- •8.Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ электрифицированной железной дороги
- •Компенсация реактивной мощности в системе тягового электроснабжения переменного тока напряжением 25 кВ
- •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.
- •1.3.1.Увеличение тока в сети.
- •1.3.2.Увеличение потери напряжения в элементах сети.
- •1.3.3.Увеличение потерь активной мощности.
- •1.3.4.Увеличение потерь реактивной мощности.
- •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.
- •2.3.1. Схема замещения.
- •2 .3.2.Векторные диаграммы.
- •2.4. Эффективность компенсации реактивной мощности
- •2.4.1Снижение активных потерь электроэнергии в сети:
- •2.4.2. Уменьшение потери напряжения
- •2.4.3. Уменьшение величины полного тока и полной мощности.
- •3.Установки параллельной компенсации реактивной мощности 3.1.Нерегулируемые установки параллельной компенсации реактивной мощности.
- •3.1.1. Схема установки.
- •3.1.2 Защита ку от резонансных режимов.
- •1.Из условия настройки ку в резонанс напряжения для 3 – ей гармоники 150 Гц
- •2. Выбор типа конденсаторов и расчёта его параметров.
- •3. Количество последовательных конденсаторов в конденсаторной батареи (кб)
- •4. Количество параллельных конденсаторов в кб.
- •6.Параметры защитного реактора.
- •8. Увеличение напряжения в точке включения нку.
- •10.1. Защита от токов кз и перегрузок.
- •10.3. Дифференциальная защита конденсаторов по напряжению (дзк).
- •10.4.Защита от коммутационных перенапряжений.
- •10.5. Защита от резонансных явлений на высоких частотах электрической тяги.
- •11.Проблемы эксплуатации ку.
- •3.2. Гармоникоупорные установки компенсации реактивной мощности.
- •3.4. Установки параллельной компенсации со ступенчатым регулированием мощности.
- •3.4.1.Схемы прямого включения ступеней рку.
- •1.Управляемая (одноступенчатая) рку (рис. 10).
- •3.Многоступенчатые рку (рис.12).
- •3.4.2. Схемы косвенного включения ступеней рку (рис.13).
- •3.4.3.Схемы с комбинированным принципом регулирования мощности рку (рис.14).
- •1.Рку по схеме без реверсирования вдт (рис.14).
- •2.Рку по схеме с реверсированием вдт (рис.15).
- •15. Рку по схеме с реверсированием вдт: с дополнительной кб в общей цепи (а); с дополнительной кб
- •5. Установки продольной емкостной компенсации реактивной мощности
- •5.1. Общие положения
- •Активное сопротивление мало по величине. Емкостное сопротивление упк компенсирует индуктивное сопротивление сети и, следовательно, уменьшаются потери напряжения в сети.
- •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.
- •1.При одностороннем питании по одному плечу тяговой подстанции до поста секционирования.
- •2.При одностороннем питании по одному плечу тяговой подстанции до смежной тяговой подстанции.
- •3.При одностороннем питании по одному плечу тяговой подстанции на две межподстанционные зоны.
- •3.1. Включение одной упк на подстанции, отключённой от питания тяги.
- •3.2. Включение двух упк на постах секционирования в обеих межподстанционных зонах.
- •3.3.При одностороннем питании по обоим плечам тяговой подстанции до постов секционирования.
- •5.3.2.Двустороннее питание контактной сети.
- •5.3.3.Компенсированная тяговая сеть.
8. Увеличение напряжения в точке включения нку.
U = (Qп/Uтс) * Хs, В,
где Xs = Хлэп + Хт + Хкс - индуктивное сопротивление до точки включения КУ; Хлэп, Хт, Хкс – индуктивное сопротивление сети внешнего электроснабжения, тягового трансформатора, контактной сети.
Включение НКУ полезной мощностью 5000 кВАр повышает напряжение на шинах подстанции 0,5 ÷ 0,8 кВ и на посту – 08 ÷ 1,2 кВ
9.Параметры КУ полезной мощностью 5000 кВАр (рис.8).
Параметры КУ рассчитаны для конденсатора КЭК – 1,05 - 125.
Номинальные параметры конденсатора:
Qкн, кВАр |
Uкн, В |
Iкн, А |
Xкн, Ом |
Скн, мкФ |
125 |
1050 |
119,05 |
8,82 |
361,08 |
Параметры конденсаторной батареи:
Параметры защитного реактора:
Положение ПБВ |
Lр, мГн |
Хр, Ом |
Rр, Ом |
4 |
83 |
26,1 |
0,128 |
Параметры установки компенсации:
Qп, кВАр |
Хку, Ом |
Uку, кВ |
Uкб, кВ |
Iку, А |
fр, Гц |
Киq |
Кu |
Кi |
5030 |
150,4 |
27,5 |
32,3 |
183 |
130,1 |
0,503 |
1,3 |
1,3 |
где Qп – полезная (генерируемая) мощность КУ, Хку – емкостное сопротивление КУ, Uку – номинальное напряжение КУ, Uкб – напряжение на КБ при номинальном напряжении КУ; fр – частота настройки цепи LC КУ, Киq – коэффициенты использования КУ по мощности КБ; Киu, Киi – коэффициенты запаса КБ по напряжению и току.
10.Защиты КУ:
10.1. Защита от токов кз и перегрузок.
10.1.1 Максимальная токовая защита (МТЗ) без выдержки времени (токовая отсечка).
Обеспечивает защиту от токов КЗ и действует на отключение без выдержки времени. МТЗ отстраивается от рабочих токов, тока включения и тока разряда КУ. Уставка срабатывания защиты
Iсз = 2Iн*Кн; tcз = 0,
где Iн - номинальный ток установки; Кн = 1,15 - 1,25 - коэффициент надёжности.
10.1.2 Максимальная токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузок).
Конденсаторы, используемые в КУ, согласно ПУЭ допускают длительную работу при токе до 130% номинального. Уставка срабатывания защиты
1,3*Iнкб
Iсз
= , Кв
где Iнкб - номинальный ток КБ; Кв=0,85÷0,9-коэффициент возврата реле для электромагнитных реле типа РТ-40.
tcз = 0, 5с.
10.2.Продольная дифференциальная токовая защита (ПДТЗ).
ПДТЗ обеспечивает защиту от токов КЗ силовой цепи между трансформаторами токов на входе и выходе КУ. Уставка срабатывания ПДТЗ
Iсзд = _fмакс*3,5*Iн*Код*Кн,
где fмакс = 0,1 - максимальная допустимая для релейных защиты погрешность трансформаторов токов; Код = 1 - коэффициент однотипности трансформаторов тока ТТ1 и ТТ2;Кн = 1,15÷1,25 - коэффициент надёжности; Iн - номинальный ток КУ.
ПДТЗ проверяется по коэффициенту чувствительности
Iк мин
Кч = -------- ≥ 2,
Iсзд
где Iкмин =0,9* Uшн/ Хкб - минимальный ток КЗ; Uшн = 27,5 кВ; Хкб - сопротивление КБ.
