УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к регулированию напряжения и может найти применение в устройствах для автоматического регулирования напряжения в контактной сети на электрифицированном железнодорожном транспорте.
Известно устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети, содержащее два блока выделения предельного напряжения в контактной сети, первый из входов каждого из которых подключен к выходу соответствующего блока измерения напряжения в контактной сети, при этом выходы обоих блоков выделения напряжения в контактной сети подключены соответственно к первому и второму входам блока вычисления уровня напряжения на подстанции, соединенного выходом с входом блока формирования команд трансформатора, второй вход каждого блока выделения предельного значения напряжения подключен к выходу задатчика минимального значения напряжения в контактной сети, а третий вход блока вычисления уровня напряжения на подстанции предназначен для подключения к выходу задатчика уровня напряжения тяговой подстанции, при этом один из входов одного из блоков выделения предельного значения напряжения в контактной сети подключен к выходу дополнительного блока измерения напряжения в контактной сети, соединенного входами с контактной сетью [Л.1].
Описанное в [Л.1] устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети характеризуется относительно невысокой эксплуатационной надежностью, обусловленной относительно
низкой надежностью электроснабжения вследствие наличия уравнительных токов, а, следовательно, и невозможностью обеспечения стабильности при работе подвижного состава в режимах рекуперативного торможения, а также невозможностью пропуска скоростных пассажирских и тяжеловозных грузовых поездов.
Полезной моделью решается задача создания устройства для автоматического регулирования напряжения в контактной сети, характеризующегося высокой эксплуатационной надежностью, обусловленной высокой надежностью электроснабжения вследствие исключения уравнительных токов, а, следовательно, возможностью обеспечения стабильности при работе подвижного состава в режимах рекуперативного торможения, а также возможностью пропуска скоростных и тяжеловозных поездов.
Для решения поставленной задачи в устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети, содержащее два блока выделения предельного значения напряжения в контактной сети, первый из входов каждого из которых подключен к выходу соответствующего блока измерения напряжения в контактной сети, при этом выход, по крайней мере, одного из блоков выделения предельного значения напряжения в контактной сети подключен к первому входу блока вычисления уровня напряжения на подстанции, соединенного выходом с входом блока формирования команд трансформатора, второй вход каждого блока выделения предельного значения напряжения подключен к выходу задатчика минимального значения напряжения в контактной сети, а второй вход блока вычисления уровня напряжения на подстанции предназначен для подключения к выходу задатчика уровня напряжения подстанции, предложено, согласно настоящей полезной модели, ввести блок перегрузки по току, первый вход которого соединить с блоком перегрузки
по току подстанции, второй его вход подключить к выходу задатчика максимального тока, выход введенного блока перегрузки по току подключить к дополнительному входу блока вычисления уровня напряжения на подстанции, а выходы обоих блоков выделения предельного значения напряжения в контактной сети подключить к первому входу блока вычисления уровня напряжения на подстанции посредством элемента ИЛИ.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена электрическая принципиальная схема заявляемого устройства для автоматического регулирования напряжения в контактной сети.
Устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети содержит два блока 1 и 2 выделения предельного значения напряжения в контактной сети, а также два блока 3 и 4 измерения напряжения в контактной сети. Первый вход блока 1 выделения предельного значения напряжения в контактной сети подключен к выходу блока 3 измерения напряжения в контактной сети, а первый вход блока 2 выделения предельного значения напряжения в контактной сети подключен к выходу блока 4 измерения значения напряжения в контактной сети. Выходы блоков 1 и 2 выделения предельного значения напряжения в контактной сети подключены к первому входу блока 5 вычисления уровня напряжения на подстанции посредством элемента 6 ИЛИ.
Выход блока 5 вычисления уровня напряжения на подстанции соединен с входом блока 7 формирования команд трансформатора.
Второй вход каждого из блоков 1 и 2 выделения предельного значения напряжения подключен соответственно к выходу задатчика 8 и 9 минимального значения напряжения в контактной сети. При этом второй вход блока 5 вычисления уровня напряжения на подстанции предназначен
для подключения к выходу задатчика 10 уровня напряжения на подстанции.
Устройство содержит также блок 11 перегрузки по току. Первый вход блока 11 перегрузки по току соединен с блоком 12 перегрузки по току подстанции, второй вход блока 11 перегрузки по току подключен к задатчику 13 максимального тока. Выход блока 11 перегрузки по току подключен к дополнительному, третьему, входу блока 5 вычисления уровня напряжения на подстанции.
Другие выходы блоков 3 и 4 измерения напряжения в контактной сети соединены с входами аналогичных блоков 2 и 1 выделения предельного значения напряжения в контактной сети соседних подстанций (на чертеже не показаны).
Устройство работает следующим образом.
п
В исходном положении на задатчик 10 уровня напряжения на подстанции подается задающее напряжение подстанции, обозначенное на чертеже U, подаваемое затем на блок 5 вычисления уровня напряжения на подстанции и блок 7 формирования команд трансформатора, где устанавливается промежуточное значение напряжения подстанции в пределах максимального и минимального напряжения стабилизации или напряжения холостого хода при ступенчатом регулировании напряжения. Блоки 3 и 4 измерения напряжения в контактной сети осуществляют измерение напряжения в контактной сети, например, на постах секционирования или в пунктах параллельного соединения, находящихся слева или справа от конкретной подстанции.
з
При снижении напряжения в контактной сети ниже U заданного задатчиками 8 и 9 минимального значения напряжения в контактной сети, блоки 1 или 2 выделения предельного значения напряжения в контактной сети как раздельно, так и совместно, выдают сигнал через элемент
6 ИЛИ в блок 5 вычисления уровня напряжения на подстанции, формирующий сигнал, передаваемый в блок 7 для повышения напряжения подстанции.
з
п
При повышении напряжения в контактной сети выше U минимального значения сигналы с выхода блоков 1 и 2 снимаются, и напряжение на подстанции принимает исходное, первоначальное, значение, определяемое U.
п
п макс
Если при исходном значении напряжения подстанции или при его повышении по сигналам блоков 1 либо 2 ток подстанции I, контролируемый блоком 12 перегрузки по току, превышает максимальное значение I, определяемое задатчиком 13 максимального тока, то блоком 11 перегрузки по току формируется сигнал, поступающий в блок 5 вычисления уровня напряжения на подстанции, на понижение напряжения подстанции, что, в свою очередь, приводит к снижению тока конкретной подстанции и повышению тока соседних подстанций.
При одновременном действии сигналов о понижении напряжения в контактной сети и превышении тока выше максимального значения тока нагрузки подстанции, предпочтение отдается токовому каналу, т.е. напряжение подстанции понижается. Сигналы о понижении напряжения от блоков 3 и 4 измерения напряжения в контактной сети передаются на аналогичные блоки, соответственно 2 и 1 выделения предельного значения напряжения соседних подстанций, напряжение на которых повышается.
Описанная ситуация имеет место при пропуске скоростных пассажирских и грузовых поездов повышенной массы.
Реализация заявляемого технического решения обеспечит:
- повышение эффективности работы железнодорожного транспорта;
- увеличение пропускной и провозной способности;
- снижение потерь электроэнергии в контактной сети;
- повышение безопасности движения поездов за счет более надежного рекуперативного торможения.
В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация. Изготовлен и испытан опытный образец устройства для автоматического регулирования напряжения в контактной сети. Результаты испытаний подтвердили работоспособность устройства и широкие возможности его практического применения в будущем. В настоящее время осуществляются работы по изготовлению промышленного образца устройства для автоматического регулирования напряжения в контактной сети.
Литература:
1. Авт. свид. СССР №1444185, МПК В 60 М 3/02, 1988 г.