Система электроснабжения электрифицированной железной дороги переменного тока

" :озилт: А БРЕТЕ ПАТЕН Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАН(71) Управление Северо-Кавказской железной дороги; Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта(73) Пупоносов Анатолий Владимирович(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ(57) Использование: для энергоснабжения тяговых сетей переменного тока. Сущность изобретения система содержит две тяговые подстанции, контактную сеть, два тиристорных ключевых узла с индивидуальными синхронизированными с контактной сетью блоками управления, два трансформаторных датчика напряжения. Устройство позволяет повысить экономичность путем снижения межподстанционного перетока мощности. 1 ип.1 зобре теие относится к области энергоснабжения и может быть использовано для цигания тяговых сетеи переменного тока.Извес 1 ны схемы питания тяговой сети переменного тока, содержащие тяговые подстанции и тяговую сеть с односторонним питанием. Данная схема принята в качестве аналога, Недостаток схемы-аналога - большие потери напряжения в тяговой сети,Известна схема тяговой сети с двухсторонним питанием, Эта схема принята в качестве цро 1 отипа и содержит 2 тяговые подстанции, включенную между ними контактную сеть и орган ограничения уравнительного тока. Схема-прототип наряду с меньшими цо 1 ерями напряжения в тяговой сети имее 1 ряд недостатков, Один из основных недостатков - переток мощности внешних знерг ч истом через тяговую сеть, что приводит к значительным дополнительным непроизводительным потерям мощности,Цель изгбре 1 еция - повышение экономичности путем снижения межподстанцио Ного церетока мощности.Указанная цель достигается тем, что оран ограничения уравнительного тока выполнен в виде двух тиристорных ключевых узлов с индивидуальными синхронизированными с контактной сетью блоками управления и двух трансформаторных датчиков напряжения, при этом тиристорные ключевые узлы включены в рассечки контактнои сети вблизи соответствующих тяговых подстанций, трансформаторные датчики напряжения установлены непосредственно за соответствующими тиристорны.ии ключевыми узлами, а входы блоков управления подключены к выходам соответстоу 1 ощих трансформаторных датчиков напряжения встречного включения тиристорных ключевых узлов в каждый цолупериод сетевого напряжения,Управление ключевыми узлами сфазировано с питаощеи сетью, причем включение каждого из встречно-последовательно включенных тиристоров происходит в тот момент, когда закрыты оба тиристора встречной полярности в своем и смежном ключевом узле, Сигнал о закрытом состоянии двух встречно- последовательно включенных тиристоров снимается трансформаторными датчиками напряжения, установленными эа точкой подключения своего тиристорного ключевого узла со стороны тяговой сети, Выходы трансформаторных датчиков на ряхения подключены к запрещающему входу своих блоков управления. Такое выполнение устройства позволяет получить схему питания тяговой сети без протекания межподстанционного перетока мощности.На чертеже показана схема устройствадля исключения перетока мощности черезтяговую сеть переменного тока, где: 1, 2 -тяговые подстанции; 3 - контактная сеть; 4,5 5 - тиристорные ключевые узлы; б - блокуправления тиристорным ключевым узлом4; 7 - блок управления тиристорным ключевым узлом 5; 8, 9 - трансформаторные датчики напряжения, 10, 11 - тиристоры"0 обратных полуволн тока каждого из ключевых узлов; 12, 13 - тиристоры прямых полуволн тока каждого из ключевых узлов.Устройство может быть выполнено налюбой межподстанционной зоне перемен"5 ного тока с двусторонней схемой питания,Тиристорные ключевые узлы 4, 5 выполнены в виде двух встречно-параллельновключенных тиристоров на номинальное рабочее напряжение и максимальный ток ко 20 роткого замыкания,Трансформаторные датчики напряжения 8, 9 выполнены в виде трансформаторовнапряжения.Работает схема следующим образом.25 В любой момент времени открыты тири 30 35 40 45 50 55 стары либо прямых, либо обратных полуволн тока. Допустим, открыты тиристоры 12, 13 прямых полуволн обоих ключевых узлов, В конце полупериода питающего тока эти тиристоры закрываются, в результате чего 1 рансформаторные датчики 8, 9 напряжения остаются без питающего напряжения, Следовагельно, снимается запрет на включение тиристоров 10. 11 обратных полуволн питающего напряжения и они включаются после того, как оба прямых тиристора 12, 13 будут закрыты. Таким образом, тяговая сеть питается или только через прямые тиристоры, или только через обратные. Режимы, когда в одном тиристорном ключевом узле открыт прямой тиристор, а в другом тиристорном ключевом узле - о брат н ый, искл ючен ы, т,е. всегда будет такой режим, при котором любой переток мощности исключен независимо от того, чем он вызван - амплитудной разницей из-за разных уровней напряжения или небольшим фазовым сдвигом одного напряжения по отношению к другому, что имеет место в реальных тяговых сетях.Положительный эффект в сравнении с прототипом заключается в исключении перетока мощности внешних энергосистем через тяговую сеть и составит до 10;6 от энергии, идущей на тягу поездов,(56) 1. К.Г, Марквардт, Энергоснабжение электрических железных дорог, М,: Транспорт, 1965, с, 23, рис, 13 а.2, Там же, рис, 13 б.2001792 Составитель А.ЛупоносовРедактор Т,Павловская Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Заказ 3148 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 101 Формула изобретенияСИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащая две тяговые подстанции, включенную между ними контактную сеть и орган ограничения уравнительного тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения межподстанционного перетока мощности, орган ограничения уравнительного тока выполнен в виде двух тиристорных ключевых узлов с индивидуальными синхронизированными с контактной сетью блоками управления и двух трансформаторных датчиков напряжения, при этом тиристорные ключевые узлы включены в рассечки контактной сети вблизи соотвегствующих тяговых подстанций, трансформаторные датчики напряжения установлены непосредственно за соответствующими тиристорными ключевыми уз лами, а входы блоков управленияподключены к выходам соответствующих трансформаторных датчиков напряжения с возможностью встречного включения тиристорных ключевых узлов в каждый полупе риод сетевого напряжения.