Файл: Мамошин Р.Р. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока.pdf

значительно снижает несимметрию напряжений на шинах тяговой нагрузки. Симметрирования тяговой нагрузки схема не обеспечи­ вает, так как одновременно повышает примерно в одинаковой сте­ пени коэффициент мощности и cos ц>г тяговой нагрузки на обоих плечах. Следовательно, основное назначение этой схемы заклю­

тируемых — методом статистического моделирования на ЭВМ так,

118

тока ПЕКПри равноплечей нагрузке это означает, что при оди­ наковых хс ее мощность в 3 раза выше мощности, устанавливаемой на одном плече, и в 1,5 раза выше мощности двух ПЕК на обоих плечах.

Полученные выше данные расчетов влияния ПЕК на показатели качества энергии показывают, что введение ПЕК в отсасывающий провод повышает коэффициент мощности тяговой нагрузки прак­ тически одинаково на обоих плечах подстанции. При этом система токов плеч поворачивается в направлении вращения векторов, а фа­ зовый сдвиг между токами плеч остается таким же, как и при от­ сутствии ПЕК (рис. 4-30). Как видно из рис. 4-30, сдвиг между тока­ ми плеч питания и соответствующими напряжениями при данной

ПЕК и ее компенсирующему эффекту также незначительно повора­ чивается. При этом ТОП по модулю не меняется, следовательно, не меняется и режим несимметрии напряжений в питающей сети до ПЕК. Отсюда следует, что ПЕК в отсасывающем проводе не обеспечивает симметрирующего эффекта ни по токам, ни по напря­ жению в звене от источника энергии до ПЕК, но существенно сим­ метрирует напряжения на шинах тяговой нагрузки и определенным образом компенсирует систему ТПП тяговой нагрузки и обеспечи­ вает этим некоторое снижение потерь энергии в питающей сети.

Рис. 4-30

119

Вводя те же обозначения, что и выше, получаем следующее вы­ ражение для напряжения обратной последовательности в момент времени t:

Воспользовавшись методом получения моментов системы, получаем математическое ожидание

120

тающей сети. Если не рассматривать проблемы уравнительных токов, связанной с параллельной работой подстанций при наличии ПЕК, исследование которой сейчас выполняется в МИИТе, то схемы по влиянию на показатели качества примерно равноценны.

Остается оценить капитальные затраты для обоих вариантов расположения ПЕК.

При п = 1 приближенные значения оптимальных значений хс для ПЕК в отсасывающем проводе и в плече отстающей фазы равны соответственно 0,607 xz и 0,78 х^.

При равноплечей максимальней нагрузке мощность ПЕК для этих вариантов:

т. е. вариант с ПЕК в отсасывающем проводе требует в 2,34 раза больших капитальных затрат. Так, например, при / п л м = 600 а и *2 = 8 ом мощности ПЕК равны 52Е0 и 2250 квар. С учетом удель­ ной стоимости установленной мощности ПЕК около 7 рубіквар дополнительные расходы на ПЕК при сооружении ее в отсасываю­ щем прсводе составляют около 21 тыс. руб. на каждую подстанцию.

Такие дополнительные затраты могут быть оправданы только при серьезном экономическом обосновании. По-видимому, приме­ нение ПЕК в отсасывающем проводе целесообразно в тех случаях, когда на шинах тяговой нагрузки появляются недопустимые напря­ жения обратной последовательности и основное назначение ПЕК заключается в симметрировании напряжений за ПЕК. Во всех остальных случаях предпочтительна схема ПЕК в отстающем плече. Возможно, что исследования уравнительных токов при наличии ПЕК, проводимые в настоящее время в МИИТе, внесут дополни­ тельные коррективы в приведенные выше расчеты. При этом одно­ временно будут решаться вопросы целесообразности параллельной работы тяговых подстанций по тяговой сети.

* * •*

Полученные результаты расчета позволяют сделать следующие

ЕЫВОДЫ:

1.Исследования электромагнитных процессов в цепи преобразо­ вательного электровоза при наличии ПЕК в установившихся ре­

жимах работы невозможны без учета активных сопротивлений.

2. Глубина компенсации индуктивного сопротивления анодной цепи емкостным сопротивлением ПЕК q — — не является произ-

вольной величиной и в любых случаях не должна превышать 0,5 к по условиям режима напряжения в тяговой сети.

3. Сокращение периода коммутации приводит к увеличению производной -—à и к увеличению степени искажения напряжения

122

за]ПЕК. При этом 3-я гармоника напряжения за ПЕК может дости­ гать значений 15% и более, что, несомненно, сказывается на режиме работы потребителей системы ДПР. Это обстоятельство следует учитывать при расчетах производительности и сроков службы этих потребителей.

4. Введение ПЕК оказывает существенное влияние на режим на­ пряжения в тяговой сети и на скорость движения поездов, особенно в вынужденных и аварийных режимах, и это также следует учиты­

ровоза следует различать собственный коэффициент мощности электровоза / э с , представляющий собой отношение активной мощ­ ности, реализуемой электровозом, к кажущейся мощности за ПЕК, и коэффициент мощности электровоза по отношению к источнику питания X, представляющий собой отношение активной мощности электровоза к кажущейся мощности источника питания. В % сос­ тавной частью входит %д с . Расчеты показывают, что %ас при нор­ мальных условиях работы меняется на несколько сотых долей и влияние ПЕК на %э с можно не учитывать в технико-экономических расчетах. Влияние ПЕК на % оказывается более существенным, и это влияние должно учитываться в технико-экономических расче­ тах. Однако при помощи ПЕК не удается повысить коэффициент мощности на шинах тяговых подстанций до приемлемых значений, так как при к = 0,03-f-0,20 и q = 0,1 к ~ 0,5 к коэффициент мощ­ ности X увеличивается незначительно, а при к = 0,304-0,40 он хотя и заметно возрастает, но колеблется в пределах 0,55—0,78 и для его повышения все равно необходимы дополнительные меро­ приятия.

6. Применение ПЕК заметно сказывается на реализации элект­

7. При необходимости симметрирования системы напряжений на ДПР электрически удаленных подстанций наиболее целесооб­ разной оказывается схема ПЕК в отсасывающем проводе. В этом

ного воздействия на энергетические характеристики преобразова­ тельного электровоза наиболее целесообразным оказывается вклю­ чение в ПЕК в рассечку отстающей фазы.

8. В настоящее время МИИТом совместно с ХабИИЖТом про­ водятся исследования технико-экономической эффективности трех­ фазной несимметричной ПЕК, включаемой на стороне 27,5 кв и представляющей собой гибрид трехфазной симметричной ПЕК и однофазной ПЕК в отсасывающем проводе. Такое включение ПЕК дает возможность симметрирования системы напряжений на ДПР при одновременном существенном воздействии на показатели каче­ ства энергии у шин тяговых подстанций.

123