×
22.11.2019
219.017.e4a5

Устройство тяговой сети переменного тока

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Устройство тяговой сети переменного тока содержит тяговые подстанции, контактную сеть, включающую секции контактной сети, тяговые нагрузки, пост секционирования, который включает выключатели переменного тока, измерительные трансформаторы тока и напряжения, устройство релейной защиты и автоматики (РЗА). Пост секционирования соединяет секции контактной сети выключателями. Блок РЗА соединен каналами связи с измерительными трансформаторами тока и напряжения и с высоковольтными выключателями. Тяговые нагрузки одними выводами подключены к рельсовым цепям, другими - к секциям контактной сети. При этом схема устройства поста секционирования содержит четыре выключателя и распределительное устройство выполнено по схеме четырехугольника, при этом продольное и поперечное секционирование контактной сети выполняется одним из выключателей. Технический результат заключается в повышении надежности тяговой сети. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам тягового электроснабжения железных дорог переменного тока напряжением 25 кВ, в частности для передачи электрической энергии от тяговых подстанций к поездам (тяговым нагрузкам).

Для электрических железных дорог переменного тока известна проблема снижения потерь электрической энергии в системе тягового электроснабжения переменного тока.

Известно. устройство тяговой сети переменного тока электрифицированных железных дорог переменного тока [Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1982. - 582 с.].

Устройство тяговой сети содержит тяговые подстанции, контактную сеть, пост секционирования, тяговые нагрузки.

Пост секционирования двухпутного участка выполнен на четыре присоединения по схеме одна система шин и содержит четыре высоковольтных выключателя переменного тока, а также измерительные трансформаторы тока и напряжения, устройство релейной защиты и аварийной автоматики (РЗА).

Контактная сеть содержит секции контактной сети для передачи электрической энергии от подстанций к тяговым нагрузкам.

Пост секционирования соединяет секции контактной сети, разделенные воздушными промежутками выключателями и шиной поста секционирования.

Устройство РЗА соединено каналами связи с трансформаторами тока и напряжения и выключателями поста секционирования.

Тяговые нагрузки одними выводами подключены к рельсовой цепи, другими - к секции контактной подвески.

Устройство работает следующим образом. От тяговых подстанций по секциям контактной сети к тяговым нагрузкам протекают токи. При нормальном режиме работы тяговой сети четыре высоковольтных выключателя включены. Продольное и поперечное секционирование контактной сети выполнено двумя последовательно включенными высоковольтными выключателями. Нагрузка каждого поезда распределяется по секциям контактной сети и протекает от каждой подстанции.

Известное устройство тяговой сети переменного тока позволяет обеспечить узловую схему двухстороннего питания тяговых нагрузок. Применение общепринятой схемы двустороннего питания с постом секционирования позволяет распределить тяговые нагрузки между смежными тяговыми подстанциями по секциям контактной сети и снижать нагрузочные потери электрической энергии. Поврежденная секция селективно отключается выключателями подстанции и поста секционирования при срабатывании устройства РЗА.

Недостаток известного устройства электроснабжения заключается в том, что в некоторых случаях при узловой двусторонней схеме питания потери электрической энергии могут быть выше по сравнению со схемой петлевого питания тяговой сети. Это обусловлено тем, что неравенство напряжений на шинах плеч питания смежных подстанций приводит к протеканию уравнительного тока и дополнительным потерям электрической энергии в активном сопротивлении контура тяговой сети. Отключение всех выключателей поста секционирования приводит к схеме тяговой сети одностороннего консольного питания. Ток каждого поезда протекает к одной из подстанции по одной из секций контактной сети. При этом исключается и дополнительные потери электрической энергии. Однако снижается напряжение в тяговой сети, и увеличиваются нагрузочные потери по сравнению со схемой узлового питания тяговых нагрузок.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство тяговой сети переменного тока [Комлык В.И. Питание однофазной контактной сети. - Электрическая и тепловозная тяга, 1978 г. - №10.].

Устройство тяговой сети содержит тяговые подстанции, контактную сеть, пост секционирования, тяговые нагрузки.

Пост секционирования двухпутного участка выполнен на четыре присоединения по схеме одна секционированная выключателем система шин, содержит пять высоковольтных выключателей, а также измерительные трансформаторы тока и напряжения, устройство релейной защиты и аварийной автоматики (РЗА).

Контактная сеть содержит секции контактной сети разделенные воздушными промежутками каждого из путей.

Секции контактной сети соединены двумя последовательно включенными выключателями и секцией шины поста секционирования. Шинный выключатель поста включен в рассечку шины поста секционирования.

Устройство РЗА соединено каналами связи с трансформаторами тока, напряжения и выключателями поста секционирования.

Тяговые нагрузки одними выводами подключены к рельсовым цепям, другими - к секциям контактных подвесок.

Устройство работает следующим образом. При включенном положении шинного выключателя поста секционирования и выключателей, соединенных с секциями контактной сети, выполняется узловая схема питания тяговых нагрузок. Токи всех тяговых нагрузок распределяются по секциям контактной сети между двумя тяговыми подстанциями. При существенной разности напряжения на шинах подстанции возникает значительный уравнительный ток, и шинный выключатель поста секционирования отключается для снижения потерь электрической энергии. Схема питания тяговой сети от узловой изменяется на петлевую. При этом уравнительный ток равен нулю. Проход токоприемника по разделу контактной сети выполняется после включения шинного выключателя поста секционирования для шунтирования открытого воздушного промежутка контактной сети.

Достоинство такой схемы питания тяговой сети заключается в снижении дополнительных потерь электрической энергии при значительной разности напряжения на шинах тяговых подстанций. Переход к схеме петлевого питания тяговых нагрузок выполняется при условии: потери электрической энергии при узловой схеме питания тяговых нагрузок (ΔWУ) больше, чем при схеме петлевого питания (ΔWП). При этом токи каждой тяговой нагрузки протекают по двум секциям контактной сети, соединенных с одной из тяговых подстанцией.

Недостатки известного решения заключаются в следующем:

1. Обеспечение прохода токоприемника по разделу контактной сети с открытым воздушным промежутком требует большого коммутационного ресурса шинного выключателя. Например, при движении 80 пар поездов в сутки требуется 160, а за год 58400 коммутаций. Коммутационные аппараты в тяговой сети напряжением 25 кВ с таким ресурсом не применяются.

2. Замыкание шинного выключателя при проходе токоприемника приводит к протеканию уравнительного тока и дополнительным потерям электрической энергии во время прохода токоприемника по разделу тяговой сети.

3. Отказ замыкания шинного выключателя предшествующий проходу токоприемника по открытому воздушному промежутку приведет к повреждению контактной сети и токоприемника.

Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке устройства тяговой сети для участков с большой разностью напряжения на шинах тяговых подстанций, позволяющего снижать потери электрической энергии в системе тягового электроснабжения за счет снижения дополнительных потерь электрической энергии и затрат на эксплуатацию устройства тяговой сети.

Для решения поставленной задачи устройство тяговой сети, содержащее тяговые подстанции, контактную сеть, включающую секции контактной сети, тяговые нагрузки, пост секционирования, который включает выключатели переменного тока, измерительные трансформаторы тока и напряжения, устройство релейной защиты и автоматики (РЗА), причем пост секционирования соединяет секции контактной сети выключателями, блок РЗА соединен каналами связи с измерительными трансформаторами тока и напряжения высоковольтными выключателями, тяговые нагрузки одними выводами подключены к рельсовым цепям, другими - к секциям контактной сети и отличается тем, что схема устройства поста секционирования, содержащая четыре высоковольтных выключателя и распределительное устройство, выполненное по схеме четырехугольника, при этом продольное и поперечное секционирование контактной сети выполняется одним из выключателей.

Наличие существенных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».

Благодаря отличительным признакам заявляемое устройство тяговой сети позволяет обеспечить минимальные потери электрической энергии в системе тягового электроснабжения переменного тока переходом к петлевой схеме питания тяговой сети при снижении количества высоковольтных выключателей на посту секционирования.

Это обусловлено тем, что при неравенстве напряжений на шинах смежных тяговых подстанциях осуществляется отключение выключателей продольного секционирования тяговой сети для перехода к схеме петлевого питания тяговой сети.

Неожиданным результатом является то, что при уменьшении количества высоковольтных выключателей с пяти до четырех, повышается надежность устройства тяговой сети за счет секционирования раздела тяговой сети не тремя последовательно соединенными выключателями, а одним. При этом продольное секционирование контактной сети выполняется двумя параллельно включенными выключателями.

Изобретение представлено чертежом, на котором показано устройство тяговой сети переменного тока, содержащее тяговые подстанции 1, контактную сеть 2, пост секционирования 3, тяговые нагрузки 4.

Пост секционирования 3 включает четыре выключателя 5, 6, 7, 8 переменного тока, измерительные трансформаторы тока 9 и напряжения 10, устройство релейной защиты и автоматики (РЗА) 11.

Контактная сеть 2 содержит секции контактной сети 12, разделенные нейтральными вставками 13 для каждого из путей. Выключатели поста секционирования шунтируют разделы секций.

Устройство РЗА 11 соединено каналами связи 14 с измерительными трансформаторами тока 9 и напряжения 10, а также с высоковольтными выключателями 5, 6, 7, 8.

Тяговые нагрузки 4 одними выводами подключены к рельсовым цепям 15, другими - к секциям контактных подвесок 12.

Устройство тяговой сети работает следующим образом.

От тяговых подстанций 1 по секциям контактной сети 12 к тяговым нагрузкам 4 протекают токи. При равных напряжениях смежных тяговых подстанций 1 осуществляется продольное и поперечное соединение секций контактной сети 12 при помощи выключателей 5, 6, 7, 8, включенных по схеме четырехугольника. Для снижения потерь электрической энергии в тяговой сети выполняется переход к схеме петлевого питания отключением выключателей 6 и 7 для продольного раздела секций контактной сети 12 первого и второго пути. Применение нейтральной вставки 13 в разделе секций контактной сети 12 позволяет выполнять проход токоприемника тяговых нагрузок 4 без тока, как при включенном так и при отключенном положении выключателей 6, 7 продольного секционирования, что позволяет снизить затраты коммутационного ресурса выключателей, а также исключить протекание уравнительного тока во время прохода токоприемника по разделу контактной сети 2. При коротком замыкании на секции контактной сети 12 устройство РЗА 11 отключает поврежденную секцию контактной сети 12 высоковольтными выключателями поста секционирования 3 и тяговой подстанции 1. Выключатели 5 и 6 продольного секционирования, включенные параллельно, осуществляют взаимное резервирование.

Таким образом, применение заявляемого устройства тяговой сети переменного тока позволяет уменьшить потери электрической энергии в системе тягового электроснабжения, снижает затраты коммутационного ресурса, повышает надежность тяговой сети за счет исключения одного выключателя и выполненного устройства поста секционирования по схеме четырехугольника, при этом продольное и поперечное секционирование контактной сети выполняется одним из выключателей.

Устройство тяговой сети переменного тока, содержащее тяговые подстанции, контактную сеть, включающую секции контактной сети, тяговые нагрузки, пост секционирования, который включает выключатели переменного тока, измерительные трансформаторы тока и напряжения, устройство релейной защиты и автоматики (РЗА), причем пост секционирования соединяет секции контактной сети выключателями, блок РЗА соединен каналами связи с измерительными трансформаторами тока и напряжения и с высоковольтными выключателями, тяговые нагрузки одними выводами подключены к рельсовым цепям, другими - к секциям контактной сети, отличающееся тем, что схема устройства поста секционирования содержит четыре выключателя и распределительное устройство выполнено по схеме четырехугольника, при этом продольное и поперечное секционирование контактной сети выполняется одним из выключателей.
Устройство тяговой сети переменного тока
Устройство тяговой сети переменного тока
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 49.
10.05.2016
№216.015.3b99

Охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах и способ ее возведения

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве и реконструкции земляных сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах. Охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах представляет собой покрытие из каменной наброски, уложенной на откос...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583107
Дата охранного документа: 10.05.2016
27.08.2016
№216.015.4d37

Устройство для компенсации реактивной мощности электроподвижного состава

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение коэффициента мощности к электровоза до экстремально высоких значений. Устройство для компенсации реактивной мощности содержит многообмоточный трансформатор напряжения, связанный с нагрузкой из выпрямительно-инверторного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595265
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4dab

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25кв

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока содержит систему внешнего электроснабжения, систему районного электроснабжения, тяговые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595088
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4f25

Способ получения фотокатализатора на основе висмутата щелочноземельного металла и способ очистки воды от органических загрязнителей фотокатализатором

Изобретение относится к способу получения фотокатализатора на основе висмутата щелочноземельного металла и к способу фотокаталитической очистки воды от органических загрязнителей. Способ получения фотокатализатора включает растворение нитрата висмута и нитрата щелочноземельного металла в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595343
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.5102

Буксовый поводок

Буксовый поводок содержит корпус, выполненный заодно целое с большой и малой головками, длинный валик с двумя составными втулками и дистанционным кольцом, короткий валик с двумя составными втулками и дистанционным кольцом. Валики установлены в цилиндрические отверстия головок корпуса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595729
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.54df

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении насыпей вторых путей железных дорог, преимущественно на слабых при протаивании вечномерзлых грунтах и болотах. Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути содержит насыпь первого пути и досыпанную к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593270
Дата охранного документа: 10.08.2016
12.01.2017
№217.015.5f80

Устройство для диагностики состояния изоляции силовых цепей

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для диагностики состояния изоляции силового электрического оборудования, в частности электроподвижного состава железных дорог. Технический результат повышение точности оценки текущего и прогнозного состояния сопротивления изоляции и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590221
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.82e4

Способ удаления радона из воздуха помещения

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для осуществления радонозащитных мероприятий в различных зданиях. Способ удаления радона из воздуха помещений заключается в пропускании воздуха через поглотительные фильтры из активированного угля, сорбирующие радон. Очищенный воздух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601737
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.856c

Гибкое защитное бетонное покрытие и способ его возведения

Изобретение относится к берегоукрепительным сооружениям. Гибкое защитное бетонное покрытие выполнено из бетонных блоков 1, пошагово расположенных в продольном и поперечном направлении и связанных между собой двухосной геосинтетической решеткой 5, замоноличенной в бетонные блоки 1. Бетонные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603036
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.ab1e

Устройство для раскладки шпал по эпюре при сборке звеньев железнодорожного пути

Изобретение относится к области механизации путевого хозяйства железнодорожного транспорта и может быть использовано при сборке звеньев рельсошпальной решетки с железобетонными шпалами, преимущественно стендовым способом. Устройство для раскладки шпал по эпюре при сборке звеньев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612313
Дата охранного документа: 06.03.2017
Показаны записи 1-10 из 11.
27.03.2013
№216.012.30df

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока

Изобретение относится к области электроснабжения железных дорог. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока содержит тяговые подстанции, контактную сеть, рельсовые цепи, блок энергодиспетчера, блок ГЛОНАСС/GPS, блок контроля тока и блок контроля напряжения, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478049
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.02.2015
№216.013.2410

Способ подключения тяговых трансформаторов в системе переменного тока 25 кв

Способ подключения тяговых трансформаторов в системе переменного тока 25 кВ относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использован для питания как тяговой, так и нетяговой нагрузки. Способ подключения тяговых трансформаторов в системе переменного тока 25 кВ заключается,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540685
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.05.2015
№216.013.4a83

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кв

Система электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ содержит линии электропередач, тяговые подстанции, включающие трехфазные трехобмоточные тяговые трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой и датчиками контроля температуры трансформаторного масла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550582
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.06.2015
№216.013.523b

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кв

Изобретение направлено на обеспечение электроснабжения тяговых потребителей. Предложенная система содержит реле направления мощности, расположенные на тяговых подстанциях и своими выходами соединенные с блоками управления выключателями, а входами - с блоками определения тока плеча питания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552572
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.08.2016
№216.015.4dab

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25кв

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока содержит систему внешнего электроснабжения, систему районного электроснабжения, тяговые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595088
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.517e

Тяговая подстанция переменного тока для питания тяговых нагрузок 25 кв

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Тяговая подстанция содержит тяговые трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой, распределительные устройства высшего, районного, тягового напряжения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596046
Дата охранного документа: 27.08.2016
05.07.2018
№218.016.6c0d

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кв

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока содержит систему внешнего и районного электроснабжения, тяговые подстанции, каналы связи,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659671
Дата охранного документа: 03.07.2018
19.07.2018
№218.016.72ac

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кв

Изобретение относится к электроснабжению тяговых нагрузок. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ содержит систему внешнего и районного электроснабжения, тяговые подстанции с тяговыми трансформаторами с РПН, распределительные устройства высшего,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661628
Дата охранного документа: 17.07.2018
11.03.2019
№219.016.ddb0

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог. Система электроснабжения содержит тяговые подстанции переменного тока, распределительные устройства, секции контактных подвесок, рельсовые цепи, пост секционирования, выполненный в виде первой и второй секций шины, шинного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002464183
Дата охранного документа: 20.10.2012
23.07.2019
№219.017.b782

Тяговая подстанция переменного тока

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в возможности выбора рациональных ступеней устройств РПН и емкостной компенсации. Тяговая подстанция содержит фидера линии электропередач, тяговые трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694889
Дата охранного документа: 18.07.2019
+ добавить свой РИД