Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ И КОМПЕНСАЦИИ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности, к устройствам фильтрации и компенсации (УФК) в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ.

Известно устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения переменного тока, разработанное в НИИЭФА-ЭНЕРГО [1, рис.1,а; 2]. В устройстве имеется два резистора по 80 Ом: один резистор для демпфирования бросков тока и напряжения при включении УФК, а второй постоянно включенный - для демпфирования усиления гармоник за счет резонанса между емкостью и индуктивностью контактной сети.

Цель изобретения - упрощение устройства за счет включения выключателя в цепь реактора и ликвидации одного демпфирующего резистора вместе с его высоковольтным выключателем. При этом функции прототипа остаются неизменными.

В схеме по [1, рис.1,б], предложенной службой электроснабжения Западно-Сибирской дорогой, также ликвидирован один резистор, однако в этой схеме отсутствует вторая функция схемы НИИЭФА-ЭНЕРГО - нет демпфирования усиления гармоник в тяговой сети.

Принимаем за прототип схему УФК НИИЭФА-ЭНРГО [1, рис.1,а].

Рассматриваем устройство фильтрации и компенсации (УФК) системы тягового электроснабжения переменного тока, содержащее последовательно соединенные главный выключатель с замыкающим блок -контактом и пультом управления на его включение, первый реактор, первую секцию конденсаторов, вторую секцию конденсаторов с параллельно включенным вторым реактором, третью секцию конденсаторов с третьим реактором, и демпфирующим резистором, подключенным между точкой соединения второй и третьей секцией конденсаторов и рельсом.

Для реализации цели изобретения в схему вышеуказанного устройства введен контактор с приводом последовательно третьему реактору, который подсоединен между третьим реактором и рельсом, а цепь включения контактора соединяет пульт управления с его приводом через замыкающий блок-контакт главного выключателя.

В результате:

1. В схеме остается один демпфирующий резистор, выполняющий две функции: демпфирование бросков тока и напряжения при включении УК и демпфирование усиления гармоник тока в тяговой сети

2. Ликвидируется высоковольтный выключатель 27,5 кВ, вместо которого устанавливается контактор (его номинальное напряжение 10 кВ).

Схема устройства представлена на рисунке со следующими обозначениями:

1 - главный выключатель;

2 - первый реактор;

3 - первая секция конденсаторов;

4 - вторая секция конденсаторов;

5 - второй реактор;

6 - третья секция конденсаторов;

7 - третий реактор;

8 - демпфирующий резистор;

9 - контактор;

10 - пульт управления на включение УФК с кнопкой ВКЛ;

11 - замыкающий блок-контакт главного выключателя;

12 - рельс;

13 - цепь на включение главного выключателя;

14 - цепь на включение контактора;

Схема работает следующим образом.

Исходное состояние УФК: главный выключатель 1 и контактор 9 отключены.

Для включения УФК с пульта управления 10 подается команда ВКЛ на включение главного выключателя 1 по цепи включения 13 главного выключателя 1. При этом включение УФК произойдет на демпфирующий резистор 8, так как последовательная цепь третьей секции конденсаторов 6 и третьего реактора 7 разорвана отключенным контактором 9.

Далее после замыкания замыкающего блок-контакта 11 главного выключателя 1 по цепи 14 произойдет включение контактора 9. Броски тока и напряжения при включении контактора 9 в контуре 6-7-8-9 не превосходят допустимых значений, как показали расчеты, в связи с наличием в контуре демпфирующего резистора 8.

Процесс отключения УФК происходит обычно: отключается главный выключатель 1. Так как в качестве главного выключателя принимают вакуумный выключатель, то процесс отключения емкостного тока будет происходить надежно, без повторных пробоев вакуумной камеры

Предлагаемая схема имеет преимущество по эффективности снижения бросков тока и напряжения в сравнении с принятой в практике тягового электроснабжения схемой последовательного включения реактора с демпфирующим резистором [3].

Кроме того, предлагаемая схема позволяет использовать один демпфирующий резистор (вместо, как обычно - двух) и использовать при включении более дешевый и надежный вакуумный контактор, имеющий в два раза больший механический ресурс.

Литература

1. Черемисин В.Т., Кващук В.А., Бренков С.Н. Двухрезонансные фильтрокомпенсирующие устройства электрифицированных железных дорог. Наука и транспорт. Модернизация железнодорожного транспорта / 2008. Приложение к журналу «Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, экономике, практике», С-Петербург, с. 48-51.

2. НИИЭФА-ЭНЕРГО. Устройство фильтрации и компенсации реактивной мощности для контактной сети переменного тока на напряжение 27,5 кВ. Рекламное бюро «ДиО», 2008 г.

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