Конденсаторная установка поперечной емкостной компенсации реактивной мощности (компенсатор) в системе тягового электроснабжения переменного тока

 

Полезная модель относится к тяговому электроснабжению электрических железных дорог переменного тока, в частности, к компенсации реактивной мощности в тяговых сетях переменного тока с помощью двухступенчатой установки поперечной емкостной компенсации (КУ). Цель полезной модели: упрощение схемы двухступенчатой КУ за счет уменьшения числа трехфазных выключателей. Сущность состоит в том, что в установку поперечной емкостной компенсации введены трехфазный выключатель для шунтирования пусковых резисторов первой и второй секций и блок управления второй секцией, с помощью которого перед включением второй секции вводится в работу пусковые резисторы первой и второй секций.

Полезная модель относится к тяговому электроснабжению электрических железных дорог переменного тока, в частности, к компенсации реактивной мощности в тяговых сетях переменного тока с помощью установок поперечной емкостной компенсации (КУ).

При включении-отключении КУ происходят нежелательные броски тока и напряжения на время переходного периода, что приводит к повышенному износу конденсаторов. Для их ограничения в цепь КУ включают пусковые резисторы [1, 2, 3, 4], которые значительно снижают броски тока и напряжения.

В полезной модели рассматривается двухступенчатая КУ с двумя секциями и отключаемой при регулировании мощности КУ второй секцией. Первая ступень мощности КУ работает при включении первой секции. Вторая ступень мощности КУ работает при включении первой и второй секций.

Принимаем за прототип полезную модель [4]: Установка поперечной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения переменного тока с двумя параллельно соединенными первой и второй секциями, подключенными между шиной 27,5 кВ и рельсом, в каждой из которых последовательно соединены однофазный выключатель с блок-контактами, конденсаторная батарея, реактор и пусковой резистор, ограничивающий броски тока и напряжения при включении и отключении секции.

Недостаток прототипа. При введении КУ в штатный режим в процессе ее включения шунтируют пусковые резисторы в первой и второй секциях, причем каждый резистор шунтируется индивидуальным выключателем 10 кВ. Так как отечественная промышленность серийно изготавливает трехфазные выключатели [5], то применяют два трехфазных выключателя. Известно [3, 4], что в двухступенчатой КУ при коммутации (включении-отключении) второй секции необходимо одновременно оперировать сразу двумя шунтирующими выключателями пусковых резисторов. Поэтому логично вместо двух шунтирующих выключателей использовать один.

Цель полезной модели: упрощение схемы двухступенчатой КУ за счет уменьшения числа трехфазных выключателей. Предлагается вместо двух трехфазных выключателей в схеме использовать один трехфазный выключатель, не изменяя технологии работы схемы.

Для этого введены трехфазный выключатель с блок-контактами, у которого первый вывод одной фазы подключен к точке соединения реактора с пусковым резистором первой секции, а первый вывод второй фазы подключен к точке соединения реактора с пусковым резистором второй секции, вторые выводы первой и второй фаз соединены с рельсом, и блок управления с кнопками включения «Вкл» и отключения «Откл» второй секции, причем:

- в цепь отключения трехфазного выключателя включена цепь из параллельно включенных первого замыкающего контакта кнопки включения «Вкл» второй секции и первого замыкающего контакта кнопки отключения «Откл» второй секции;

- в цепь включения трехфазного выключателя включена цепь из параллельно включенных замыкающего блок-контакта однофазного выключателя второй секции и последовательно включенных второго замыкающего блок-контакта однофазного выключателя первой секции и размыкающего блок-контакта однофазного выключателя второй секции;

- в цепь включения однофазного выключателя второй секции включена цепь из последовательно соединенных второго замыкающего контакта кнопки включения «Вкл» второй секции, первого замыкающего блок-контакта однофазного выключателя первой секции и первого размыкающего блок-контакта трехфазного выключателя;

- в цепь отключения однофазного выключателя второй секции включена цепь из последовательно соединенных второго замыкающего контакта кнопки отключения «Откл» второй секции и второго размыкающего блок-контакта трехфазного выключателя.

Установка поперечной емкостной компенсации представлена на рисунке, на котором обозначены:

1 - шина 27,5 кВ.

2 - рельсы.

3, 4 - первая и вторая секции КУ.

5, 6 - однофазные выключатели первой и второй секций КУ.

7, 8 - конденсаторные батареи первой и второй секций КУ.

9, 10 - реакторы первой и второй секций КУ.

11, 12 - пусковые резисторы первой и второй секций КУ.

13 - трехфазный выключатель.

14 - блок управления второй секцией КУ.

15, 16 - первый и второй замыкающие контакты кнопки «Вкл» включения второй секции КУ.

17, 18 - первый и второй замыкающие контакты кнопки «Откл» отключения второй секции КУ.

19, 20 - первый и второй замыкающие блок-контакты однофазного выключателя первой секции КУ.

21, 22 - первый и второй размыкающие блок-контакты трехфазного выключателя.

23 - замыкающий блок-контакт однофазного выключателя второй секции КУ.

24 - размыкающий блок-контакт однофазного выключателя второй секции КУ.

Все выключатели выполняются вакуумными. Все блок-контакты выключателей выполнены с задержкой на срабатывание (со временем около 0,1 сек). В полезной модели принимаем: первая секция постоянно включена, а для регулирования мощности КУ предназначена вторая секция, которая в зависимости от режима включается или отключается.

Полезная модель работает следующим образом. Исходное положение ступеней КУ: первая секция 3 включена (однофазный выключатель 5 и трехфазный выключатель 13 включены), вторая секция 4 отключена (однофазный выключатель 6 отключен).

При подаче команды включения «Вкл» второй секции КУ происходят переключения выключателей блоком управления 14 в следующей последовательности:

- Отключается трехфазный выключатель 13 по цепи с первым замыкающим контактом 15 кнопки «Вкл» второй секции 4 КУ. Тем самым пусковой резистор 11 вводится в силовую цепь первой секции 3 КУ, а пусковой резистор 12 - в силовую цепь второй секции 4 КУ.

- Включается трехфазный выключатель 6 второй секции 4 КУ по цепи с последовательно соединенными вторым замыкающим контактом 16 кнопки «Вкл» второй секции 4 КУ, первым замыкающим блок-контактом 19 однофазного выключателя 5 первой секции 3 КУ и первым размыкающим блок-контактом 21 трехфазного выключателя 13.

- Включается трехфазный выключатель 13 по цепи с замыкающим блок-контактом 23 однофазного выключателя 6 второй секции 4 КУ.

При подаче команды отключения «Откл» второй секции 4 КУ происходят переключения выключателей блоком управления 14 второй секции 4 КУ в следующей последовательности:

- Отключается трехфазный выключатель 13 по цепи с первым замыкающим контактом 17 кнопки «Откл» второй секции 4 КУ. Тем самым пусковой резистор 11 вводится в силовую цепь первой секции 3 КУ, а пусковой резистор 12 - в силовую цепь второй секции 4 КУ.

- Отключается однофазный выключатель 6 второй секции 4 КУ по цепи из последовательно соединенных второго замыкающего контакта 18 кнопки «Откл» второй секции 4 КУ и второго размыкающего блок-контакта 22 трехфазного выключателя 13.

- Включается трехфазный выключатель 13 по цепи из последовательно соединенных второго замыкающего контакта 20 однофазного выключателя 5 первой секции 3 КУ и размыкающего блок-контакта 24 однофазного выключателя 6 второй секции 4 КУ.

Технико-экономический эффект определяется упрощением конструкции КУ за счет уменьшения числа выключателей для шунтирования пусковых резисторов - применением одного трехфазного выключателя вместо двух.

Источники информации

1. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г. А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1983. - 183 с

2. Герман Л.А., Серебряков А.С.Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог: монография / Монография - М. МИИТ, 2012. - 211 с.

3. Герман Л.А., Серебряков А.С. Регулируемая установка поперечной емкостной компенсации для тяговых сетей переменного тока. Электро, 6 - 2009, с. 29-36

4. Полезная модель 103330 Установка поперечной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения переменного тока (авторы Герман Л.А., Серебряков А.С., Кващук В.А). Заявка 2010144666 от 01.11.2010. Опубл. 10.04.2011

5. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО РЖД, филиал «ПКБ по электрификации железных дорог» - М.: «Трансиздат», 2004 г. - 384 с

Установка поперечной емкостной компенсации реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока с двумя параллельно соединенными первой и второй секциями, подключенными между шиной 27,5 кВ и рельсом, в каждой из которых последовательно соединены однофазный выключатель с блок-контактами, конденсаторная батарея, реактор и пусковой резистор, ограничивающий броски тока и напряжения при включении и отключении секций, отличающаяся тем, что введены трехфазный выключатель с блок-контактами, у которого первый вывод одной фазы подключен к точке соединения реактора с пусковым резистором первой секции, а первый вывод второй фазы подключен к точке соединения реактора с пусковым резистором второй секции, вторые выводы первой и второй фаз соединены с рельсом, и блок управления с кнопками включения "Вкл" и отключения "Откл" второй секции, причем:

- в цепь отключения трехфазного выключателя включена цепь из параллельно включенных первого замыкающего контакта кнопки включения "Вкл" второй секции и первого замыкающего контакта кнопки отключения "Откл" второй секции;

- в цепь включения трехфазного выключателя включен первый замыкающий блок-контакт однофазного выключателя второй ступени;

- в цепь включения однофазного выключателя второй секции включена цепь из последовательно соединенных второго замыкающего контакта кнопки включения "Вкл" второй секции, первого замыкающего блок-контакта однофазного выключателя первой ступени и первого размыкающего блок-контакта трехфазного выключателя;

- в цепь отключения выключателя второй секции включена цепь из последовательно соединенных второго замыкающего контакта кнопки отключения "Откл" второй ступени и второго размыкающего блок-контакта трехфазного выключателя.



 

Похожие патенты:

Модель представляет собой цепочку из последовательно соединенных батарей конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров. Применяется в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, ЖКХ и других отраслях для снижения потребления реактивной мощности и улучшения качества потребляемой электроэнергии.

Устройство принадлежит к классу электротехнического оборудования, применяется для дистанционного управления и предохранения асинхронных двигателей трехфазного тока от коммутационных напряжений при неполнофазном режиме работы питающей сети. Устройство может работать как с проектируемыми, так и с действующими электрическими установками.
Наверх