Присоединение фильтров к цепям высокого напряжения через отдельный понижающий трансформатор

Фильтры для сети высокого напряжения можно подсоединять к обмоткам 27.5 кВ или 10.5 кВ отдельного трансформатора. В этом случае батарея конденсаторов работает на пониженном напряжении и фильтры должны иметь специальную настройку на фильтрацию в сети высокого напряжения. Параметры конденсаторной батареи и реактора фильтра не отличаются от первого варианта. В качестве отдельного трансформатора возможно использование резервных трансформаторов тяговых подстанций. Перед фильтром должен включаться выключатель, что существенно упрощает эксплуатацию фильтра. Преимуществом данного варианта является освоенное производство и эксплуатация фильтров на напряжение 27.5 кВ и серийное производство фильтров на напряжение 10.5кВ. Недостатком является использование трансформатора и дополнительные потери в нем.

Присоединение фильтров к одной из обмоток трансформатора с расщепленными обмотками

Трансформатор с расщепленными обмотками эквивалентен двум независимым трансформаторам. Такие трансформаторы используются на алюминиевых заводах. Такой трансформатор от одной обмотки может питать тяговую нагрузку, а вторая обмотка может быть использована для подсоединения фильтров. Подключение и эксплуатация фильтров в этом случае не вызывают сложностей. Могут использоваться серийные фильтры на напряжение 10.5кВ после их настройки на фильтрацию на стороне высокого напряжения.

Использование трансформаторов с расщепленными обмотками позволяет также обеспечить качество напряжения у потребителей по напряжению обратной последовательности.

Подсоединение фильтров к вторичной обмотке трансформатора 10(35) кВ, питающего районные не транспортные потребители

Фильтры для нормализации напряжения в сети 110-220кВ могут быть присоединены к вторичным обмоткам трансформаторов 10(35) кВ, питающие районные нетранспортные потребители тяговую нагрузку. Такие трансформаторы установлены на тяговых подстанциях. Однако при подсоединении фильтров на стороне нагрузки напряжение фильтруемой гармоники возрастает и может превысить допустимый уровень.

Присоединение фильтров к цепям 27.5кВ

Фильтры, присоединенные к цепям 27.5, питающим тяговую нагрузку, нельзя настраивать на увеличение поглощения в сетях 110-220кВ. Такая настройка ведет к увеличению напряжения на резонансной гармонике и перегрузке фильтров током гармоники. Поэтому фильтры должны настраиваться на изменение поглощения в сети 27.5кВ. Фильтры, подсоединяемые к контактной сети 27.5 кВ, значительно снижают уровни напряжений высших гармоник в этой сети и незначительно влияют на режим высших гармоник в сети высокого напряжения. Если установить фильтры 3 и 5-ой гармоник на каждой второй тяговой подстанции, то такой вариант позволит решить задачу нормализации уровней напряжений высших гармоник, хотя потребует ввода большого количества фильтров. Этот вариант по количеству фильтров значительно уступает варианту подключения фильтров к сети высокого напряжения.

В настоящее время в контактной сети широко используются в качестве источников реактивной мощности (4 -5 МВАр) однофазные фильтры, настроенные на частоту 130 - 135Гц. Указанные фильтры целесообразно настроить на частоту 148.5Гц, что позволит снизить уровни напряжений 3-ей гармоники в сетях высокого напряжения за счет снижения передачи генерации искажающей мощности из сети 27.5 кВ в сеть 220 кВ и увеличения поглощения сети. Однако при такой перестройке необходимо проверять режим конденсаторов по величине допустимого тока.

Основным недостатком присоединения фильтров к сети 27.5кВ, питающей тяговую нагрузку, является обеспечение качества напряжения только на напряжении 27.5кВ в месте подсоединения фильтра.