Устройство электроснабжения электрофицированных железных дорог переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 654056 19) В 60 М 3/02 ОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ А(71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХДОРОГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится кским железным дорогам переме Изобретение относится к электрическим железным дорогам, а именно к системам электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока,Цель изобретения - повышение пропускной и провозной способности путем повышения КПД и расширения диапазойа регулирования напряжения и реактивной мощности,На чертеже представлена электрическая схема устройства электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока.Устройство содержит питающую сеть 1, трехфазный трансформатор 2, имеющий первичную и вторичную трехфазные обмотки, однофазный трансформатор 3 с основной обмоткой 4, подключенной параллельно фазе а вторичной обмоткой трехфазного трансформатора 2, вольтодобаеочной оба именно к системам электроснабжения. Цель изобретения - увеличение пропускной и провозной способности путем повышения КПД и расширения диапазона регулирования напряжения и. реактивной мощности. Устройство содержит однофазный трансформатор 3 с основной, вольтодобавочной и компенсационной обмотками. Вольтодобавочная и компенсационная обмотки выполнены регулируемыми, число витков регулируется блоком 12 стабилизации напряжения е контактной сети, вход которого соединен с выходом датчика 11 напряжения контактной сети, и блоком 10 оптимизации компенсации, соединенным сдатчиком 9 тока ввода и датчиком 8 тока контактной сети. моткой 5 и компенсационной обмоткой 6. Параллельно компенсационной обмотке 6 подключен емкостный компенсатор 7, Датчик 8 тока ввода и датчик 9 тока контактной сети подключены к блоку 10 оптимизации компенсации. Датчик 11 напряжения контактной сети связан с блоком 12 стабилизации напряжения в контактной сети. Фидерные зоны 13 и 14 связаны с фазами а и Ь вторичной обмотки трансформатора 2 и разделены нейтральной вставкой 15. Нагрузка 16 подкл ючается к фидерным зонам 13, 14 и тяговому рельсу 17, связанному с фазой С вторичной обмотки трансформатора 2. Переключатель 18 имеет два положения - "Р" и "3", которые соответствуют двум разным уровням уравнительных токов на фидерной зоне. Блок 10 оптимизации компенсации представляет собой последовательно соединенные делитель, адаптивный блок и регулятор числа10 15 20 25 30с 40 45 витков компенсационной обмотки 6, Блок 12 стабилизации напряжения выполнен в виде компаратора и регулятора числа витков вольтодобавочной обмотки 5,Устройство работает следующим образом. Переключатель 18 устанавливается в положение "Р", Однофазный трансформатор 3 индуктирует на вольтодобавочной обмотке 5 добавочное напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения в контактной сети на + 60 эл. град. При изменении напряжения на нагрузке 16, например электровозе, датчик 11 напряжения контактной сети подает сигнал на блок 12 стабилизации напряжения в контактной сети, который регулировкой числа витков вольтодобавочной обмотки 5 позволяет выбрать такую величину добавочного напряжения, чтобы поддержать на нагрузке постоянное по величине и фазе напряжение.При этом мощность устройства поперечной емкостной компенсации остается неизменной,При переводе переключателя 18 в положение "3". Однофазный трансформатор 3 индуктирует на вольтодобавочной обмотке 5 добавочное напряжение, совпадающее по фазе с напряжением контактной сети. При изменении напряжения на нагрузке 16, например электровозе, датчик 11 подает сигнал на блок 12 стабилизации напряжения, который регулировкой числа витков вольтодобавочной обмотки 5 позволяет выбрать такую величину добавочного напряжения, чтобы поддержать на нагрузке постоянное по величине и фазе напряжение,При изменении потребляемой нагрузкой 16 реактивной мощности блок 10 оптимизации компенсации регулировкой числа витков компенсационной обмотки 6 выбирает такую величину напряжения, а следовательно и мощности поперечной емкостной компенсации, которая позволяет обеспечить максимальный КПД тяговой подстанции переменного тока, Максимум КПД тяговой подстанции соответствует минимуму отношения тока ввода к току контактной сети, определяемого делителем. Поиск зкстремума, обеспечивающего оптимизацию компенсации, производит стандартный адаптивный блок, входящий в состав блока 10 оптимизации компенсации.Устройство позволяет осуществить одновременное и независимое регулирование напряжения от отстающей фазы и мощности поперечной емкостной компенсации, причем регулирование мощности оптимально, т.е, реализуется по критерию максимума КПД тяговой подстанции.Формула изобретения Устройство электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащее трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к питающей сети, вторичная обмотка связана фазами А и В с фидерными зонами контактной сети, а фазой С С тяговым рельсом, параллельно фазе а вторичной обмотки трехфазного трансформатора подключена основная обмотка однофазного трансформатора, вольтодобавочная обмотка выполнена с регулируемым числом витков и подключена общим концом к одной из рабочих фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора, а другим - к контактной сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной и провозной способности путем повышения КПД и расшире-. ния диапазона регулированиянапряжения и реактивной мощности, введены емкостный компенсатор, компенсационная обмотка с регулируемым числом витков, датчик напряжения контактной сетй, датчик тока ввода и тока контактной сети, блок стабилизации напряжения в контактной сети, выполненный в виде компаратора и регулятора числа витков вольтодобавочной обмотки, и блок оптимизации компенсации, выполненный в виде последовательно соединенных делителя, адаптивного блока и регулятора числа витков компенсационной обмотки, параллельно которой подключен емкостный компенсатор, причем датчик напряженияконтактной сети подключен к входу компаратора, а датчики токов ввода и контактнойсети - к входу делителя.1654056 Составитель Н.КецарисТехред М,Моргентал Корректор А,Осауленко Редактор Б. Федотов Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2284 Тираж 286 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5