Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ электрифицированной

Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ электрифицированной

Железной дороги

Содержание	стр
Содержание
Условные обозначения:
1.Реактивная мощность в системе тягового электроснабжения.
1.1.Понятие о реактивной мощности
1.2. Коэффициенты, характеризующие потребление реактивной мощности
1.3. Влияние реактивной мощности на режим работы системы тягового электроснабжения.
1.4. Параметры реактивного электропотребления электровоза переменного тока
1.5. Баланс и дефицит реактивной мощности.
2. Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока.
2.1. Введение
2.2. Схемы включения установок параллельной компенсация реактивной мощности.
2.3. Схема замещения и векторные диаграммы тока и напряжения тяговой сети с установкой параллельной компенсации.
2.4. Эффективность компенсации реактивной мощности
2.5. Защита КУ от резонансных режимов.
3.Установки параллельной компенсации реактивной мощности
3.1.Нерегулируемая установка параллельной компенсации реактивной мощности.
3.2. Гармоникоупорная установка компенсации реактивной мощности.
3.3.Управляемая установка компенсации реактивной мощности
3.4. Установки параллельной компенсации со ступенчатым регулированием мощности.
5. Установки продольной емкостной компенсации реактивной мощности
5.1. Общие положения
5.2. Схемы включения УПК на тяговой подстанции и их эффективность.
5. 3. Использование УПК для повышения напряжения в тяговой сети.
5.3.1Одностороннее питание контактной сети.
5.3.2.Двустороннее питание контактной сети.
5.3.3.Компенсированная тяговая сеть.
Заключение

Условные обозначения:

ЭС – электрическая сеть;

ЭП – электроприёмник электрической энергии;

РМ – реактивная мощность, потребляемая электроприёмником электрической энергии;

ИРМ - источники реактивной мощности:

ЛЭП – линия электропередач;

КУ – установка параллельной емкостной компенсации реактивной мощности;

МПЗ – межподстанционная зона

ФКС – фидер контактной сети тяговой подстанции;

ТП – тяговая подстанция;

ХХ – холостой ход

СТЭ – система тягового электроснабжения железной дороги;

ЭПС – электроподвижной состав;

ТС – тяговая сеть;

НКУ – нерегулируемая установка параллельной емкостной компенсации реактивной мощности;

РКУ – регулируемая установка параллельной емкостной компенсации реактивной мощности;

ПСК - пост секционирования контактной сети межподстанционной зоны;

КБ - конденсаторная батарея;

ПБВ – переключатель без возбуждения;

ГКУ - гармоникоупорнаяустановка параллельной емкостной компенсации реактивной мощности;

Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока напряжением 25 кВ

Реактивная мощность в системе тягового электроснабжения.

Коэффициенты, характеризующие потребление реактивной мощности.

1.2.1.Коэффициент активной мощности Кам = cosj = P/S даёт соотношение между активной и полной мощностями и оценивает степень полезного использования электроустановки.Чем больше Кам = cosj, тем большая часть полной мощности полезно используется. В режиме тяги диодный ЭПС с j = 37⁰эл. имеет cosj = 0,8 и полезно используется 80% полной мощности, тиристорный ЭПС с j = 42⁰эл. имеет cosj = 0,74 и полезно используется 74% полной мощности. Потребление реактивной мощности через cosj оценивается косвенно и применение данного коэффициента для оценки потребления РМ не эффективно:

Кам = cosj = P/S = Р/√ Р² + Q²; Q = S sinj = S Ö1 - cos²j.

1.2.2. Коэффициент реактивной мощности Kp = tgj = Q/P даёт соотношение между активной и реактивной мощностями. Данный коэффициент более наглядный для оценки реактивного электропотребления. Активная мощность известная величина и по величине tgj может определяться реактивная мощность.

Увеличение тока в сети.

Ö P² + Q²

I = = (P/U) * Ö 1 + tg²j

U

Увеличение тока требует увеличение пропускной способности сети: увеличение номинальной мощности трансформаторов, сечения проводов сети.

 

Таблица 1. Кратность нагрузок при передаче полезной активной мощности 1000 кВт при различной величине коэффициента активной мощности Кам = cosj.

Р, кВт	j, эл. гр.	Кам = cosj	Крм = tgj	Q, кВАр	S, кВА	К = S/P Кратность нагрузки
	36,9	0,8	0,75			1,25	диодный ЭПС
		0,74	0,9			1,35	тиристорный ЭПС
		0,707				1,4
	53,13	0,6	1,33			1,67
		0,5	1,73				рекуперация
	66,4	0,4	2,29			2,5
	78,46	0,2	4,89
	84,26	0,1	9,9

 

Вывод: с ростом углового сдвига между током и напряжением увеличивается реактивное электропотребление, полная мощность и кратность нагрузки.

 

U U

где R и Х соответственно активное и реактивное сопротивление сети. Потеря напряжения зависит от составляющей произведения QX. Так как величина реактивного сопротивления Х в тяговых сетях 2 ÷ 3 раза больше активного R, то потери напряжении от реактивного электропотребленияв реактивном сопротивлении преобладают.Увеличение потери напряжения в сети снижает напряжение на ЭПС.

Вывод. Потери напряжения от реактивного электропотребления для условий тяговой сети больше чем от активного электропотребления.

Введение

Снижение реактивной мощности в сети называется компенсацией реактивной мощности. Существуют два пути снижения реактивного тока в тяговой сети и генераторах электрических станций:

· снижение потребления реактивной мощности приёмниками электрической энергии - электровозами;

· установка специальных устройств компенсации реактивной мощности.

Схема замещения.

27,5 кВ

Ì = Ì_н + Ì_к Хс Rс U₂ Iн

Iк

ЭПС

U₁ КУ

 

 

Рис.4. Схема замещения. Хс, Rс – индуктивное и активное сопротивление до КУ, Iн – ток ЭПС, Iк – ток установки компенсации, U₁ – напряжение у источника, U_{2 -} напряжение на шинах ТП в месте включения КУ.

2.3.2.Векторные диаграммы.

1. Первый вариант векторной диаграммы

Uтп

Ia

Iэ₁

 

φ₂ Iэ

φ₁

Iре Iри₂ Iри₁

 

Рис.5. Векторная диаграмма тока и напряжения на шинах тяговой подстанции при наличии КУ. Uтп - напряжение на шинах подстанции, Iа – активный ток, Iри1 и Iри2 – реактивный индуктивный ток до и после включения КУ, Iрэ – емкостной ток КУ, φ₁ и φ₂ – угловые сдвиги между током и напряжением до φ₁ и после φ₂ включения КУ.

 

 

2. Второй вариант векторной диаграммы.

I_К ∆U₁

I^I_H U₂

 

I^II_H1

I^II_Н

 

Рис.6. Векторная диаграмма тока и напряжения на шинах тяговой подстанции и потерь напряжения при наличии КУ: I_H, I_Н1 - полный ток без КУ и при наличии КУ; I^I_H - активная составляющая тока; I^II_Н и I^II_H1 – реактивная составляющая тока без КУ и при наличии КУ; I_К – ток КУ; U₂ – напряжение на шинах подстанции; I^Iн R_∑, I^IIн Х_∑ - активные и реактивные составляющие потери напряжения от тока нагрузки; I_КХ_С - реактивная составляющая потери от емкостного тока КУ; ∆U и ∆U₁ – потери напряжения без КУ и при наличии КУ.

3. Третий вариант векторной диаграммы.

 

 

Iк U_1Ф

 

 

Ix

Iа I₁R I₁х U¹_1ф

 

Iр₁ I₁ IR

 

∆U₁

Iр

∆U

I

Рис.7. Векторная диаграмма тока и напряжения на шинах тяговой подстанции и потерь напряжения при наличии КУ: Iк – емкостной ток КУ, Iр, Iр₁ – реактивный ток ЭПС до и после включения КУ, Iа – активный ток ЭПС; Iх, I₁х – реактивная составляющая потери напряжения до и после включения КУ; IR, I₁R - активная составляющая потери напряжения до и после включения КУ; ∆U, ∆U₁ – до и после включения КУ. I, I₁ – полный ток до и после включения КУ.

Вывод: векторные диаграммы тока и напряжения показывают эффективность КУ.

Uкн Uкн

где 27500 - номинальное напряжение тяговых шин подстан­ции, В; 1,1-коэффициент, учитывающий разброс номинальной ёмкости конденсаторов; 1,05 - коэффициент, учитывающий возможное увеличение напряжения выше номинального; 1,15 - коэффициент, учитывающий увеличение напряжения на конденсаторной батареи (КБ) от индуктивности защитного реактора; 1,15 - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев кон­денсаторов КБ токами высших гармоник и солнечной радиацией.

При конденсаторе с Uкн = 1,05 кВ количество последовательных конденсаторов должно быть 40 шт при значительном уровне высших гармоник в напряжении тяговой сети, который создаётся при значительном электропотребление и интенсивной рекуперации на участках горного профиля и при организации тяжеловесного движения. Количество последовательных конденсаторов для конденсаторов с Uкн = 1,05 кВ рекомендовано в табл. 3.

Если учесть разброс номинальной ёмкости конденсаторов на ± 10%, увеличение напряжения выше номинального до 29 кВ на 5%, увеличение напряжения на конденсаторной батареи (КБ) от индуктивности защитного реактора на 15%, дополнительный нагрев кон­денсаторов КБ токами высших гармоник и солнечной радиацией на 15%, то получается коэффициент полезного использования мощности КУ Ки = 0,5. Опыт эксплуатации показал, что при таких условиях выбора параметров обеспечивается надёжная работа КУ.

4. Количество параллельных конденсаторов в КБ.

Количество параллельных конденсаторов в КБ М определяется мощностью установки и типом конденсатора.

М = Qуст / Q ₁уст,

где Q ₁уст – установленная мощность конденсаторов одной последовательной ветви КБ.

Количество параллельных и последовательных конденсаторов в КБ округляется до целого числа. Так для конденсатора КЭК – 1,05 – 125 для типовой установленной мощности НКУ = 10000 кВАр, Qп = 5000 кВАр, M = 2 шт, N = 40 шт.

5.Параметры КБ.

· Количество последовательных N и параллельных конденсаторов М;

· суммарное количество конденсаторов - S = М*N, шт;

· фактическая установленная мощность Qуст=М* N* Qкн, кВАр;

· ёмкость – Скб = Скн * M / N, мкф;

· сопротивление - Хкб=Хкн * N / М, Ом;

· номинальный ток – Iнкб = Iкн M, А;

· номинальное напряжение – Uнкб = Uкн * N, В.

6.Параметры защитного реактора.

В качестве защитного реактора используется реактор ФРОМ-3200/35. Параметры реактора приведены в табл. 4. Реактор имеет пять положений ПБВ, позволяющих регулировать индуктивность в диапазоне 75 ÷ 107 мГн.

Таблица 4. Параметры защитного реактора ФРОМ-3200/35

Положение ПБВ	Индуктивность, мГн	Индуктивное сопротивление, Ом	Активное сопротивление, Ом
		33,6	0,147
			0,141
		28,6	0,135
		26,1	0,128
		23,6	0,122

Индуктивность защитного реактора выбирается из условия частоты настройки цепи LC НКУ fр =135-130 Гц.

L = --------------, мГн,

(2p)²*fр*Скб

где p =3,14; fр =135-130 Гц - резонансная частота цепи LC НКУ, которая выбирается по условию уровня высших гармоник в напряжении тяго­вой сети; Скб - ёмкость КБ, мкФ.

По расчётной индуктивности защитного реактора для заданного диапазона частот и выбирается положение ПБВ. По выбранному положению ПБВ ФРОМ определяется индуктивность реактора, индуктивное сопротивление реактора и уточняется частота настройки цепи КУ.

Частота настройки цепи КУ

1 10⁹

fр =

2π Lp * Cкб

где Lр, мГн; Скб, мкФ.

Частота настройки LC цепи НКУ находится в диапазоне 130 ÷ 145 Гц и в зависимости от режима работы МПЗ определяется по табл.3

Индуктивное сопротивление реактора Хр = wL /1000 = 2pfL / 1000, где L, мГн.

7. Параметры КУ:
М, шт	N, шт	∑, шт	Qу, кВАр	Uнкб, кВ	Iнкб, А	Хкб, Ом	Скб, мкФ
						176,4	18,06

 

-реактивное сопротивление Хку = Хкб - Х р, Ом;

- ток установки Iку = Uтс/Хку, А;

- напряжение на КБ Uкб = Iку * Хкб, В

- полезная (генерируемая) реактивная мощность Qп = U²тс/Хку, кВАр;

- коэффициент полезного использования мощности Киq = Qп/Qуст;

- коэффициент запаса по току Кi = Iнкб/Iку;

- коэффициент запаса по напряжению Кu = Uнкб/Uкб.

Параметры установки определяются для номинального напряжения Uтс = 27,5 кВ при расположении на подстанции и на посту.

Iк мин

Кч = -------- ≥ 2,

Iсзд

где Iкмин =0,9* Uшн/ Хкб - минимальный ток КЗ; Uшн = 27,5 кВ; Хкб - сопротивление КБ.

Проблемы эксплуатации КУ.

При эксплуатации нерегулируемых установок компенсации НКУ возникают следующие проблемы.

Параметры защитного реактора позволяют выполнить НКУ с полезной типовой мощностью 5000 кВАр и установленной мощностью 10000 кВАр.

Параметры реактора не позволяют выполнить НКУ полезной мощностью 2500 кВАр. Наличие одной типовой мощности НКУ затрудняет оптимальную компенсацию реактивной мощности в тяговой сети переменного тока.

Переменный характер тяговой нагрузки не обеспечивает оптимальную компенсацию реактивной мощности. Известно, что реактивная мощность генерируемая НКУ зависит от квадрата напряжения Qнку = U²тс / Хнку. Следовательно, при большой нагрузке понижается напряжение и снижается генерируемая реактивная мощность и не обеспечивается достаточная степень компенсации реактивной мощности. При малой тяговой нагрузки повышается напряжение в тяговой сети и повышается генерируемая реактивная мощность установки и происходит режим перекомпенсации, который увеличивает напряжение выше допустимых значений в сетях внешнего и тягового электроснабжения.

Например: при U = 29 кВ и U = 21 кВ кратность генерируемых мощностей типовой установки составит Q_{(29 кВ)} / Q_(21кВ) = U² _{(29 кВ)} / U² _{(21 кВ)} = 841/ 441 = 1,91. Следовательно, типовая КУ при максимально допустимом напряжении 29 кВ в 1,91 раз больше будет генерировать реактивную мощность, чем при минимально допустимом напряжении 21 кВ.

Следовательно, для тяговых сетей переменного тока целесообразно иметь две типовые мощности для нерегулируемых КУ: НКУ 5000 кВАр и НКУ 2500 кВАр.

Для тяговых сетей наиболее целесообразно применение управляемых установок компенсации реактивной мощности, работающие в режиме включения и отключения или регулируемых установок компенсации со ступенчатым или плавным регулированием мощности. При наличии такого типа установок компенсации реактивной мощности можно обеспечить оптимальную компенсацию реактивной мощности тяговой нагрузки и выполнить требования электроснабжающей организации по компенсации реактивной мощности в режимах потребления и генерации.

3.2. Гармоникоупорные установки компенсации реактивной мощности.

Для нормальной работы НКУ частота настройки цепи LC должна быть в диапазоне 130 ÷ 135 Гц. Для малых мощностей КБ индуктивности типового реактора ФРОМ –3200/35 недостаточно для оптимальной частоты настройки.

Гармоникоупорные установки компенсации реактивной мощности (ГКУ) позволяют расширить номенклатуру мощностей КУ, снизить частоту настройки LC цепи, значительно уменьшить высшие гармоники в токе КУ. Схема ГКУ состоит из основной КБ Со, автотрансформатора АТ, дополнительной КБ Сд и реактора Lд. Принципиальная установка приведена на рис. 9. В качестве АТ используется отсасывающий трансформатор ОМО – 800 с коэффициентом трансформации Кт = 2. Дополнительная цепь СдLд настраивается в резонанс напряжения на основную частоту 50 Гц, при которой Хсд = Х_Lд. АТ для 50 Гц работает в режиме короткого замыкания. Для частот высших гармоник 150 Гц и выше сопротивление цепи имеет индуктивный характер. При этом приведенное сопротивление к первичной обмотке АТ увеличивается в К²т раз. Это позволяет в 4 раза увеличить сопротивление реактора и соответственно снизить частоту настройки до оптимальных значений 130 ÷ 135 Гц. При этом реактор в схеме ГКУ работает в облегчённых условиях по уровню напряжения.

ГКУ обеспечит надёжную работу для типовой мощности 2500 кВАр.

Параметры КУ полезной мощности 2500 кВАр (рис.9).

Параметры основной конденсаторной батареи:

N, шт	М, шт	∑, шт	Qу, кВАр	Uнкб, кВ	Iнкб, А	Хкб, Ом	Скб, мкФ
				38,85		326,34	9,76

Параметры дополнительной конденсаторной батареи:

N, шт	М, шт	∑, шт	Qу, кВАр	Uнкб, кВ	Iнкб, А	Хкб, Ом	Скб, мкФ
				3,15		26,46	120,36

Параметры установки компенсации:

Qу, кВАр	Qп, кВАр	Хку, Ом	Uку, кВ	Iку, А	fр, Гц	Киq
		315,17	27,5	87,26	101,6	0,48

Параметры КУ рассчитаны для конденсатораКЭК – 1,05 - 125.

Применение для СТЭ КУ типовой мощностью 2500 кВАр и 5000 кВАр

улучшит качество компенсацию реактивной мощности в тяговой сети. 3.3.Управляемая установка компенсации реактивной мощности. В данной установке последовательно в цепь КУ включён резистор бетэлового типа, шунтирующий коммутирующим аппаратом со стороны земли. Принципиальная схема приведена на рис. 16.

Модуль перевода нерегулируемой параллельной компенсации в управляемый режим состоит из резистора, шунтирующего коммутирующим аппаратом, устройства автоматики. Резистор и коммутирующий аппарат включён в схему установки со стороны земли. В процессе коммутации резистор вводится в схему установки и обеспечивает демпфирование переходных процессов.

В схеме используется бетэловый резистор, короткозамыкатель напряжением 10 кВ, выполненный на базе быстродействующего выключателя постоянного тока и ВАБ-28 и вакуумной камеры на 10 кВ. Можно использовать вакуумные выключатели на 10 кВ с большим ресурсом коммутаций или тиристорные ключи. Автоматика обеспечивает контроль напряжения включения и отключения установки, необходимые величины зоны нечувствительности и выдержки времени, ввод резистора на период коммутации и вывод его после окончания процесса коммутации, контроль тока через резистор и отключение головного выключателя при отказе шунтирующего аппарата, исключает режим многократного включения и отключения установки.

Управляемая КУ по данной схеме обеспечит более оптимальный режим компенсации реактивной мощности и большую надёжность её эксплуатации в режиме частого включения и отключения. Управляемая КУ ликвидирует режим перекомпенсации в тяговой сети.

3.4. Установки параллельной компенсации со ступенчатым регулированием мощности.

Для резко переменного характера тяговой нагрузки при компенсации реактивной мощности в тяговых сетях целесообразно применение регулируемых компенсирующих установок (РКУ). На сети железных дорог используют ступенчатое регулирование мощности.

3.4.1.Схемы прямого включения ступеней РКУ.

При частой коммутации установки компенсации или её ступеней необходимо обеспечить демпфирование бросков тока и напряжения.

Различают следующие схемы РКУ:

1.Управляемая (одноступенчатая) РКУ (рис. 10).

Для демпфирования бросков тока и напряжения в схему РКУ вводится резистор в момент коммутации установки. Для ввода резистора в момент коммутации используют следующие схемы:

· схема с включением специального блока с двумя вакуумными выключателями и резистором (рис. 10а);

· схема с последовательно включённым резистором и с шунтирующим вакуумным выключателем (рис. 10б, в).

Во всех этих схемах должны использоваться вакуумные выключатели, имеющие большой ресурс работы и надёжно отключающие емкостные токи без повторных зажиганий.

2.Нерегулируемая КУ с одноступенчатой РКУ (рис.11).

Первая ступень РКУ выполняется нерегулируемой, обеспечивающей компенсацию средней реактивной мощности. Вторая ступень РКУ образуется подключением к нерегулируемой части схемы подключаемой ступени в период максимального реактивного электропотребления. Подключаемая ступень выполняется в виде специального блока с двумя вакуумными выключателями и резистором. В данном случае подключаемая ступень выполняет роль форсировки компенсации реактивной мощности. Схема приведена на рис.11.

3.Многоступенчатые РКУ (рис.12).

РКУ могут быть двух, трёх ступенчатые. Ступени РКУ выполняются в виде специального блока с двумя вакуумными выключателями и резистором. Для такой РКУ каждая ступень должна быть на 2500 кВАр. Схема приведена на рис.12.

3.4.2. Схемы косвенного включения ступеней РКУ (рис.13).

РКУ включается на напряжение вторичной обмотки специального трансформатора со вторичным напряжением 2,5 кВ (рис.13). Ступени РКУ выполняются в виде специального блока с двумя вакуумными выключателями и резистором. Низкое напряжение позволяет применять вакуумные низковольтные выключатели или тиристорные ключи. Установка позволяет иметь большее количество ступеней, чем многоступенчатые РКУ на рис.12.

3.4.3.Схемы с комбинированным принципом регулирования мощности РКУ (рис.14).

1.РКУ по схеме без реверсирования ВДТ (рис.14).

Одновременно используются два принципа регулирования мощности: изменение ёмкости и напряжения. Изменение ёмкости достигается секционированием КБ на две – основную и дополнительную, секционированием дополнительной КБ на две – большой и малой мощности; последовательным и параллельным соединением основной и дополнительной КБ; изменением напряжения на КБ с помощью вольтодобавочного трансформатора.

Совмещение двух принципов регулирования мощности обеспечивает определённый эффект по количеству ступеней и коммутирующей аппаратуры. Схемы РКУ приведены на рис. 14.

РКУ по схеме без реверсирования ВДТ различают:

· с общим выключателем по схеме рис.14а;

· с разделёнными выключателями рис.14б;

· с секционированной дополнительной КБ рис.14в, г.

2.РКУ по схеме с реверсированием ВДТ (рис.15).

Для реверсирования вторичной обмотки ВДТ используется мостовая схема соединения коммутирующих аппаратов. Коммутирующие аппараты работают попарно, то есть используются разные полюсы трёхфазного коммутирующего аппарата (используются два полюса выключателя). Схемы РКУ приведены на рис.15.

РКУ по схеме с реверсированием ВДТ различают:

· с дополнительной КБ в общей цепи рис. 15а;

· с дополнительной КБ в диагонали моста рис.15б;

· с двумя дополнительными КБ рис.15в.

Схемы со ступенчатым регулированием мощности сложны для практической реализации и требуют применения современной вакуумной и тиристорный коммутирующей техники. На данном этапе реально использование управляемой КУ рис.16.

 

 

 

Рис.10. Управляемая КУ: схема с включением специального блока с двумя вакуумными выключателями и резистором (а) или с последовательно включённым резистором и шунтирующим вакуумным выключателем(б, в)

Рис 11. Нерегулируемая КУ с одноступенчатой РКУ

Рис.13 Схема косвенного включения ступеней РКУ

Рис.12. Двухступенчатая РКУ

 

 

 

 

5. Установки продольной емкостной компенсации реактивной мощности

Общие положения

Тяговые нагрузки характеризуются значительной величиной реактивного электропотребления (tgφ = 1, Q = P) и резко переменным характером. Новые технологии в организации грузового движения с помощью тяжеловесных поездов весом 6300т,7100, 9000т создают значительное токопотребление и низкий уровень напряжения на токоприёмнике ЭПС. Организация такого движения поездов на ряде межподстанционных зон ограничивается устройствами электроснабжения по уровню напряжения.

Эффективным средством повышения напряжения в тяговой сети является применение установок продольной емкостной компенсации реактивной мощности (УПК) на подстанции и в тяговой сети.

При наличии УПК полное сопротивление сети за точкой её включения

Z =R_Σ + j(X_Σ – Xупк),

где Хупк – емкостное сопротивление УПК, Х_Σ = Хс + Хтт – индуктивное сопротивление сети внешнего электроснабжения и тягового трансформатора. R_Σ – активное сопротивление.

Заключение

1. Применение установок продольной емкостной компенсации реактивной мощности (УПК) является эффективным средством повышения напряжения в тяговой сети. Возможно повышение напряжения на 4-5 кВ.

2. УПК в фазах одностороннего питания контактной сети на подстанциях и перегонах обеспечивают нормативные уровни напряжения на токоприёмнике ЭПС.

3. Компенсированные тяговые сети с УПК в заземленной фазе тяговой подстанции обеспечивают стабилизацию напряжения на шинах тяговых подстанций на уровне номинального. Повышается эффективность РПН тяговых трансформаторов.

4. С помощью УПК возможен переход контактной сети на одностороннее питание до постов секционирования с шунтированием воздушного промежутка при проходе токоприёмника. Это ликвидирует потери мощности от уравнительных токов.

5. При организации тяжеловесного грузового движения поездов компенсированные тяговые сети с помощью УПК эффективно решают вопросы повышения напряжения на токоприёмнике ЭПС по сравнению с другими техническими средствами.

 

 

Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ электрифицированной

Железной дороги

Содержание	стр
Содержание
Условные обозначения:
1.Реактивная мощность в системе тягового электроснабжения.
1.1.Понятие о реактивной мощности
1.2. Коэффициенты, характеризующие потребление реактивной мощности
1.3. Влияние реактивной мощности на режим работы системы тягового электроснабжения.
1.4. Параметры реактивного электропотребления электровоза переменного тока
1.5. Баланс и дефицит реактивной мощности.
2. Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока.
2.1. Введение
2.2. Схемы включения установок параллельной компенсация реактивной мощности.
2.3. Схема замещения и векторные диаграммы тока и напряжения тяговой сети с установкой параллельной компенсации.
2.4. Эффективность компенсации реактивной мощности
2.5. Защита КУ от резонансных режимов.
3.Установки параллельной компенсации реактивной мощности
3.1.Нерегулируемая установка параллельной компенсации реактивной мощности.
3.2. Гармоникоупорная установка компенсации реактивной мощности.
3.3.Управляемая установка компенсации реактивной мощности
3.4. Установки параллельной компенсации со ступенчатым регулированием мощности.
5. Установки продольной емкостной компенсации реактивной мощности
5.1. Общие положения
5.2. Схемы включения УПК на тяговой подстанции и их эффективность.
5. 3. Использование УПК для повышения напряжения в тяговой сети.
5.3.1Одностороннее питание контактной сети.
5.3.2.Двустороннее питание контактной сети.
5.3.3.Компенсированная тяговая сеть.
Заключение

Условные обозначения:

ЭС – электрическая сеть;

ЭП – электроприёмник электрической энергии;

РМ – реактивная мощность, потребляемая электроприёмником электрической энергии;

ИРМ - источники реактивной мощности:

ЛЭП – линия электропередач;

КУ – установка параллельной емкостной компенсации реактивной мощности;

МПЗ – межподстанционная зона

ФКС – фидер контактной сети тяговой подстанции;

ТП – тяговая подстанция;

ХХ – холостой ход

СТЭ – система тягового электроснабжения железной дороги;