Вукотич А.А. Антиплагиат (1213148), страница 7
Текст из файла (страница 7)
В то же времяпроисходит уменьшение потерь напряжения и повышение уровня напряжения у44электроподвижного состава [30, 31].Конденсаторы при продольной компенсации включаются в цепьпоследовательно. Через конденсаторы проходит полный ток линии, он же равентоку нагрузки. На рисунке 2.5 а приведена схема замещения сети с продольнойкомпенсацией [15, 32].Рисунок 2.5 – Схемы замещения сети спродольной (а) и поперечной (б) компенсациейПри включении УПК в плечи питания тяговой подстанции увеличиваетсяуровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава, икомпенсируются потери в трансформаторах [18]. При установке УПК в фидеротсоса подстанции, возможна компенсация потерь напряжения на двемежподстанционные зоны, с которыми связана эта подстанция [18, 31].Конденсаторные установки продольной компенсации бывают регулируемыеи нерегулируемые. Автоматическое регулирование в регулируемыхконденсаторных установках происходит ступенчато включением/отключением45контакторами с определенным шагом батарей конденсаторов.Компанией ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» было разработано устройствопродольной компенсации для системы тягового электроснабжения переменноготока напряжением 25 кВ УПК-У-27,5 на номинальный ток от 800 до 3200 А.Устройство продольной компенсации состоит из: модуля управления;конденсаторно-реакторного оборудования; вспомогательного оборудования(трансформаторы тока, демпфирующие резисторы, разъединители); комплектовмонтажных частей (для установки модуля на фундамент, для соединениямодуля и оборудования, расположенного на открытой части).
Схема УПКпозволяет выполнить ступенчатое регулирование емкостного сопротивления взависимости от изменения индуктивного сопротивления сети. Когда работаетодин тяговый трансформатор, действует одна или несколько конденсаторныхбатарей, а при включении двух тяговых трансформаторов подключается ещёодна конденсаторная батарея. На тяговых подстанциях с трехфазнымисиловыми трансформаторами устройство продольного регулированияподключается в отсасывающую линию. На рисунке 2.6 показана схемаподключения УПК к системе тягового электроснабжения 25 кВ [33].46Рисунок 2.6 – Схема подключения УПК к системе тяговогоэлектроснабжения 25 кВ разработанная компанией ООО«НИИЭФА-ЭНЕРГО»В [34] авторы предлагают схему переключаемой установки продольнойемкостной компенсации с тиристорным ключом.
УПК выполняется из двухсекций. Вторая секция включается с помощью тиристорного ключаавтоматически при повышении тяговой нагрузки, а также при подключениивторого тягового трансформатора. Тиристорный ключ помогает предотвратитьнежелательные перенапряжения конденсаторов при включении/отключениисекции. Если подключить вторую секцию, то уменьшится сопротивление УПК иувеличится номинальный ток [34].Поперечная компенсация (КУ) на тяговых подстанциях и на постахсекционирования (шунтовые батареи конденсаторов (БК)) применяется длягенерации реактивной мощности (для повышения коэффициента мощностичерез снижение полной мощности), что увеличивает уровень напряжения нашинах ТП и повышает качество электроэнергии в системе внешнегоэлектроснабжения [31, 35].
Шунтовые батареи конденсаторов включают нашины подстанции параллельно нагрузке. На рисунке 2.5 б показана схемазамещения сети с поперечной компенсацией [15, 32].Если включить КУ в плечи питания тяговой подстанции, то происходитснижение потерь электрической энергии в силовых трансформаторах, системевнешнего электроснабжения и повышение уровня напряжения на шинахтяговой подстанции. При 1 включении КУ на посте секционирования повышаетсянапряжение на всей межподстанционной зоне.Регулировка реактивной мощности возможна и в установках поперечнойкомпенсации. При этом дополнительно снижаются потери мощности инапряжения, исключается перекомпенсация реактивной мощности [36].Компанией ЗАО «ЧЭАЗ» были созданы высоковольтные регулируемые инерегулируемые конденсаторные установки поперечной компенсации для47компенсации реактивной мощности УККРМ-7 мощностью от 50 до 10000 кварна промышленных предприятиях и в распределительных трехфазных сетяхнапряжением 6-10 кВ, частотой 50 Гц [37].Л.А.
Герман в своей монографии [34] описывает способ регулированиямощности фильтрокомпенсирующей установки (ФКУ) применяемой в тяговомэлектроснабжении, которые необходимы для компенсации реактивной 89мощности и фильтрации высших гармоник тока и 89 напряжения. Также в задачуФКУ входит обеспечение электромагнитной совместимости системыэлектрической тяги с системой внешнего электроснабжения, электроподвижнымсоставом, с цепями автоматики телемеханики и устройствами проводной ирадио связи [34, 36].На сегодняшний день и в ближайшем будущем наиболее рациональнымвариантом использования регулируемых установок поперечной емкостнойкомпенсации в системе электрической тяги являются ступенчатые регулируемыеКУ, поскольку плавно регулируемые КУ выполняются за рубежом, в связи сэтим дорогостоящие. Сравнительный анализ показал высокую эффективностьпервых ступеней КУ (в особенности одноступенчатых) по снижению потерьмощности.
Ступенчатые КУ необходимо выполнять для снижения бросков токаи напряжения с демпфирующим резистором повышенного сопротивления (неменее 80 Ом) на первом этапе, а на втором шунтирование его производят в нольтока устройством поперечной компенсации с помощью тиристорногодвунаправленного ключа [36].Для устройств продольной компенсации на тяговых подстанциях железныхдорог применяют конденсаторы типа КСПК, КСП, а поперечной компенсации –типа КС с номинальным напряжением 1,05 или 0,66 кВ. Эти установки набраныиз экологически чистых конденсаторов ZFZ SILKO.
Если необходимо,установка может быть расположена в металлическом утепленном контейнере,внутри которого располагаются: ячейка ввода, конденсаторная ячейка, шкафсобственных нужд и обогреватель установки [27, 30, 38].4) Автоматизированная информационно-измерительная система 248коммерческого учета электроэнергии на фидерах контактной сети ТП и на ЭПС 2[1, 8, 9, 10, 20, 39, 40,]. Внедрение данной системы на ТП и ЭПС организуется врамках реализации положений Энергетической стратегии ОАО «РЖД» иположения об организации коммерческого учета электроэнергии и мощности наоптовом рынке [1, 7].Система позволяет организовать учет расхода электроэнергии на 2 фидерахконтактной 2 сети тяговой подстанции ( 1 ФКС ТП) в режиме реального времени свозможностью синхронизации измерений по времени.
При этом объемотпущенной на ТП электроэнергии посредством каналов связи передается вцентр учета электроэнергии [39]. Повышение точности учета электроэнергии вСТЭ способствует снижению коммерческих потерь электроэнергии в тяговойсети.5) 2 Выбор коэффициентов трансформации на ТП. 2Так согласно [41], для первой тяговой подстанции значение kт принимаетсяравным исходному, но далее может измениться. Для последующих ТП со второйдо m коэффициент трансформации выбирается по условию 2 максимальныхсуммарных дополнительных потерь мощности в тяговой сети техмежподстанционных зон, которые расположены слева от рассматриваемойподстанции:(2.7)где потери мощности в тяговой сети зоны i, расположенной слева оттяговой подстанции j с коэффициентом трансформации (r – ступеньустройства РПН j-й тяговой подстанции).Правильность выбранного направления поиска значений проверяетсяследующим условием: 249,(2.8)где и – дополнительные потери мощности в тяговой сети напредыдущем (l-1) и текущем (l) шаге расчета.При выполнении условия (2.8) поиск рационального значения длявыбранного трансформатора продолжается в выбранном направлении.В случае нарушения условия (2.8) направление меняется напротивоположное и поиск продолжается.
Повторное нарушение условия (2.8)говорит о том, что предыдущее значение соответствовало минимальнымсуммарным дополнительным потерям мощности в тяговой сети. 2Мероприятие позволяет регулировать напряжения на шинах ТП и снизитьдополнительные потери электроэнергии в тяговой сети [41].6) 2 Установка постов секционирования (ПС) и пунктов параллельногосоединения (ППС) [42, 43]. 16 Данное мероприятие повышает надежность работытяговой сети, а также увеличивает ее пропускную способность за счетпараллельного соединения контактных подвесок смежных путей и снижения ихсопротивления.
Благодаря этому уменьшаются потери напряжения и 2 потериэлектроэнергии в тяговой сети.Эффективность работы электрифицированных железных дорог с ПС и ППСопределяется их количеством и местом расположения. В связи с этимсуществуют методики по определению оптимального числа и мест размещенияПС, представленные в [18], и ППС, приведенные в работах [42, 43]. УстановкаПС и ППС является эффективным средством усиления тяговой сети иповышения эффективности работы системы тягового электроснабжения.7) 2 Секционирование шины поста секционирования [44]. Установка в шинупоста секционирования выключателя дает возможность перехода отдвусторонней узловой к односторонней петлевой схеме тяговой сети. Этопозволяет исключить уравнительный ток и дополнительные потери 250электроэнергии в тяговой сети.
2Анализ режимов работы систем тягового электроснабжения с учетомграфиков движения поездов ввиду их значительной сложности, как правило,выполняется на ЭВМ. В настоящее время широкое распространение в ОАО«РЖД» получил программный комплекс для расчета систем тяговогоэлектроснабжения «КОРТЭС», разработанный во ВНИИЖТе [45].Программный комплекс КОРТЭС предназначен для комплексного расчетасистемы тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ. В составкомплекса входят модули тягового расчета, расчета режимов нагрузок ипропускной способности, а также модули баз данных локомотивов, подвижногосостава, проводов контактной сети, оборудования тяговых подстанций [45].Возможности комплекса «КОРТЭС» позволяют выполнять расчетпоказателей работы СТЭ (нагрузки ТП, напряжения на шинах ТП итокоприемниках ЭПС, технологические потери электроэнергии в тяговой сети,температура нагрева проводов 2 контактной сети ( 2 КС)) с учетом действительнойорганизации движения поездов (тип локомотивов, вагонов, веса поездов,скорости движения, межпоездные интервалы) и параметров ТП и 2 тяговой сети( ТС).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
