Регулирование напряжения в тяговой сети переменного тока железных дорог

Аннотация

Наиболее простой и эффективный способ регулирования напряжения в тяговой сети электрических железных дорог – это регулирование напряжения на шинах тяговой подстанции и в тяговой сети на посту секционирования при двухсторонней схеме питания. На тяговых подстанциях для регулирования используют устройство ступенчатого регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой (УРПН), установки поперечной и продольной емкостной компенсации, вольтодобавочные трансформаторы и т.д., а на посту секционирования – регулируемые установки поперечной емкостной компенсации, ФКУ и т.д. Рассмотрено регулирование напряжения с помощью автоматики УРПН, снижающей потери мощности в системе электроснабжения при нормированных ограничениях по режиму напряжения в тяговой сети переменного тока. На основании единой матричной модели совместного рассмотрения систем тягового и внешнего электроснабжения разработан метод расчета потерь и прироста потерь мощности при изменяющемся коэффициенте трансформации силовых трансформаторов тяговых подстанций и определяющий составляющие потерь мощности в тяговой сети от уравнительных токов и тяговой нагрузки, а также в системе внешнего электроснабжения (включая силовые трансформаторы) от нагрузки подстанций. Предложен способ регулирования напряжения в тяговой сети переменного тока электрических железных дорог с помощью трансформаторов с РПН с использованием расчетов прироста потерь мощности по напряжению в системе тягового электроснабжения с учетом продольной и поперечной несимметрии её параметров. Для повышения эффективности регулирования напряжения на участке тяговой сети с группой тяговых подстанций предлагается ввести регулирование в пределах всего диапазона изменения напряжения путем введения дополнительных порогов регулирования, а также ввести централизованное управление напряжением группой тяговых подстанций, при этом управление осуществляется в зависимости от прогнозируемых значений потерь мощности в системе электроснабжения. На примере реального участка электрической железной дороги выполнены расчеты по разработанному алгоритму, доказывающие Эффективность предлагаемого способа регулирования.