УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ И КОМПЕНСАЦИИ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
FILTRATION AND COMPENSATION DEVICE OF TRACTION AC ENERGY SYSTEM

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности, к устройствам фильтрации и компенсации (УФК) в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ.
Известно устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения переменного тока, разработанное в НИИЭФА-ЭНЕРГО [1, рис.1,а; 2]. В устройстве имеется два резистора по 80 Ом: один резистор для демпфирования бросков тока и напряжения при включении УФК, а второй постоянно включенный - для демпфирования усиления гармоник за счет резонанса между емкостью и индуктивностью контактной сети.
Цель изобретения - упрощение устройства за счет включения выключателя в цепь реактора и ликвидации одного демпфирующего резистора вместе с его высоковольтным выключателем. При этом функции прототипа остаются неизменными.
В схеме по [1, рис.1,б], предложенной службой электроснабжения Западно-Сибирской дорогой, также ликвидирован один резистор, однако в этой схеме отсутствует вторая функция схемы НИИЭФА-ЭНЕРГО - нет демпфирования усиления гармоник в тяговой сети.
Принимаем за прототип схему УФК НИИЭФА-ЭНРГО [1, рис.1,а].
Рассматриваем устройство фильтрации и компенсации (УФК) системы тягового электроснабжения переменного тока, содержащее последовательно соединенные главный выключатель с замыкающим блок -контактом и пультом управления на его включение, первый реактор, первую секцию конденсаторов, вторую секцию конденсаторов с параллельно включенным вторым реактором, третью секцию конденсаторов с третьим реактором, и демпфирующим резистором, подключенным между точкой соединения второй и третьей секцией конденсаторов и рельсом.
Для реализации цели изобретения в схему вышеуказанного устройства введен контактор с приводом последовательно третьему реактору, который подсоединен между третьим реактором и рельсом, а цепь включения контактора соединяет пульт управления с его приводом через замыкающий блок-контакт главного выключателя.
В результате:
1. В схеме остается один демпфирующий резистор, выполняющий две функции: демпфирование бросков тока и напряжения при включении УК и демпфирование усиления гармоник тока в тяговой сети
2. Ликвидируется высоковольтный выключатель 27,5 кВ, вместо которого устанавливается контактор (его номинальное напряжение 10 кВ).
Схема устройства представлена на рисунке со следующими обозначениями:
1 - главный выключатель;
2 - первый реактор;
3 - первая секция конденсаторов;
4 - вторая секция конденсаторов;
5 - второй реактор;
6 - третья секция конденсаторов;
7 - третий реактор;
8 - демпфирующий резистор;
9 - контактор;
10 - пульт управления на включение УФК с кнопкой ВКЛ;
11 - замыкающий блок-контакт главного выключателя;
12 - рельс;
13 - цепь на включение главного выключателя;
14 - цепь на включение контактора;
Схема работает следующим образом.
Исходное состояние УФК: главный выключатель 1 и контактор 9 отключены.
Для включения УФК с пульта управления 10 подается команда ВКЛ на включение главного выключателя 1 по цепи включения 13 главного выключателя 1. При этом включение УФК произойдет на демпфирующий резистор 8, так как последовательная цепь третьей секции конденсаторов 6 и третьего реактора 7 разорвана отключенным контактором 9.
Далее после замыкания замыкающего блок-контакта 11 главного выключателя 1 по цепи 14 произойдет включение контактора 9. Броски тока и напряжения при включении контактора 9 в контуре 6-7-8-9 не превосходят допустимых значений, как показали расчеты, в связи с наличием в контуре демпфирующего резистора 8.
Процесс отключения УФК происходит обычно: отключается главный выключатель 1. Так как в качестве главного выключателя принимают вакуумный выключатель, то процесс отключения емкостного тока будет происходить надежно, без повторных пробоев вакуумной камеры
Предлагаемая схема имеет преимущество по эффективности снижения бросков тока и напряжения в сравнении с принятой в практике тягового электроснабжения схемой последовательного включения реактора с демпфирующим резистором [3].
Кроме того, предлагаемая схема позволяет использовать один демпфирующий резистор (вместо, как обычно - двух) и использовать при включении более дешевый и надежный вакуумный контактор, имеющий в два раза больший механический ресурс.
Литература
1. Черемисин В.Т., Кващук В.А., Бренков С.Н. Двухрезонансные фильтрокомпенсирующие устройства электрифицированных железных дорог. Наука и транспорт. Модернизация железнодорожного транспорта / 2008. Приложение к журналу «Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, экономике, практике», С-Петербург, с. 48-51.
2. НИИЭФА-ЭНЕРГО. Устройство фильтрации и компенсации реактивной мощности для контактной сети переменного тока на напряжение 27,5 кВ. Рекламное бюро «ДиО», 2008 г.
3. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1983.-183 с.