Ст Ат Ат

Ат Вт

Вт

Рис.10 Векторные диаграммы для группы тяговых подстанций СТЭ 1х25 кВ

2.7.2. Симметрирование токов в фазах питающей сети.

Для симметрирования токов питающей трёхфазной сети меняют на ТП подключение фаз трансформатора к фазам питающей сети. Это приводит к чередованию сочетаний наиболее загруженных фаз. Для этой цели используется встречное чередование загрузки фаз. Чередование фаз ЛЭП на трансформаторе выполняется следующей: АВС (I), ACB (II), BCA(III), BCA(III), ACB(II), ABC(I). Встречное чередование загрузки фаз ЛЭП позволяет иметь три типа подстанций I, II, III. При этом первый и третий тип подстанции сдваиваются в цикле чередования.

На рис. 7, 8, 9 приведены схемы питания и векторные диаграммы для I, II, III типов подстанции. На рис. 10 приведена схема питания группы тяговых подстанций с трёхфазными трансформаторами « звезда – треугольник» группа 11 и их векторные диаграммы рис. 11. Схема обеспечивает:

1.  Уменьшение несимметрии тока в сети внешнего электроснабжения.

2.  Параллельную работу тяговых трансформаторов смежных подстанций по КС.

3.  Однотипное конструктивное выполнение РУ 27, 5 кВ: присоединение фазы С трансформатора к тяговому рельсу на всех ТП.

4.  Использование стандартной схемы соединения обмоток «звезда – треугольник» с группой 11.

МПЗ, у которых тип подстанций сдваиваются, ТП I – ТП1 питается напряжением опережающей фазы, а между подстанциями ТП III – ТП III типа – напряжением отстающей фазы. Режим напряжения МПЗ I – I имеет лучший уровень напряжения, чем МПЗ III – III.

Для обеспечения симметрирования тока в центре питания для одностороннего питания ЛЭП достаточен цикл из трёх подстанций I, II, III типов, а при двустороннем питании ЛЭП – цикл из шести подстанций I, II, III, III, II, I. При этом полное симметрирование тока обеспечивается только при равных токах и их угловых сдвигов на всех ТП.

За полный цикл чередования шести ТП в КС подаётся четыре напряжения: -UC (- K), UA(Ж), -UB(- З), UC(K).

Условие симметрирования – КI2 = 0, КI2 = I2/I1; I2 = 0.

Ток прямой последовательности IA1 = 1/3 ( IA + α IB + α2 IC ) ;

Ток обратной последовательности IA2 = 1/3 ( IA + α2 IB + α IC ) ,

где α = е j120 = е-j240 = - ½ + J√3/2 ; α2 = еj240 = е -j120 = - ½ - J√3/2.

На рис. 13 приведена векторная диаграмма расположения I2A и изменение фазы ТОП I2А при встречном чередовании загруженных фаз для группы из трёх тяговых подстанций. ТОП для каждого типа подстанции поворачивается на 120 эл. град. Это обеспечивает симметрирование токов в центре питающей сети ЛЭП при одностороннем питании. При двустороннем питании ЛЭП необходим цикл из 6 тяговых подстанций. Расположение векторов ТОП приведена на рис 12. Геометрическая сумма I2 в центрах питания А и В в этом случае равна нулю.

I тип ТП

IA2I

IА UВт (В) UIII IA2III

Uва

I2A

III φII IB

φI

IA2II

UАт (А) UCт (С)

Uас Ucв опережающее

UII UI напряжение

остающееся IC

напряжение II

Рис. 12 Векторная диаграмма тока прямой и обратной последовательности

2.8. Система тягового электроснабжения 2х25 кВ (трёхпроводная автотранс-форматорная повышенного напряжения) и режимы её работы

1. Принципиальная схема СТЭ 2х25 кВ

Принципиальная схема СТЭ 2х25 кВ приведена на рис.1.

Рис 1. Принципиальная схема системы электроснабжения 2х25 кВ: ТТ - тяговый трансформатор; КС – контактная сеть; ПП – питающий провод; АТ - автотрансформатор; ЭПС – электроподвижной состав
 

На ТП1 и ТП2 рис.1 установлены однофазные трансформаторы, имеющие первичные обмотки А – Х и две одинаковые вторичные обмотки а1 – х1 и а2 – х2 с номинальным напряжением 27,5 кВ. Обмотки соединены последовательно и их общая точка подключена к тяговому рельсу ТР. Вывод одной из вторичных обмоток подключён к КС, а другой к питающему проводу ПП, который подвешивается на опорах КС с полевой стороны. Напряжение между КС, ПП и Р – 27,5 кВ, а между КС и ПП – 55 кВ.

На МПЗ на расстоянии LА = 7 ÷ 15 км устанавливают автотрансформаторы АТ с Ктт = 2. АТ подключены к КС и ПП, а средняя точка присоединена к тяговому рельсу ТР. АТ понижает напряжение Uкс-пп = 50 кВ до напряжения Uкс-тр = 25 кВ.

Вектора напряжения Uкр = Uпр = 27,5 кВ и сдвинуты друг относительно друга на 180 электрических градусов. Напряжение между КС и ПП Uпр = Uкр + Uпр (рис. 2).

Электроэнергия к ЭПС передаётся по замкнутым контурам слева и справа. Слева ТП1-КС-АТ-ПП до АТ при напряжении 50 кВ и по контуру справа ТП2-КС-АТ-ПП при напряжении 50 кВ. АТ понижает напряжение до 25 кВ и передаёт её к ЭПС по КС.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21