополнена продольными компенсирующими конденсаторами и св зывающими вольтодобавочными трансформаторами.eliminate or reduce foK in track circuits. In addition, this system, called the 2 X 25 system, in this analogue is supplemented with longitudinal compensating capacitors and coupling booster transformers.

. Рлисанна система обладает двум сущес1г ёнными недостатками:. The glance system has two major drawbacks:

. Система, не позвол ет осуществл ть питание районной трехфазной нагрузки, т. е. промышленных и сельскохоз йственных потребителей , ввиду значительной несимметрии трехфазного напр жени , вызываемой как несимметрией т говой нагрузки, так и несимметрией самой питающей системы, ПоэтсЗму в услови х СССР, когда ставитс задача 5 комплексной электрификации, на т говых подстанци х требуетс установка дополнительных понизительных трехфазных трансформаторов дл районной нагрузки.. The system does not allow powering the three-phase district load, i.e., industrial and agricultural consumers, due to the significant asymmetry of the three-phase voltage caused both by the asymmetry of the load and by the asymmetry of the supply system itself, to Poetsmu under the conditions of the USSR, when Task 5 of complex electrification is set up; additional main three-phase transformers for regional load are required at traction substations.

2. Система практически не снижает потерн энергии в т говой сети, так как сумма 2. The system practically does not reduce the energy lost in the traction network, since the sum

0 токов питающего и контактного проводов остаетс -такой же, Как в том случае, .если они имеют одинаковый потейциал, т. е. при отсутствии автотрансформаторов. Положительный эффект системы 2 X 25 - снижение потерь напр жени за счет уменьшени приведенного индуктивного сопротивлени т говой сети - может быть достигнут другим, более экономичным способом: с помощью продольной емкостной компенсации.0 current supply and contact wires remains the same, as in the case, if they have the same potential, i.e., in the absence of autotransformers. The positive effect of the 2 X 25 system — reducing the voltage losses by reducing the reduced inductive resistance of the traction network — can be achieved in another, more economical way: using longitudinal capacitive compensation.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл . электроснабжени районной и т говой сетей, содержап ее два однофазных понизительных трансформатора, соединенных по схеме открытого треугольника, два конденсатора, подсоединенные ко вторичным обмоткам понизительного трансформатора и вольтодобавочный трансформатор, одна обмотка которого подсоединена параллельно одному из конденсаторов, а втора обмотка которого включена последовательно в -соответствующую фазу районной сети {2.The closest to the invention to the technical essence is the device for. power supply of the regional and traction networks, it contains two single-phase step-down transformers connected in an open triangle, two capacitors connected to the secondary windings of the step-down transformer and a booster transformer, one winding of which is connected in parallel to one of the capacitors, and the second winding of which is connected in series to - The appropriate phase of the district network {2.

Недостатком этого устройства вл етс невозможность получени симметричного напр жени при подключении однофазной и трехфазной нагрузок, с различными номинальными напр жени ми. A disadvantage of this device is the impossibility of obtaining a symmetrical voltage when connecting single-phase and three-phase loads with different nominal voltages.

Цель изобретени - обеспечение воз можности питани однофазных и трехфазных потребителей с различными номиналь-, ньгми напр женийми симметричным нацр 7 ./. жёш-ем. .The purpose of the invention is to provide the possibility of supplying single-phase and three-phase consumers with different nominal and voltage levels of a symmetric natsr 7 ./. we eat .

Указанна цель достигаетс благодар .тому, что устройство дл электроснабжени районной и т говой сетей, содержащее два однофазных понизительных трансформатора, СОёДин ённых по схеме открытого треугольника, два конденсатора, подсоединенные ко вторичным обмоткам понизительного трансформатора и вольтодобавочный трансформатор , одна обмотка которого подсоединена параллельно одному ИЗ конденсаторов, а втора обмотка которого включена последовательно в соответствующую фазу районной сети, дополнительно снабжено вольтодобавочным трансформатором, одна обмотка которого подключена параллельно второму конденсатору, вторична обмотка которого включена в районную cetb, а вторичные обмотки понизительных трансформаторов снабжены дополнительными выводами.This goal is achieved due to the fact that the device for power supply of the district and traction networks, containing two single-phase step-down transformers, connected via an open triangle, two capacitors connected to the secondary windings of the step-down transformer and a booster transformer, one winding of which is connected in parallel to one of the capacitors, and the second winding of which is connected in series to the corresponding phase of the district network, is additionally equipped with a booster terminal nsformatorom, one winding of which is connected in parallel with the second capacitor, the secondary winding of which is included in the district cetb, and the secondary windings of step-down transformers provided with additional terminals.

..-,......-л.,,-.,... ..,...,. ,-. . - .-,... .,;.....;. ....-, ......, .., -., ... .., ...,. , -. . - .-, ....,; .....;. ..

Кроме того, с целью уменьщени потерьIn addition, in order to reduce losses

эйёргйи и увеличени рассто ни междуairyrgy and increase the distance between

т говыми подстанци ми, питающий проводtraction substations, power supply

т говой сети Соединен с выводом районнойtraction network Connected with the conclusion of the district

сети и имеет более высокий потенциал поnetwork and has a higher potential for

отнощению к контактному проводу:for contact wire:

На чертеже приведена принципиальна схема тройства, где: I и 2 - понизительные т говые трансформаторы двух фаз т гувой подстанций, включенные по схеме открытого треугольника; 3 и 4 - батареи конденсаторов продольной компенсации соответствующих фаз; 5 и 6 - св зывающие вольтодобавочные трансформаторы соответствующих фаз. На схеме не показаны автотрансформаторы фидерных зон т говой сети, так как способ их подключени очевиден и вытекает из указанной на схеме марки-ровки выводов т говых трансформаторов.The drawing shows a schematic diagram of the unit, where: I and 2 are step-by-step traction transformers of two phases from a substation included in an open triangle; 3 and 4 - battery capacitors longitudinal compensation of the corresponding phases; 5 and 6 are coupling boost transformers of the respective phases. The diagram does not show the autotransformers of the feeder zone of the traction network, since the method of their connection is obvious and follows from the marking of the outputs of the traction transformers indicated in the diagram.

К выводам 38,5 кВ подключаетс сеть районной нагрузки и питающие провода-фидер, ных зон т говой сети соответствующих фаз, к выводам 27,5 кВ -- контактные провода, соответствующих фидерных зон.The 38.5 kV terminals are connected to the district load network and the supply wire-feeder, the traction network zones of the respective phases, and the 27.5 kV terminals are the contact wires corresponding to the feeder zones.

Св зывающие вольтодобавочные трансформаторы предназначены дл трансформации тока районной нагрузки в соответствующие конденсаторы, по которым в результате протекает суммарный ток т говой иBounding booster transformers are designed to transform the current of the district load into the corresponding capacitors, which as a result flow the total traction current and

5 районной нагрузки, на конденсаторах создаетс падение напр жени , наход щеес в противофазе с падением напр жени на индуктивном сопротивлении понизительного трансформатора и питающей линии. С поg мощью св зывающего трансформатора компенсирующее падение напр жени передаетс в соответствующий провод сети районной нагрузки. Коэффициент трансформации св зывающего трансформатора завист .от номинальных напр жений т говой и районной5, a voltage drop is created on the capacitors, which is out of phase with a voltage drop on the inductive resistance of the step-down transformer and the supply line. With the help of the coupling transformer, a compensating voltage drop is transmitted to the corresponding wire of the district load network. The transformation ratio of the coupling transformer depends on the rated voltages of the traction and regional

нагрузки. . ; load. . ;

К. положительнымсвойствд.м предлагае-.. мой системы, кроме сказанного, относитс способность ограничени токов короткого замыкани в сети районной нагрузки: контур 38,5 кВ содержит в 1,4 раза больше витков св зывающего трансформатора, чем контур 27,5 кВ, и поэтому насыщаетс при соответственно меньшем токе; насыщение св зывающего трансформатора ведет к тому, что результирующее сопротивление цепи,The positive properties of the proposed system include, besides the above, the ability to limit short-circuit currents in the district load network: the 38.5 kV circuit contains 1.4 times more turns of the coupling transformer than the 27.5 kV circuit, and therefore saturated at a correspondingly lower current; the saturation of the coupling transformer leads to the resultant circuit resistance,

5 состо щей из емкости и индуктивности, становитс индуктивным. По этой же причине более надежной становитс защита и т говой , и- районной сети. Становитс возможным питание районной нагрузки по системе5 consisting of capacitance and inductance, becomes inductive. For the same reason, protection and hauling, and regional networks, become more reliable. It becomes possible to supply district load on the system

ц «два провода земл . Класс изол ции питающего фидера т говой сети остаетс соответствующим стандартному напр жению 25 кВ. . .c "two wires The insulation class of the power supply feeder network remains at 25 kV standard voltage. . .

Экономический эффект предлагаемой Системы складываетс из следующих фак торов:The economic effect of the proposed System consists of the following factors:

1.Снижение капитальных затрат при комплексной электрификацией железных дорог за счет замены отдельных мощных понизительных районных трансформаторов1. Reducing capital costs with complex electrification of railways by replacing some powerful step-down district transformers

Q небольщими св зывающими трансформаторами ..Q small coupling transformers ..

2.Снижение капитальных затрат при электрификации железных дорог за счет увеличени допустимого-рассто ни между т говыми подстанци ми бл атодар повыше5 нйЮ питающего провода относительно земли.2. Reducing the capital cost of electrifying the railways by increasing the allowable distance between the traction substations and increasing the supply cable relative to the ground.

Claims

3. Reducing the cost of distribution regional networks due to the possibility of power supply via the “two wires - ground” system. h. Reduction in operating costs due to: a) reduction of energy losses due to an increase in the transmission voltage relative to the earth in the traction network; b) reducing energy losses due to voltage balancing in networks and consumers of district load; c) reducing energy losses due to longitudinal capacitive compensation of reactive power; d) reducing energy losses due to an increase in the minimum level and voltage stabilization in the traction network; and (e) greater reliability of longitudinal capacitors, connected in conjunction with supplementary coupling transformers, as compared, for example, with voltage regulation under load. 5. Improving the performance of electric rolling stock by stabilizing the voltage on the current collector. Claim 1. Device for power supply of district and traction networks, containing two single-phase step-down transformers connected in an open triangle, two capacitors connected to the secondary windings of a lower transformer transformer and an additional transformer, one winding of which is connected in parallel to one of the capacitors, and the second winding of which is connected in series into the corresponding phase of the district network, characterized in that, in order to ensure the possibility of powering single Hot and three-phase consumers with different nominal voltages of symmetric voltage, it is equipped with an additional booster transformer, one winding of which is connected parallel to the second capacitor, the secondary winding of which is connected to the regional network, and the secondary windings of step-down transformers are equipped with additional leads for connecting contact wires of feeder zones.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to reduce energy losses and increase the distance between the traction substations, the power supply cable network is connected to the output of the regional network and has a higher potential with respect to the contact wire. Sources of information taken into account in the examination. jj 1Patent of Japan No. 50-1524, cl. 78 E 101, 5975:,: yyyyr 2. Authors certificate of CSI No. 62858, cl. H 02 I 3/26, 1978 (prototype). 20 (110) kV