Система электроснабжения электрических железных дорог переменного тока

)5 В 60 МЗ ч" ИВ 33 Юй И ЕТ набжениедорог. троснабог пере- и может ции жее. Цель а элект, снижеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к элекжению электрических железных дорменного тока напряжением 25 кВбыть использовано для электрификалез ных дорог на переменном токизобретения - улучшение качестврической энергии в контактной сети Изобретение относится к электроснабжению электрических железных дорог переменного тока напряжением 25 кВ и предназначено для улучшения качества электрической энергии в контактной сети и питающей тяговую нагрузку линии электропередачи.Цель изобретения - улучшение качества электрической энергии в контактной сети.На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы электроснабжения; на фиг. 2 - векторные диаграммы напряжений районной и тяговой обмоток и схема подключения преобразователей к линии электропередачи к контактной сети.Система состоит из трехфазно-двухфазного трансформаторного преобразователя 1,соединенного своим выводом с 1 с питающим фидером 2 с контактными сетями 3 09)ЯОа) 1569 ние несимметрии тока и исключение уравнительных токов. Система содержит мини- малько три трехфазных трехстержневых трехобмоточных трансформаторных преобразователя, разнесенных вдоль контактной се ти на длину фидерной зоны друг от друга, соединенных между собой трехфазной линией электропередачи, посты секционирования и рельсовую цепь. Обмотки питания тяговых нагрузок преобразователей выполнены из четырех катушек, соединенных между собой с тремя тяговыми выводами. Первичные обмотки преобразователей соеди не н ы в звезду, при этом варианты подключения их выводов к фазам линии электропередачи составляют число сочетаний из трех элементов по три. Каждая фидерная зона содержит по два участка контактной сети, между которыми включен пост секционирования с дополнительным выключателем и двумя разъединителями. 2 з.п. ф-лы. 2 ил. левого плеча питания нечетного и четного путей, а выводом б, отсасывающим фидером 4 с рельсовой сетью 5. Выводом а, трансформаторный преобразователь 1 соединен питающим фидером 6 с контактными сетями правого плеча питания нечетного 7 и четного 8 путей. Контактная сеть 7 фидером 9 через разъединитель О и выключатель 11 соединена с шиной 12, которая через выключатель 13, разъединитель 14 и фидер 15 соединена с контактной сетью 8. Шина 12 через нормально разомкнутый разъединитель 6, через нормально разомкнутые контакты выключателя 17, через нормально разомкнутый разъединитель 8 соединена с шиной 19, которая через выключатель 20, разъединитель 21 и фидер 22 присоединена к контактной сети 23 нечетного пути. Шина 19 через выключатель101202 40 50 24, разъединитель 25 фидером 26 присое динена к контактной сети 27 четного пути, которая питающим фидером 28 соединена с контактной сетью 23 нечетного пути и выводом с трехфазно-двухфазного трансформаторного преобразователя 29, который выводом Ь соединен отсосом 30 с рельсовой сетью 5, а выводом а 2 он соединен питающим фидером 31 с контактной сетью нечетного 32 и четного 33 гутей.Контактная сеть 32 нече 1 ного пути фидером 34 через разъединитель 35, выключатель 36 присоединена к Нине 37, которая через выключатель 38, разъединитель 39 филером 40 соединена с кстактной сетью 33 четного пути. Шина 37 через нормально разомкнутый разъединит ль 41, нормально разомкнутые контакть 1 вь 1 ключателя 42, нормально разомкнутый рязьединитель 43 соединена с шиной 44, ко ярая через выключатель 45, разъединитель 46 фидером 47 соединена с контактной сетью 48 четногс пути, а выключателем 49 через разъединитель 50 фидером 51 она и рисоед;1 нена к контг ктной сети 52 нечетного пути. Контактные сети 48 и 52 питающим фидером 53 соединены с выводом сз трехфазно-двухфазного трансформаторного преобразователя 54, который выводом Ь соединен отсосом 55 с рельсовой сетью 5, а выво,1 ОМ аз, питэ 1 оц 1 им с 1 идером 56 с контактными сетями 57 пра- . О,о плеча питания.Систем электроснабжения работает следуюгцим образом,Трехфазно-двухфгзный тра нсформатор. ный преобразователь 1 вь 1 водами А;, В 1, С 1 первичной оомотки, собраной в звезду, 1 тодключсн к фазам пзтгю 111 ей ли 11 ии передачи, соотьетсть;зно А, В С Трехфазная вторичная обмотка, собранная в треугольни к, питяс т районно нети гону с на грузку и компенсирует в магнитной цепи стержневого сердечника трансформаторного преобразователя магнитный поток нулевой после. довательности от тяговой обмотки.Тяговая обмотка питает однофазпые тяговые нагрузки левого и г 1 равсго плеч пи"тания и зыполнена из:ш;ырсх катушек, расположенных по одной ня край 1.их стержнях и две на среднем стержне. Начало кату 1 пки одного крайнего стержчя соединено с началом одной катушки среднего стержня качало катушки другого кряйь,.г стержня соединено с началом тругай катушк 1, расг 1 оложенной н 1 средне.,1 стержне. Концы катушек среднего стер;кня объедизе 11 ь 1 г общую точю и соединен:;: с выводом Ь, трансформаторно 1 о преооогзователя, который соединен с рельсовой сет 1 по 5. Конец ОднОЙ кяту цки краЙнего сте 1 ж 11 я соединен с выводом Я 1 трансформаторного преобразоватсля, а конец другой катушки другого край 11 с го сто ржя соединен с выводо 1 с 1. Вектопь. Нэ пряжений 3,. 1 евого плеча пи 1тания и .3, ь ппявого 1.лец 11;1 итяния сдвинуты др; г от 1 осительно90, фиг. 2.Тяговая обмотка питает электрической энергиеи тяговь 1 е нагрузки левого плеча питания по цепи: от вывода с 1, по питающему фидеру 2, по контактным сетям 3 нечетного и четного путей, через тяговые нагрузки, включенные между контактными сетями 3 и рельсовой сетью 5 (на фиг. 1 эти нагрузки не показаны), по рельсовой сети 5, по отсосу 4, к выводу Ь 1 трансформаторного преобразователя 1, а тяговь 1 е нагрузки правого глеча питания по цепи: от вывода а 1 по питающему фидеру 6, по контактным сетям 7 и 8 нечетного и четного путей соответственно, через тяговые нагрузки, включенные между контактными сетями 7 и 8 и рельсовой сетью 5, по рельсовой сети 5, по отсосу 4, к выводу Ь 1 .рансформаторного преобразователя 1. Контактная сеть 7 нечетного пути на посту секционирования соединена фидером 9, нормально замкнутым разъединителем 1 О, нормально замкнутыми контактами Выключателя1, шиной 12, нормально замкнутыми контактами выключателя 13 нормально замкнутым разъединителем 14, фидером 15 с контактной сетью 8 четного пути,Трехфазно-дв; хфэзный трансформаторный преа бразователь 29 выводами А В 2, С 2 первичной обмотки, собранной в звезду, подключен к фазам питающей линии передачи., соответственно Р, С, А. Трехфазная вторичная обмотка, собранная в треугольник, питает рэйонну 1 о нетяговую нагрузку и компенсирует в магнитной цепи стержневого сердечника трансформаторного преобразователя магнитный поток нулевой последовательности от тяговой обмотки. Тяговая обмотка питает одно 1 разные тяговые нагрузки левого и правого плеч питания и выполнена по аналогии с тяговой обмоткой трансформаторного преобразователя 1. Векторы напряжений 1.1 ь. левого плеча питания и Б, правого плеча питания сдвинуты друг относительно друга на угол 90, фиг. 2.Тяговая обмотка трансформаторного преобразователя 29 питает электрическоЙ энергией тяговые нагрузки левого плеча питания по цепи: от вывода с по питающему фидеру 28, по контактным сетям 23 и 27 нечетного и четного гутей соответственно,через тяговы" нагрузки, включен-.ыс между контактными сетями 23 и 27 и рельсовой сетью 5 (на фнг. 1 эти нагрузки не показазы 1, по рельсовои сети 5, по отсосу 30, к выводу Ь 1 трансформгторного преобразователя 29, э гяговые нагрузки праього плеча питания по цепи: От вывода Я 2, по питающему фидеру 31, по контактным сетям 32 нечетного и 33 четногс путей, через тяговые нагрузки, вк,;ноченные между :;,та 11 т,или сетями 32 и 33 и рельсовой510 Фо рмула изобетения сети 5, по рельсовой сети 5, по отсосу 30, к выводу Ъ трансформаторного преобразователя 29.Контактная сеть 23 нечетного пути левого плеча питания соединена фидером 22, нормально за мкнутым разъединителем 21, нормально замкнутыми контактами выключателя 20, шиной 19, нормально замкнутыми контактами выключателя 24, нормально замкнутым разъединителем 25, фидером 26 с контактной сетью 27 четного пути левого плеча питания, Контактная сеть 32 нечетного пути правого плеча питания соединена фидером 34, нормально замкнутым разьединителем 35, нормально замкнутыми контактами выключателя 36, шиной 37, нормально замкнутыми контактами выключателя 38, нормально замкнутым разъединителем 39, фидером 40 с контактной сетью 33 четного пути правого плеча питания,Трехфазно-двухфазный трансформаторный преобразователь 54 выводами Аз, Вз, Сз первичной обмотки, собранной в звезду, подключен к фазам питающей линии передачи, соответственно С, А, В. Трехфазная вторичная обмотка, собранная в треугольник, питает районную нетяговую нагрузку и компенсирует в магнитной цепи стержневого сердечника трансформаторного преобразователя магнитный поток нулевой последовательности от тяговой обмотки, Тяговая обмотка питает однофазные тяговые нагрузки левого и правого плеч питания и выполнена по аналогии с тяговой обмоткой трансформаторного преобразователя 1. Векторы напряжений 11 , левого плеча питания и 11 ь, правого плеча питания сдвинуты друг относительно друга на угол 90, фиг. 2,Тяговая обмотка трансформаторного преобразователя 54 питает электрической энергией тяговые нагрузки левого плеча питания по цепи: от вывода сз, по питающему фидеру 53, по контактным сетям 52 нечетного и 48 четного путей, через тяговые нагрузки, включенные между контактными сетями 52 и 48 и рельсовой сетью 5, по рельсовой сети 5, по отсосу 55 к выводу Ъ трансформаторного преобразователя 54, а тяговые нагрузки правого плеча питания по цепи: от вывода аз, по питающему фидеру 56, по контактным сетям 57 нечетного и четного путей правого плеча питания, через тяговые нагрузки, включенные между, контактными сетями 57 нечетного и четного путей и рельсовой сетью 5, по рельсовой сети 5, по отсосу 55 к выводу Ъз трансформаторного преобразователя 54.Контактная сеть 52 нечетного пути левого плеча питания соединена фидером 51, нормально замкнутым разъединителем 50, нормально замкнутыми контактами выключателя 49, шиной 44, нормально замкнутыми контактами выключателя 45, нормально зам 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 кнутым разъединителем 46, филером 47, с контактной сетью 48 четного пути левого плеча питания. Районная обмотка, состоящая из трех одинаковых катушек, расположенных по одной на каждом стержне, соединена в треугольник и предназначеча для питания районных нагрузок напряжением 10 или 35 кВ, а также для компенсации несимметричного магнитного потока от тяговой обмотки. Компенсационный ток, протекающий в районной обмотке, собранной в треугольник, не превышает 12 Я от суммарного тока тяговых нагрузок, получающих питание от преобразователя при любом соотношении тяговых токов по плечам питания. 1. Система электроснабжения электрических железных дорог переменного тока, содержащая три и более трехфазных трех- обмоточных трансформаторных преобразователя, питающих три фидерных участка контактной сети и соединенных между собой трехфазной линией электропередачи, посты секционирования, рельсовую цепь, отличаю- и,аяся тем, что, с целью улучшения качества электрической энергии, обмотки питания тяговых нагрузск преобразователей выполнены из четырех катушек, соединенных между собой, с тремя тяговыми выводами, первичные обмотки преобразователей соединены в звезду, при этом варианты подключения их выводов к фазам линии электропередачи составляе- число сочетании из трех элементов по три, каждая фидерная зона содержит по два участка контактной сети, между которыми включен пост секционирования с дополнительным выключателем и двумя разъединителями. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения несимметрии токов, на крайних стержнях преобразователей расположено по одной катушке тяговой обмотки, на среднем - две, при этом у каждого преобразователя начало катушки одного крайнего стержня соединено с началом одной кату шкк среднего стержня, начало катушки другого крайнего стержня соединено с началом другой катушки среднего стержня, концы катушек срежнего стержня объединень в общую точку, которая подключена к рельсовой цепи, концы катушек крайних стержней подключены и участкам контактной сети ближайших к преобразователю смежных фидерных зон. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью исключения уравнительных токов, каждая фидерная зона разделена на два участка контактной сети по1569260 ключатель установлен между двумя разъединителями, каждый из которых подключен ксвоей шине,и д с Фг Составитель Н.Миро ноТсхред И. ВерееТираж 344омитста по изобретениям и оква, Ж- -35, Раугиская наий комбинат сПатснт, г. Уж(орректор Т, Г 1 алийПодписноекрытиям при ГКНТ СССРб., д. 4/5город, ул. Гагарина, 101 стом секционирования, который содержит две одинарные шины, соединенные между собой электрической цепью, в которой вы с,Р Редактор Е. ГаппЗаказ 1422НИИПИ Госмдарственного к13035, МоеПроизводственно-нздателзс 3