Устройство для электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ОП ИСАНИЕ ИЗЬБРЕТЕН ИЯ 1 958162 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 15.09.82. Бюллетень 34Дата опубликования описания 25.09,82 по делам нзееретеннй н аткрмтнй(72) Авторы изобретения С. Д. Соколов, Б. М. Бородулин, И. В. Павлов, А. М. аВ. Е. Марский, ВЛ. Щепкин и Ю. И. Бо юВсесоюзный ордена Трудового Красного Знамени наисследовательский институт железнодорожного т испои Специальное проектно-конструкторское технологи оепо трансформаторам фОЖощ6478103ффм 9 еси 1 дОГа;4(54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ Э,ЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯЭ,ЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕ,ЛЕЗНЫХ ДОРОГПЕРЕМЕННОГО ТОКА рвичного напряже устройства (чере Изобретение относится к электрификации железных дорог на переменном токе и может быть использовано для совместного питания электроподвижного состава по системе 25 кВ или 2 Х 25 кВ с линейными авто- трансформаторами и районных потребителей по обычной трехфазной системе. Известно устройство для электроснабжения железных дорог переменного тока с однофазными двухобмоточными трансформаторами, вторичные обмотки которых соединены в треугольник и подключены к фидерам контактной сети 111,Однако это устройство не обеспечивает требуемой надежности из-за наличия в распределительном устройстве сложных выключателей.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащее установленные на тяговой подстанции трехобмоточные однофазные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к линии электропередачи, а вторичные - к соответствующим фидерам тяговой сети и линиям районного электроснабжения, датчики напряжения и блоки регулирования напряжения во вторичной тяговой обмотке трансформатора 2.Данное устройство не обеспечивает необходимой надежности электроснабжения.Целью изобретения является повышение надежности э.еектроснабжения за счет стабилизации напряжения в контактной сети и снижение установленной мощности трансформаторов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве первичные и районные обмотки трансформаторов соединены в треугольник, а тяговые обмотки - в открытый треугольник, вход каждого датчика напряжения подключен к шинам соответствующего плеча питания тяговой сети, а выход соединен с входом соответствующего блока регулирования напряжения во вторичной тяговой обмотке трансформатора.На чертеже изображена принципиальная схема устройства.К шинам 1, 2 и 3 пения (110 или 220 кВ) з3шесть выключателей) подключены три однофазные трехобмоточные трансформаторы с первичными обмотками 4, соединенными в треугольник. Точно так же соединены районные обмотки 5 этих трансформаторов, которые образуют в распределительном уст. ройстве (РУ) 35 кВ или 10 кВ трехфазную систему питания районных потребителей. Тяговые обмотки 6 трансформаторов включены в открытый треугольник и присоединены к соответствующим шинам 7, от которых получают питание фидеры 8 и 9 тяговой сети. К шинам 7 подключен датчик 10 напряжения, соединенный с блоком 11 регулирования напряжения во вторичной тяговой обмотке трансформаторов.Устройство работает следующим образом, При изменении нагрузок в тяговой сети (на чертеже не показано) изменяется напряжение в фидерах 8 и 9, что фиксируется датчиком 1 О напряжения, который подает сигнал для срабатывания блока 11 регулирования напряжения. В результате происходит изменение коэффициента трансформации трансформаторов (в тяговой обмотке 6). При этом напряжение в тяговой сети стабилизируется независимо от нагрузки районной сети.Данная схема не требует дополнительного оборудования для резервного питания фидеров тяговой сети и районных потребителей. При выходе из строя одного из трансформаторов, на его место в схеме подключается другой трансформатор. Подобную схему коммутации имеет РУ(10) кВ, в результате чего районные потребители питаются по трехфазной системе, образованной открытым треугольником трансформаторов. Кроме того, предлагаемая схема позволяет осуществлять питание каждого из фидеров 8 и 9 тяговой сети при значительной его нагрузке двумя трансформаторами, включенными параллельно, без перерыва электроснабжения районных потребителей.Предлагаемая схема подстанции может применяться для питания тяговой нагрузки как по системе переменного тока 25 кВ, так и по системе 2 Х 25 кВ с линейными автотрансформаторами. Для этого каждая из обмоток 6 однофазных трансформаторов выполняется в виде двух секций с номинальным напряжением 27,5 кВ (концы каждой секции имеют выводы на баке трансформатора) и мощностью, равной половине номинальной мощности трансформатора. При системе 25 кВ эти секции соединяются параллельно, а при системе 2 Х 25 кВ - последовательно, причем средние точки обмоток заземляют.Таким образом, если предлагаемая под станция имеет три трансформатора и шестьдорогостоящих масляных выключателей 110 или 220 кВ, т, е, в два раза меньше, чем у подстанции - прототипа, что сокращает размеры и стоимость подстанции, то 10 при планируемой электрификации на переменном токе 1000 км в год требуется сооружение 20-ти тяговых подстанций, что дает экономию капитальных затрат при питающем напряжении 110 кВ 4 млн. руб., а при 220 кВ - 7,6 млн. руб.15формула изобретенияУстройство для электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащее установленные на тяговой подстанции трехобмоточные однофазные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к линии электропередачи, а вторичные - к соответствую шим фидерам тяговой сети и линиям районного электроснабжения, датчики напряже, ния и блоки регулирования напряжения вовторичной тяговой обмотке трансформатора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения за счет стабилизации напряжения в контактной сети и снижения установленной мощности трансформаторов, первичные и районные обмот.ки трансформаторов соединены в треугольник, а тяговые обмотки - в открытый трез 5 угольник, вход каждого датчика напряжения подключен к шинам соответствуюшего плеча питания тяговой сети, а выход соединен с входом соответствующего блока регулирования напряжения во вторичной тяговой обмотке трайсформатора.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тамазов А, И. Несимметрия токов и 45 напряжения, вызываемая однофазными тяговыми нагрузками. М., Транспорт, 1965,с. 36 - 38.2. Пронтарский А. Ф. Системы и устройства электроснабжения. М., Транспорт,1974, с, 142 - 143 (прототип).ВНИИПИпо де113035, Мос Филиал ПППСоставительехред А. Бойкираж 718Государственам изобретеква, Ж - 35,Патент, г. КорректорПодписноеного комитета СССРний и открытииРаушская наб., д.Ужгород, ул. Проек