SU72378A1 - Transformer substation - Google Patents

Transformer substation

Info

Publication number
SU72378A1
SU72378A1 SU334978A SU334978A SU72378A1 SU 72378 A1 SU72378 A1 SU 72378A1 SU 334978 A SU334978 A SU 334978A SU 334978 A SU334978 A SU 334978A SU 72378 A1 SU72378 A1 SU 72378A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
current
voltage
line
transformer
Prior art date
Application number
SU334978A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.И. Бабат
Original Assignee
Г.И. Бабат
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Г.И. Бабат filed Critical Г.И. Бабат
Priority to SU334978A priority Critical patent/SU72378A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU72378A1 publication Critical patent/SU72378A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

Безрельсовый транспорт с бесконтактным питанием экипажей током высокой частоты может быть применен дл  дорог прот жением несколько дес тков или даже сотен километров. При этом могут встретитьс  случаи, когда источники первичной энергии (тепловые или гидроЦЭСы ) расположены только в одной или двух точках трассы высокочастотной магистрали и не существует линий передачи, проход щих поблизости от этой магистрали.Trackless transport with contactless power supply to crews with high frequency current can be applied to roads for several tens or even hundreds of kilometers. In this case, there may be cases when the sources of primary energy (thermal or hydroCEC) are located only in one or two points of the high-frequency highway route and there are no transmission lines passing close to this highway.

Примером может служить Военно-Грузинска  дорога, которую можно питать энергией только с двух ее концов - из городов Тбилиси и Орджоникидзе.An example is the Georgian Military Road, which can be energized only from its two ends - from the cities of Tbilisi and Ordzhonikidze.

Можно с двух концов такой дороги установить мощные высокочастотные подстанции и прот нуть вдоль дороги линию передачи тока высокой частоты высокого напр жени . Однако, известно, что чем выше частота тока (в известных пределах), тем дороже получаетс  лини  передачи .It is possible to install powerful high-frequency substations at both ends of such a road and run along the road a high-frequency, high-frequency current transmission line. However, it is known that the higher the frequency of the current (within certain limits), the more expensive the transmission line is.

Примен   посто нный ток высокого напр жени  с однопроводной или двухпроводной линией передачи, можно было бы значительно снизить расходы по энергопитанию дорог высокочастотного транспорта. В этом случае вдоль дороги, на рассто нии 10-20 километров одна от другой , располагаютс  подстанции, преобразующие посто нный ток высокого напр жени  в ток высокой частоты, который уже поступает в т говые сети, расположенные под полотном дороги или над ней.Applying high-voltage direct current to a single-wire or two-wire transmission line could significantly reduce the cost of powering high-frequency transport roads. In this case, along the road, at a distance of 10–20 kilometers one from the other, substations are located that convert the direct current of high voltage to high frequency current, which already enters the traction networks located under or above the roadway.

Проблема питани  подстанций осложн етс  тем, что преобразователи имеют р д вспомогательных цепей (цепь накала, цепь управлени ), которые требуют питани  током высокой частоты или посто нным током низкого напр жени . Иметь же на высокочастотных подстанци х местные источники энергии (двигатели внутреннего сгорани  или громоздкие аккумул торные батареи) не всегда желательно.The problem of powering substations is complicated by the fact that the converters have a number of auxiliary circuits (heat circuit, control circuit) that require high frequency current or low voltage direct current. Having local sources of energy at high-frequency substations (internal combustion engines or bulky batteries) is not always desirable.

Эта задача может быть рещена путем применени  такого способа энергопитани , при котором по одному или двум проводам, прот нутым от центральной станции, передаютс  все виды электроэнергии, необходимые дл  функционировани  путевых высокочастотных преобразовательных подстанций.This task can be solved by applying such a power supply method in which all types of electrical energy necessary for the operation of high-frequency converter stations are transmitted via one or two wires from the central station.

Ns 72378Ns 72378

Предметом данного изобретени   вл етс  т гова  преобразовательна  нодстанци , питаема  поето нным током с переменной составл ющей , отфильтровываемой от посто нной составл ющей и используемой дл  вспомогательных целей. Согласно изобретению, переменна  составл юща  питает цепи накала и управлени  ионных нреобразователей посто нного тока в переменный ток высокой частоты, питающий т говую линию, а посто нна  составл юща  - анодные цени этих нреобразователей .The subject matter of this invention is a converter nodal station, powered by a variable flux current, filtered from the fixed component and used for auxiliary purposes. According to the invention, the variable component feeds the glow and control circuits of the ionic direct current inverters into the high frequency alternating current supplying the traction line, and the constant component provides the anodic values of these inverters.

Такой снособ питани  применим при любых типах преобразовательных приборов, например, при обычных электронных генераторных лампах . Однако, наиболее простое, из щное и экономичное оформление этот принцип получает в случае использовани  дл  преобразовани  магнетронов , унравл емых полем катода.Such a power feed is applicable to all types of converter devices, for example, with conventional electronic generator lamps. However, the simplest, most concise and economical design of this principle is obtained in the case of the use of magnetrons, converted by the cathode field, for the conversion.

Изложенна  сущность изобретени  по сн етс  прилагаемым чертежом , на котором представлена схема центральной подстанции и одной из путевых преобразовательных подстанций.The foregoing summary is explained in the accompanying drawing, which shows a diagram of a central substation and one of the track converting substations.

Здесь / - первична  обмотка силового трансформатора, 2 и 3 - вторичные обмотки, питающие газотроны 4-15. Через дроссели 16 и 17 -ц выключатель 18 посто нный ток подаетс  в двухпроводную линию 30. Оба провода наход тс  под одинаковым напр жением по отнощению к земле, так как средн   точка выпр мительной установки заземлена,Here / is the primary winding of the power transformer, 2 and 3 are the secondary windings supplying the gas turbines 4-15. Through the inductors 16 and 17 of the circuit breaker 18, the direct current is supplied to the two-wire line 30. Both wires are under the same voltage with respect to ground, since the middle point of the rectifier installation is grounded

По этой же двухпроводной линии 30 подаетс  напр жение высокой частоты. При помощи разделительных конденсаторов 19 и 20 к линии подключен высокочастотный трансформатор 21. Конденсатор 22 компенсирует индуктивность рассе ни  трансформатора 21.This same two-wire line 30 supplies a high frequency voltage. Using a coupling capacitor 19 and 20, a high-frequency transformer 21 is connected to the line. The capacitor 22 compensates for the scattering inductance of the transformer 21.

Через разделительный конденсатор 23 к трансформатору 21 поступают высокочастотные импульсы от магнетрона 24. Катод этого магнетрона накаливаетс  от трансформатора 25, получающего энергию от задающего генератора 26. Цифрой 28 обозначен дроссель с ферромагнитным сердечником. Анодное напр жение подводитс  к зажимам 29; 27 - стопорный дроссель.A separating capacitor 23 receives high-frequency pulses from the magnetron 24 to the transformer 21. The cathode of this magnetron is heated from the transformer 25, which receives power from the master oscillator 26. The choke with a ferromagnetic core is designated 28. The anodic voltage is applied to the terminals 29; 27 - stop choke.

На каждой путевой высокочастотной подстанции происходит разделение посто нного и высокочастотного токов: высокочастотный ток на-., правл етс  в цепь накала, посто нный ток направл етс  в анодную цепь.At each track high-frequency substation, separation of direct and high-frequency currents takes place: high-frequency current, right, is fed to the heat circuit, direct current is directed to the anode circuit.

Цифрами 31-32 обозначены разделительные конденсаторы на высокочастотной подстанции. 55 - высокочастотный трансформатор собственных нужд. От него через выпр митель 34 и дроссель 35 зар жаетс  аккумул торна  батаре  36, от которой привод тс  в действие вспомогательные механизмы подстанций, как-то: насосы дл  циркул ции воды, охлаждающей магнетроны, освещение, релейна  служба и т. д.Numbers 31-32 indicate separation capacitors at a high-frequency substation. 55 - a high-frequency auxiliary transformer. From it, through the rectifier 34 and the choke 35, the battery 36 is charged, from which the auxiliary mechanisms of the substations are actuated, such as: pumps for circulating water, cooling the magnetrons, lighting, relay service, etc.

37-трансформатор накала первого магнетрона; 38, 39, 40-емкости и индуктивность, сдвигающие фазу напр жени  на втором трансформаторе накала 41 на 45° по отнощению к трансформатору 37.37-transformer of the first magnetron; 38, 39, 40-capacitance and inductance, shifting the phase of the voltage on the second transformer 41 by 45 ° relative to the transformer 37.

42 и 43-вторичные (накальные) обмотки высокочастотных трансформаторов , 44 и 45-ферромагнитные дроссели. 46 и 47-магнетроны, 48 и 49-высокочастотные дроссели, через которые подводитс  напр жение к анодам магнетронов, 50 и 51-разделительные конденсаторы, 52 и 53-конденсаторы анодных колебательных контуров магнетронов, 54 и 55-высокочастотные трансформаторы, питающие фидерные компенсированные линии 56-59. Чтобы предотвратить образование сто чих волн тока и напр жени  в этих лини х, в них последовательно включены конденсаторы 60 и параллельно между проводами индуктивности 61. Автоматические устройства 62-65 включают и выключают участки т говой сети, в зависимости от по влени  в них нагрузки. На чертеже показана четырехнроводна  сеть, каждый участок которой состоит из двух петель42 and 43-secondary (filament) windings of high-frequency transformers, 44 and 45-ferromagnetic chokes. 46 and 47 magnetrons, 48 and 49 high-frequency chokes through which voltage is applied to the anodes of the magnetrons, 50 and 51-split capacitors, 52 and 53-capacitors of the anode oscillating circuits of the magnetrons, 54 and 55 high-frequency transformers, feeding feeder compensated lines 56-59. To prevent the formation of standing current waves and voltages in these lines, capacitors 60 are connected in series and parallel between inductors 61 in them. Automatic devices 62-65 turn on and off portions of the traction network, depending on the appearance of the load in them. The drawing shows a four-wire network, each section of which consists of two loops

66, 67,68, 59 и т. д. Цифрой 78 обозначен экипаж высокочастотного транспорта .66, 67.68, 59, etc. The number 78 denotes the crew of high-frequency transport.

Участки т говой сети, например 66 и 67, делаютс  длиной пор дка нескольких сотен метров каждый. В т говую сеть включаютс  конденсаторы 70-77. Чем короче каждый участок т говой сети, тем меньшее врем  нагружены эти конденсаторы, тем меньше могут быть н.х суммарные номинальные киловольтамперы. Однако, с укорочением участка возрастает число автоматических включающих и выключающих  щиков (62, 63, 64...). Экономический оптимум длины участка зависит от густоты движени  и от соотношени  цен на контакторы и конденсаторы.Traction network sites, for example, 66 and 67, are made in the order of several hundred meters each. Capacitors 70-77 are included in the network. The shorter each section of the traction network, the less time these capacitors are loaded, the less the total nominal kilovoltampers can be. However, with the shortening of the plot, the number of automatic switching on and off switches increases (62, 63, 64 ...). The economic optimum of the length of the section depends on the density of the movement and on the price ratio of contactors and capacitors.

Предлагаема  система энергопитани  высокочастотных дорог обеспечивает простое управление всеми преобразовательными подстанци ми из одного центрального пункта.The proposed power supply system for high-frequency roads provides simple control of all converter stations from one central point.

Дл  пуска в ход всей системы, в линию 30 включаетс  сначала высока  частота от преобразовател  24, при этом подаетс  накал на катоды всех магнетронов преобразовательных путевых подстанций. Одновременно начинает производитьс  подзар дка аккумул торов на подстанци х (если в этом имеетс  необходимость), затем на центральной станции включаетс  посто нный ток высокого напр жени , магнетроны получают анодное питание и начинают вырабатывать ток высокой частоты.To start up the entire system, the high frequency of the converter 24 is switched on first in line 30, and the cathodes of all the magnetrons of the converter track substations are heated. At the same time, recharging of batteries at substations begins (if necessary), then a high-voltage direct current is turned on at the central station, the magnetrons receive anode power and begin to generate a high-frequency current.

На чертеже не показана система блокировки ценей насосов охлаждени  и накала магнетронов.The drawing does not show the system of blocking prices for cooling and magnetron heating pumps.

Мощность, потребл ема  в цеп х катодов магнетронов (они  вл ютс  одновременно и цеп ми управлени ), не превыщает 2-3% от преобразуемой мощности, передаваемой посто нным током. Поэтому напр жение высокочастотного тока и сила его по сравнению с посто нным током в несколько раз меньще и, следовательно, на расчет линии передачи энергии от центральной станции к преобразовательным путевым подстанци м наличие переменной высокочастотной составл ющей мало вли ет.The power consumed in the circuits of the cathodes of the magnetrons (they are at the same time the control circuits) does not exceed 2-3% of the converted power transmitted by direct current. Therefore, the voltage of the high-frequency current and its strength are several times smaller compared to the direct current, and therefore the presence of a variable high-frequency component has little effect on the calculation of the power transmission line from the central station to the converter track substations.

Волновое сопротивление дв хпроводной воздушной линии имеет величину около 600 2. В линии не будет сто чих волн тока и напр жени  высокой частоты в том случае, если сопротивление нагрузки, подключаемой к линии во всех ее точках, также будет иметь это значение. Нагрузки (преобразовательные подстанции) разбросаны вдоль всей линии, однако в процесе эксплуатации величина потребл емой ими высокочастотной мощности не мен етс . Поэтому на каждой подстанции можно поставить переходной трансформатор, который приводил бы сопртивление нагрузки к волновому сопротивлению линии передачи. При такой системе, при переходе нагрузки от одного участка линии передачи к другому, мен етс  одновременно и сила тока и его напр жение, а сопротивление Z нагрузки сохран етс  неизменным.The characteristic impedance of a two-wire overhead line is about 600 2. There will be no high-frequency current waves and high-frequency voltage in the line if the resistance of the load connected to the line at all its points also has this value. The loads (converter stations) are scattered along the entire line, but during operation the magnitude of the high-frequency power consumed by them does not change. Therefore, a transition transformer can be installed at each substation, which would lead to the resistance of the load to the characteristic impedance of the transmission line. With such a system, when a load is transferred from one portion of the transmission line to another, both the current and its voltage change simultaneously, and the resistance Z of the load remains unchanged.

Ввиду того, что передаваема  мощность переменного тока невелика, нет необходимости точно согласовывать сопротивление линии передачи и сопротивление нагрузки. Наличие некоторого количества сто чих волн тока и напр жени  высокой частоты в линии не скажетс  ощутимо на ее к.п.д.Due to the fact that the transmitted AC power is small, there is no need to accurately coordinate the resistance of the transmission line and the resistance of the load. The presence of a certain number of standing waves of a current and a high frequency voltage in a line will not noticeably affect its efficiency.

Предмет изобретени Subject invention

Т гова  преобразовательна  подстанци , питаема  посто нным током с переменной составл ющей, отфильтровываемой от посто нной составл ющей и используемой дл  впомогательных целей, отличающ а   с   тем, что переменна  составл юща  питает цепи накала и управлени  ионных преобразователей посто нного тока в переменный ток высокой частоты, питающей т говую линию, а посто нна  составл юща - анодные цепи этих преобразователей.A converting substation powered by a direct current with a variable component, filtered from the constant component and used for auxiliary purposes, characterized in that the variable component feeds the current and control circuits of the ion converters of direct current to high frequency alternating current. the power supply line, and the constant component - the anode circuit of these converters.

- 3 -№ 72378- 3 - № 72378

SU334978A 1944-10-16 1944-10-16 Transformer substation SU72378A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU334978A SU72378A1 (en) 1944-10-16 1944-10-16 Transformer substation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU334978A SU72378A1 (en) 1944-10-16 1944-10-16 Transformer substation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU72378A1 true SU72378A1 (en) 1947-11-30

Family

ID=48248902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU334978A SU72378A1 (en) 1944-10-16 1944-10-16 Transformer substation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU72378A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2340064C1 (en) Method and device for electrical energy transmission (versions)
RU2255406C2 (en) Method and device for electrical energy transmission
Basu et al. Harmonic distortion caused by EV battery chargers in the distribution systems network and its remedy
CN113472090A (en) Energy and signal are with passing mechanism and high-tension line monitoring facilities's wireless power supply system
KR102241145B1 (en) On-line wireless power transfer system and wireless power transmission coil thereof
Ronanki et al. Power electronics for wireless charging of future electric vehicles
KR101974506B1 (en) Hybrid charging system for electric car
GB657035A (en) High frequency electric transport system with contactless transmission of energy
Deng et al. Design of a 60kW EV Dynamic Wireless Power Transfer System with Dual Transmitters and Dual Receivers
US5717579A (en) Power supply unit, more specifically battery charger for electric vehicles and the like
KR20180130246A (en) Charging system for electric car
Sagar et al. Analysis and design of a two-winding wireless power transfer system with higher system efficiency and maximum load power
Qin et al. A high frequency wireless power transfer system for electric vehicle charging using multi-layer nonuniform self-resonant coil at MHz
SU72378A1 (en) Transformer substation
US3530357A (en) Current rectifying system for high voltage
Debbou et al. Wireless inductive power transfer: Design and control for an optimal operation
JPS5947976A (en) High voltage generator circuit
FI127536B (en) A Power Supply System
Ota et al. A capacitance design guideline of snubber capacitors for soft switching in bi-directional inductive power transfer system considering battery charging cycle
US2375722A (en) Carrier-current control system
Turki et al. Dynamic wireless EV charging fed from railway grid: Grid connection concept
Yue et al. A Frequency Tuning Series-Series WPT System with Wide Coupling and Load Ranges
Junlin et al. Contactless power delivery system for the underground flat transit of mining
RU2819862C1 (en) Method and device for transmission of electric energy
Nema et al. Three Phase-Threefold Dual Active Bridge Converter for Electric Vehicle Charging Station in Distribution Network