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

Рис. 5-5

133

выбранных режимов коэффициент несимметрии токов равен нулю. При работе Р Р Б в идеальном режиме все показатели оказываются наилучшими. Однако в этом случае от Р Р Б требуется наибольшая мощность. При работе Р Р Б в ре­ жиме только симметрирования тяговой нагрузки показатели оказываются более низкими, но и мощность от Р Р Б [см. формулы (5-36) — (5-38)] требуется меньшей.

Наибольший интерес представляет 3-й вариант режима работы Р Р Б — полное симметрирование тяговой нагрузки и частичная компенсация реактив­ ной мощности прямой последовательности.

С экономической точки зрения определяющими показателями эффектив­ ности Р Р Б являются максимальный уровень напряжения в тяговой сети и минимальные потери энергии в питающей сети. В соответствии с формулами

На рис. 5-8 приведены зависимости потребных емкостных токов, выраба­ тываемых трехфазной Р Р Б , от нагрузок плеча питания при 0,3 < п <£ 3,3. Кривые построены по формулам (5-30) — (5-32), (5-36) — (5-38), (5-40) — (5-42).

Независимо от режима работы Р Р Б ее установленная мощность значи­ тельна и практически соизмерима с мощностью тяговой подстанции. Это главный недостаток трехфазных Р Р Б . Он вынуждает обратиться к поискам других, более экономичных и достаточно эффективных симметрирующих и компенсирующих статических устройств.

134

22.Однофазная РР Б с регулируемым по модулю

иаргументу напряжением

Установленная мощность трехфазной РРБ велика вследствие того, что в каждой фазе, за исключением отстающей, она опреде­ ляется максимальным различием токов плеч питания, т. е. мак­ симальным коэффициентом несимметрии токов, а в отстающей — суммой максимальных токов плеч питания, т. е. минимальным коэф­ фициентом несимметрии токов. Такое несоответствие в распределе­ нии мощности трехфазной РРБ по фазам, с одной стороны, говорит о нерациональном использовании ее реактивной мощности, а с дру­ гой, указывает на экономическую целесообразность выбора более несимметричной схемы.

Максимальные и равные друг другу по модулю ТПП и ТОП можно получить только от однофазной, т. е. от предельно несим­ метричной, батареи. Следовательно, наиболее экономична одно­ фазная РРБ [60, 61]. Ее и выберем в качестве отправной для ис­ следований. При этом следует отметить, что законы формирования ТПП и ТОП у однофазной РРБ в отличие от трехфазной оказывают­ ся жестко связанными. Эти токи по модулю всегда равны друг другу.

Рассмотрим однофазные РРБ на трансформаторах, собранных по схемам «два открытых треугольника — два зигзага» и «трехлуче­ вой зигзаг».

Векторная диаграмма однофазной РРБ на трансформаторах со схемой «два открытых треугольника» или «два зигзага» показана на рис. 5-9. Если ф л м и ф п м — максимальные углы сдвига между на­ пряжениями и токами плеч питания, а / л м и / п м — максимальные токи плеч питания, то концы образов векторов ТОП фазы А будут «заметать» параллелограмм АВСО, т. е. будут перемещаться внутри центрального угла <р2, претерпевая преобразования подобия и вра­ щения. В то же время реактивная составляющая тока ІА1 в процессе формирования тяговых нагрузок преобразований вращения не претерпевает и имеет только преобразование подобия в пределах от нуля до Im /л ім. Следовательно, однофазная РРБ должна форми­

135

диняются к обмотке тягового трансформатора так, как это изобра­ жено на рис. 5-11. В соответствии с емкостным характером нагрузки

Так как РРБ является чисто реактивной нагрузкой, то ее ТПП должны опережать соответствующие напряжения на - у •

136

Токи РРБ в обмотках тягового трансформатора на стороне обмот­ ки, соединенной по схеме звезды:

137

Те же построения, что и выше, приводят к векторной диаграмме, изображенной на рис. 5-14.

Сравним эти варианты выполнения однофазной Р Р Б по мощнос­ ти трансформаторов РРБ . При одном и том же значении С и Üp токи РРБ в обоих вариантах одни и те же. Эти токи должны формировать одни и те же ТПП и ТОП. В соответствии с формулами (5-49), (5-50)

138

ного угла АОВ (см. рис. 5-12). Для полного симметрирования тяго­ вых нагрузок необходимо, чтобы при определенном сочетании этих нагрузок ТОП РРБ мог «заметать» поверхность слева от оси АО, ибо симметрирующий параллелограмм ОА'В'С (см. рис. 5-9) распо­ лагается по обе стороны от оси OA. Это возможно в том случае, если вектор ÙV сможет перемещаться не только по часовой, но и против часовой стрелки относительно вектора (JA-

граммами, изображенными на рис. 5-15, 5-16. Схемы присоединения

ТПП и ТОП РРБ для этого варианта схемы:

139'