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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Коэффициенты трансформации трансформаторов: для 1-го блока:

a 1 =cosip 1 +

sin грх;

(5-282)

ß = " ^ - s i n грі ;

(5-283)

для 2-го блока:

 

 

a2 =[cosip2 +

y^-sintyz,

(5-284)

 

 

(5-285)

На рис. 5-44 представлены ИППС, РППС, ИФПС и РФПС, по­ строенные по выведенным выше формулам для одной из подстанций Восточно-Сибирской дороги. Как видно из рис. 5-44, РФПС сущест­ венно меньше ИППС и РППС, но при этом РРБ в режиме I обеспе­ чивает полное симметрирование 81% и частичное глубокое симмет­ рирование 19% тяговых нагрузок.

Р е ж и м I I . Результирующие ТОП и ТПП фазы А на вводе тя­ говой подстанции:

UlS

- у = - / л С 0 8

ф л

— / г р = ^ / л Si n ф л + y ^ / n

C O S C f n -

 

— /

у

=

- / п Si n ф п + / / р Л 2

+

}ІІА2\

 

(5-286)

/ 4 2 2 =

у ^ / л С 0 5 ф л

— / — / л 8 І П ф л —

y ^ / n

C O S

(60° — ф п ) -

 

• / -z— / п sin (60° — фп ) — /рлг sin 2г|ч + j I * l

A i

cos 2грх +

 

+

 

/pLsin2^ 2 + //^cos2i|>2

 

 

(5-287)

ИППС

PfUlC

ИФПС

-*~-h+ РФПС

. о

X

Рис. 5-44

ISO

Как и для режима I , исходим из необходимости минимизации потерь энергии при изменении нагрузок плеч питания в пределах от 5-го до 95-го процентилей. В этом случае углы % и \)>г также оп­ ределяются выражениями (5-280) и (5-281), а коэффициенты транс­ формации трансформаторов 1-го и 2-го блоков РРБ — соответствен­

но формулами (5-282) — (5-283) и (5-284) — (5-285). Однако закон

регулирования ТОП РРБ в этом режиме отличается от закона регу­ лирования ТОП РРБ для режима полного симметрирования.

 

Для

этого режима получаем два уравнения:

 

 

 

 

 

 

 

jS(/3uz + ' W )

,__,0.

 

 

( 5 . 2 8 8 )

 

 

 

 

^

1

М

=

о.

 

 

(5-289)

Из этих уравнений получаем:

 

 

 

 

 

 

j6\

_

^дСІпфд

+ /nsincpft

L

/ л sin ( ф л + 2 ф і ) + / n s i

n (60—Фп—2фі)

р Л

2

2Ѵз~[1+со8*(Фі + і|>2)]

 

2 / 3

sin 2 (fr + ^ [ l + c o s 2

( f r 4 - ^ 2 ) ]

 

 

/jsin

(фл — 2\|)2) + / п

sin (60 — Фп + 2гЫ cos2

0+Ч + %>)

(5-290)

 

 

 

2 T/3

sin2 (4>i + Ч>«) [ 1 + cos2 (f r + fr)]

 

 

 

 

 

уб2

 

/ л 8 І П ф л

+ / п 8 І П ф д

 

 

 

 

 

 

р Л 2

~ 2 /3 ~[1 +С08»(^+*2)]

 

 

 

 

 

[/ д sin (Фл + 2^х) + / п

sin (60 — фп — 2fr)] cos2 (fr +

t|?a)

-

 

 

 

2 / 3 " Sin* (![)! +ф2)[1+COS* ( Ф і + * 2 ) ]

 

 

^

 

 

i

/д8Іп(Фл — 2^ 2 ) - Ип

sin (60 — Ф п + 2 ф г )

 

(5-291)

 

 

+

2y3 ~sin 2 (fr

+

fr)[l+cos2(%4-fr)]

 

 

 

Поля ТОП РРБ для режима I I такие же, как и для режима I . Исследуем законы регулирования реактивных нагрузок управ­

ляемых реакторов РРБ . ТОП блоков РРБ для режима I :

=

_ in, J , , - R e c t g

2fr

 

 

(ctg 2 f r + c t g 2fr,) sin 2fr

 

=

i m Z , , + R e / „ c t g

2fr

2 Q

p

(ctg 2 f r + ctg 2fr) sin 2 ф 2

 

Токи блоков РРБ , формируемые в режиме I в фазе А на вводах подстанции :

= _

( I m / , 2 - R e / , 2 c t g 2 f r )

р(ctg 2fr + ctg 2fr) sin %

/ « = -

I m ^

2 + R e / ^ C t ë 2 %

(5-295)

 

(ctg

2гр! + ctg 2ip2) sin чро

 

181

Отсюда

токи

блоков РРБ

 

 

 

 

 

 

 

 

< 5 - 2 9 6 >

 

 

п / о

/62

 

 

 

 

/ Р 2 - Т ^ -

 

(5-297)

Учитывая значения а 1 ( а 2 , ß и у для режима

I , получаем:

 

 

/ р 1 = у ' 3 / & 2 ;

 

(5-298)

 

 

/ р а - - = / 3 / $ 2 .

 

(5-299)

В соответствии с формулами (5-218) и (5-220) токи блоков:

 

 

 

/ Р і = —

- ;

 

(5-300)

 

 

г С 1

Z L [

 

 

 

 

/ р Я =

»

 

(5-d01)

где Zci и zc2 — сопротивления емкостных батарей блоков;

ZLI

И ZL2

— сопротивления управляемых

реакторов

блоков.

Отсюда законы регулирования параметров управляемых

реакторов

блоков:

 

 

 

 

 

Ух.і=/сіН

l / 3 ( I m / ^ 2

- R e / / 1 2

c t g

2 ^ )

 

2 ^ +

 

 

 

>

 

(ctg

Ctg 2,|>,) 5ІП 2 V l

/ . ^ / c i +

, ? , " m / " + , R e / - " C ' e 2 W .

где

( c t g 2 ^ 1

+

ct g 2^ 2 )sin2 1 |5 2

 

 

 

 

 

 

 

/ С 1

=

>

I

L

\ =

.

 

 

Z C1

 

 

 

Z L 1

 

ІС2~

 

,

1L2=

 

.

 

 

г С 2

 

 

 

Z L 2

 

(o-oUz)

(5-303)

ТОП блоков РРБ для режима I I определяются формулами (5-290) и (5-291). Токи блоков РРБ в режиме I I в фазе А на вводах подстан­ ции:

j6\ ^

cosj)! Г / Л з і п ф л + / П sinq>n

 

р А

f3

\ l + c o s 2 ( V l + ^ 2 )

 

/ л sin ( ф л + 2fr) + / д sin (60° - ф п - й Ю

sin2

С-фі+ірг) [1 +COS2 (фі + ф2 )]

 

[ / л sin (фл—2г|?8 ) + / п

sin ( 6 0 ° — ф п + 2фг )1 cos2

(fr + грг ) ) .

Sin» (фі +

фа ) [ 1 + COS» (^х -Ь

J '

182

 

^2

_ COSJJg f / л 8 І П ф л

+ / п 5 І П ф п

 

 

 

 

Р

А

 

 

К'З

I

1 +cosz

(грг +

^ )

 

 

 

 

[/л sin (ф л + 2fr) + / п

sin (60° - ф п — 2fr)] cos2

(fr + fr)

 

 

 

sin3

( f r + f r )

[1 + cos2

( f r + f r ) ]

 

 

 

 

4 / „ s i n

( Ф л - 2 ^ 2 ) + / п sin (60° - ф „ + 2fr)

 

(5-305)

 

 

s i n 2 ( f r

+

fr)[l+cos2(fr

+

fr)|

 

 

 

Токи блоков РРБ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j = =

J L f/л sin Фл + / П 5 і п ф п

_j_ / J l

s i n f o a

+

2fr) + / n s i n ( 6 0 °

ф п — 2vpa) _

p l "

2 1 1+cos2 (fr +

 

fr)

'

 

sin2

(fr + fr) [1+cos2 (fr +—fr)]

 

[ / л sin (фл—2fr) + / п

sin (60°

—

 

ф

п + 2fr)] cos2

(-ipt +

fr)

} , /5.3054

 

 

S i n*

(Яр! +

t|>2j 11 +

 

 

 

 

+ t|7)]

 

 

] '

 

 

 

 

 

 

COS» ( ф г

 

a

 

 

 

 

/ — 1

| ^ s i n

Фл + 7

s i n ( P n

 

 

 

 

 

 

 

p

2

 

2

I

l + cos2 (грх

+ гр2)

 

 

 

 

 

[/л sin (фл + 2fr) + / п

sin (60°

 

ф п - 2 % ) ] cos2

(f r +

fr)

,

 

 

sin

2

 

 

 

 

cos2

(^! + і]з2)]

 

 

 

 

 

 

(гіЗі + іра) 11 + —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ д

sin (фл—2fr) + Іп sin (60° - Ф п + 2fr) |

 

(5-307)

 

 

sin2

(-ф! + гр2) [ 1 + cos2

(грі + г}?2)]

j '

 

 

 

 

 

Законы регулирования управляемых реакторов блоков РРБ в ре­ жиме I I :

j

,

1

f/д Sin ф л

+ / п 5 І П ф п

 

 

 

L 1

 

С 1

2 j

1+cos2

(fr + fr)

 

 

 

Un sin (Фл +2фх) +

/ П 5 і п ( 6 0 ° - ф п - 2 ф 1 )

 

 

 

sin

2 (fr +

fr)

[ 1 + cos2 (fr + fr) ]

 

 

 

Un sin (Фл - 2 f r ) + / п

sin (60° - Ф п + 2fr)] cos2

(fr +

fr)

(5-308)

 

sin2 ( f r +

fr)

[1 + cos2

(fr + fr)]

 

 

 

IL2

=

ІС2-

1

|7 Л 5ІПфл + /П 5ІПфп

 

 

 

2

I

1+cos2

(f r + fr)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[In sin (Фл + 2fr) + / д

sin (60°—<pn -2fr)l cos2

( f r +

fr)

 

 

sin2

(f r + fr ) [ 1 + COS2 (fr + fr)]

 

 

 

In sin (Фл —2fr) + / п sin (60° — фп + 2fr)

 

(5-309)

 

sin2

(fr +

fr)

[1 +COS2

( f r + f r ) ]

 

 

 

 

 

 

Полученные выше соотношения позволяют перейти к оценке ос­ новных показателей качества энергии при работе трехфазно-двух- фазной РРБ в обоих режимах.

183

Все приведенные ниже расчеты выполнены для двух подстанций Восточ­ но-Сибирской дороги.

Т о к о б р а т н о й

п о с л е д о в а т е л ь н о с т и

ТОП получаем после подстановки всех входящих в формулу (5-287) ве­ личин:

 

 

0 , 0 2 1 — 0 , 0 1 8 «

„ _ %

1А2Х

/

:

- ] — ,

(5-310)

я 2

— я + 1

 

где

У Л 2 2

.

1 А2

Из формулы (5-310) видно, что в режиме I I ТОП практически отсутствует. Потери энергии в питающей сети, отнесенные к потерям энергии при.

отсутствии

Р Р Б , в режиме I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к я ,

АА1

0,677я2 + 0 , 7 4 6 + 1,153«

(5-311)

 

АА,—

— =

 

———

 

;

 

1

АА

 

2я 2

+

2 + я

 

 

ѵ

'

в режиме

I I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

ААи

0,648 « 2

+

0,675+

1,230«

(5-312)

 

АА*и

=

=

 

 

 

—

.

 

1 1

АА

 

2«2 + 2 + я

 

v

f

 

 

 

 

 

 

На рис. 5-45 приведены зависимости

АЛ* =

£(п) и АА*г

= / ( « ) , из кото­

рых видно, что в режиме I I потери

энергии

меньше, чем в режиме I .

 

Коэффициент мощности (coscp по эквивалентной синусоиде) на стороне

обмотки тягового трансформатора,

соединенной

в звезду, в режиме I

 

 

 

cas<p= R e / - 4 i s .

 

 

(5.313)

 

 

 

 

1А

I 2

 

 

 

 

Вводя в формулу (5-313) значения соответствующих токов, получаем

0,462 ( я + 1 )

 

 

С 0 5 ф , = —

-•

(5-314)

у г 0 , 2 2 5 п 2 + ' 0 , 2 4 8 +

0,383«

 

В режиме I I минимизация потерь энергии приводит к неполному симмет­ рированию тяговой нагрузки. Учитывая это, в качестве оценки степени по­ требления реактивной мощности тяговой подстанцией используем углы сдвига фаз между токами и фазными напряжениями на первичной стороне тягового трансформатора.

COS? А* А*

 

 

 

 

 

1,00,5-

'

/ s

'COSfj.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'я*

 

 

 

 

 

 

Ч

\

s

 

•A*

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6 0,3

 

 

 

 

 

1,0

0,8

0,6

0,4-

0,2

0

0,1

Ofi

0,6

0,8

1,0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5-45

 

 

 

 

184

Смотрите также файлы