Устройство для снижения уравнительных токов в электротяговой сети переменного тока

 

Изобретение относится к электроснабжению электрифицированных железных дорог переменного тока. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и упрощение устройства . Устройство состоит из двух комплектов, установленных на подстанциях А и Б. На подстанции А производят регулирование напряжения по модулю, на подстанции Б - по фазе. В устройстве содержатся датчики 1 тока, датчики 2 напряжения, датчики 3 фазы тока , блок 5 сравнения модулей напряжения , блок 7 регулирования модулей напряжения , блок 8 сравнения фаз напряжений подстанций, блок 9 регулирования напряжения по фазе, блок 12 задержки , блоки 13 и 6 разрешения на передачу информации соответственно о фазе и напряжении, блоки 11 и 14 рассогласования соответственно напряжения и фазы, регулятор 10 фазы. Напряжения на смежных подстанциях сравниваются и регулируются как по модулю, так и по углу между векторами этих напряжений поэтапным регулированием . 1 з.п.ф-лы, 2 ил. i (П С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„164322 (S1)5 В 60 М 3/О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТ ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4601371/11 (22) 02. 11.88 (46) 23. 04. 91. Бюл. № 15 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.С.Бочев, Г.В.Кузнецов, Л.А.Зайцева и В.В.Кузнецов (53) 621.331(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1355514, кл. В 60 М 1/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УРАВНИТЕЛЬНЫХ ТОКОВ В ЭЛЕКТРОТЯГОВОЙ СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электроснабжению электрифицированных железных дорог переменного тока. Цель изобретения — улучшение энергетических показателей и упрощение устрой— ства. Устройство состоит из двух ком- плектов, установленных на подстанциях

А и Б. На подстанции А производят регулирование напряжения по модулю, на подстанции Б — по фазе. В устройстве содержатся датчики 1 тока, датчики 2 напряжения, датчики 3 фазы тока, блок 5 сравнения модулей напряжения, блок 7 регулирования модулей напряжения, блок 8 сравнения фаз напряжений подстанций, блок 9 регулирования напряжения по фазе, блок 12 задержки, блоки 13 и 6 разрешения на передачу информации соответственно о фазе и напряжении, блоки 1f и 14 рассогласования соответственно напряжения и фазы, регулятор fO фазы.

Напряжения на смежных подстанциях сравниваются и регулируются как по модулю, так и по углу между векторами этих напряжений поэтапным регулированием. 1 3 п.ф-лы, 2 ил.

l643229

Изобретение относится к электроснабжению электрифицированных желез— ных дорог переменного тока, Цель изобретения — улучшение энер5 гетических показателей и упрощение устройства.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для снижения уравнительных токов в электротяговой сети переменного тока; на фиг. 2 — схема включения силового тягового трансформатора, используемого в качестве регулятора фазы напряжения тяговой сети.

Устройство содержит датчики тока

1 и напряжения 2, подключенные к входам датчика 3 фазы. Это позволяет получить на каждой подстанции значе— ние модуля напряжения и фазу тока нагрузки (угол между вектором тока 20 нагрузки и напряжения на шинах подстанции) . В качестве датчика 3 фазы ,тока применен измеритель коэффициента мощности с аналоговым выходом регистрируемого сигнала. Обе подстанции соединяются между собой каналом 4 связи, который включает приемно-передающую аппаратуру и линию связи.

Блок 5 сравнения модулей напряжения, установленный на подстанции А, своими измерительными входами подключен к датчику 2 напряжения подстанции А и через канал 4 связи и блок 6 разрешения на передачу информации о модуле напряжения к выходу

35 датчика 2 напряжения подстанции Б.

Это обеспечивает сравнение в блоке 5 двух значений напряжения на шинах смежных подстанций. Порог небаланса

40 (рассогласования) напряжений задается по условиям допустимого отклонения напряжений, на который обязан реагировать блок 7 регулирования модулей напряжения. Этот блок представляет 45 собой исполнительный механизм регулировочного устройства регулятора изменения коэффициента трансформации силового трансформатора под нагрузкой, например, PHT-13. Выход датчика 3

50 фазы подстанции A через блок 6 разрешения на передачу информации о фазе и канал 4 связи присоединен к первому входу блока 8 сравнения фаз напряжений. На второй вход блока 8 присоединен выход датчика 3 фазы под55 станции Б. Выход блока 8 через блок 9 регулирования напряжения по фазе присоединен к входу регулятора 10 фазы.

Блок 9 регулирования напряжения по фазе аналогичен блоку 7 устройства. Входы блока 5 сравнения модулей напряжения включены параллельно входам блока 11 рассогласования напряжений, выход которого через блок 12 задержки соединяется с блоком 13 разрешения на передачу информации о напряжении . Выход блока 14 рассогласования фазы соединен с входом блока

12 задержки тяговой подстанции Б.

Регулятор 10 фазы подстанции Б представляет собой силовой тяговый трансформатор, имеющий трехфазную высоковольтную основную и регулировочную обмотки и обмотку низкого напряжения (тяговую обмотку), включенные как показано на фиг. 2.

Высоковольтная основная обмотка 15 тягового трансформатора присоединена своими полярными выводами (началами) к питающей линии электропередачи, а неполярными выводами (концами), — к высоковольтной регулировочной 16 обмотке. Основная 15 и регулировочная l6 обмотки включены по схеме "неравноплечий зигзаг".

Вторичная низковольтная тяговая ,обмотка 17 соединена по схеме "треугольник" и подключена одной вершиной

С к рельсовой цепи, второй А и третьей В вершинами — к контактной подвеске левее и правее тяговой подстанции. Подвеска разделяется нейтральной вставкой. Изменение уровня напряжения на регулировочной 16 обмотке позволяет изменять фазу питающего напряжения низковольтной 17 обмотки.

Устройство работает следующим образом.

Допустим напряжения на шинах подстанций А и Б неравны, что вызывает протекание по тяговой сети уравнительных токов. В этом случае на вход блока 5 сравнения модулей напряжения с датчиков 2 напряжения подстанции A и датчика 2 напряжения подстанции Б через блок 6 разрешения на передачу информации о фазе и канал 4 связи подстанции Б поступают неравнозначные сигналы. С выхода блока 5 сигнал поступает на блок 7 регулирования модуля напряжения подстанции А, с помощью которого изменяется коэффициент трансформации тягового трансформатора и выравниваются напряжения на подстанциях А и Б ° Одновременно сигналы, характеризующие разность модулей напря"

43229 пряжений па фазе н раэрешени пере-дачи новой информации с палс .анции F аб уровне напряжения; дополнительное

5 падр егулир авание напряжения на и ад— станции А па модулю, Экономически выгодна регулирование при величине уравнительнага тока 30—

50 А и выше. Устройство абеспечивает снижение уравнительных токов, которые могут быть сведены к нулю. Уровень снижения потерь определяется периодом цикла регулирования.

40

1ний, блоком рассогласования фазы и регулятором фазы, причем блок рассогласования напряжений входами под— ключен к входам блока сравнения моду50 лей напряжений, а выходом через первый блок задержки и первый блок разрешения на передачу информации о напряжении — к разрешающему входу первого блока разрешения на передачу

55 информации О фазе на ВТОрОи ВхОд которого подается сигнал с датчика фазы, а выход его подключен на вход канала связи, блок рассогласования фазы подключен обоими своими входами

16 жений на подстанциях А и Б наступают на вход блока 11 рассогласования напряжений, с выхода которого через блоки задержки 12 и разрешения 13 подается запрещающий сигнал на вход блока 6 разрешения. Этим обеспечивается запрещение передачи информации с подстанции А о рассогласовании фазы на время регулирования модуля напряжения, Достижение одинакового уровня напряжения на шинах подстанций А и Б вы зывает срабатывание блока 11 и появление разрешающей команды на блоках

12, 13 и 6. При этом через блок 6 подстанции А, канал 4 связи на вход блока 8 сравнениЬ. фазы подстанции Б поступает сигнал с датчика 3 фазы подстанции А, который сравнивается с сигналом, поступающим от датчика

3 фазы подстанции Б. Одновременно на вход блока 13 подстанции Б поступает запрещающий сигнал, который через блок 6 подстанции Б запрещает передачу сигнала об уровне напряжения в канал 4 связи. При рассогласовании фаз напряжений двух подстанций на выходе блока 8 появляется сигнал, который через блок 9 регулирования напряжения по фазе и регулятор 10 изменяет уровень напряжения на регулировочной обмотке 16 (фиг. 2) . Это приводит к изменению фазы напряжения обмотки низкого напряжения, т.е. фазы напряжения на шинах подстанции Б. Од1нако это приводит и к изменению уровня напряжения на подстанции Б.

Равенство фаз напряжений подстанций А и Б фиксируется схемой блоков

8, 14, 12 и 13, которые выдают раз— решение на блок 6 и передачу очередной информации через канал связи на подрегулирование модулей напряжений блоком 7 подстанции указанным образом.

Таким образом, функционалЬную работу устройства можно описать следующей последовательностью: сравнение

МОДулей HBIIpIIKPHHH Up, H ПБ, получение разрешения на регулирование напряжения на подстанции А; запрещение на передачу информации о рассагласовании напряжений UA и U+ по фазе; выравнивание уровней напряжений U и U и разрешение после этого на передачу информации о фазе напряжения U ;,ñðàâА" нение фазы напряжений ПА u Ug и в случае необходимости выдача команды на регулирование фазы; выравнивание наФармулакзабретения

1. Устройстьа для снижения уравнительных токов в электротягавай сети переменного тока, содержащее датчики тока, напряжения и фазы,установленные на двух смежных тяговых подстанциях, причем выходы датчиков тока и одни выходы датчиков напряжения подключены к датчикам фазы, другие выходы датчи— ков напряжения через канал связи пад— ключены к блоку сравнения модулей на— пряжения, выход которого подключен к входу блока регулирования напряжения под нагрузкой силавага трансфармата— ра, установленные на одной иэ подстанций, а выходы датчиков фазы через канал связи присоединены к входу блока сравнения фаз, .выход которого подключен к входу блока регулирования ыа35 .пряжения па фазе, установленные на другой подстанции, о т л ич а ю щ е е с я .тем, чта, с целью улучшения энергетических показателей и упрощения устройства, оно снабжено блоком задержки, блоком разрешения на передачу информации о напряжении, блоком разрешения на передачу информации а фазе, установ— ленными на каждой из смежных подстанций, блоком рассогласования напряже1б4 3229

В

Составитель H.Êåöàðèñ

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор И.Шулла

Заказ 3753

Подписное

Тираж 272

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 параллельно входам блока сравнения фаз, а выходом через второй блок задержки и второй блок разрешения на передачу информации о напряжении подключен к разрешающему входу второго блока разрешения на передачу информации о фазе, на другой вход которого подается сигнал с датчика напряжения, а выход блока сравнения фаз через блок управления фазой соединен с регулятором фазы.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что регулятор фазы выполнен в виде силового тяго— ного трансформатора с переключателем напряжения под нагрузкой на стороне высокого напряжения, причем регули— ровочная обмотка трансформатора подключена к основной обмотке со сдвигом векторов напряжения в основной и регулировочной обмотках на 120 эл .град