Ответственность и меры компенсации

В ГОСТе указывается, что ответственность за нарушение норм по показателям коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности и коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности лежит на потребителях с несимметричной нагрузкой.

Снижение несимметрии напряжения достигается либо уменьшением сопротивления сети токам обратной и нулевой последовательности, либо снижением уровней этих токов. Учитывая, что сопротивления внешней сети одинаковы для токов прямой и обратной последовательности, снизить эти сопротивления возможно лишь путем подключения мощной однофазной нагрузки через отдельный трансформатор на шины с большой мощностью короткого замыкания. Снижение систематической несимметрии в сетях низкого напряжения осуществляется рациональным распределением однофазных нагрузок между фазами с таким расчетом, чтобы сопротивления этих нагрузок были равны между собой.

Если несимметрия напряжения не может быть снижена путем схемных решений, то применяют симметрирующие устройства (СУ). В качестве таких устройств применяют несимметрично включенные конденсаторные батареи.
Для снижения несимметрии, которая является результатом случайных процессов, применяются автоматические СУ, которые состоят из конденсаторов и реакторов, собранных в параллельные группы и подключаемых в зависимости от изменения тока или напряжения обратной последовательности. Разработан ряд СУ на базе трансформаторов, например, трансформаторов с вращающимся магнитным полем, представляющих собой несимметричную нагрузку или позволяющих осуществлять пофазное регулирование напряжения.

Несимметрия напряжений характеризуется следующими показателями:

- коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности;

- коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Нормы приведенных показателей установлены ГОСТ13109-97. Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0 и 4,0 % соответственно.

 

Свойства электрической энергии	Показатель КЭ	Наиболее вероятные виновники ухудшения КЭ
Несимметрия трехфазной системы напряжений	Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K 2 U Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K 0 U	Потребитель с несимметричной нагрузкой

В соответствие с ГОСТ  действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты U _{2(1) i}   вычисляется по формулам:

U _{2(1) i} =  

K _{2 U} = ,                                                    

где U ₂₍₁₎ — действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений; U _l(l). — действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты.

При определении K _{2 U}   допускается:

1) определять U ₂₍₁₎методом симметричных составляющих;

2) вычислять U ₂₍₁₎по приближенной формуле

U _{2(1) i} =0,62(U _{нб(1) i}) – U _{нм(1) i}),                                              

где U _нб(1), U _нм(1)—наибольшее и наименьшее действующие значения из трех междуфазных напряжений основной частоты. Относительная погрешность определения K _{2 U} с использованием приближенной формулы не превышает 8 %;

    В курсовом проекте вычисления выполнены по упрощенной формуле на основе данных первой табл. пункта 12.1.

№ ТП	Напряжения фаз при отсутствии компенсирующих устройств, В
	отстающая	свободная	опережающая	К2U
1	25290	26852	24387	8,06
2	25920	26998	24246	5,75
3	25426	27127	24049	8,20
4	24564	27036	25287	5,46
5	24653	27027	25334	5,47
6	24355	27254	25276	4,64
7	25623	27627	25394	5,07

 

Таблица 8

№ ТП	Напряжения фаз при продольной компенсации в отстающей фазе, В				Напряжения фаз при продольной компенсации в отсосе, В
	отстающая	свободная	опережающая	К2U	отстающая	свободная	опережающая	К2U
1	27510	28862	27287	3,55	29237	2326	27581	4,49
2	27590	28098	27546	1,24	29000	27754	27541	3,29
3	27026	27987	27349	2,28	28765	27257	27311	4,01
4	28524	27876	26987	2,00	27999	28258	27532	0,73
5	27523	27967	26834	3,21	27684	27476	27109	0,57
6	27865	28234	27876	0,81	28016	27867	27691	0,73
7	27653	28657	27394	2,26	28162	27586	27925	0,53

 

Анализ результатов показывает, что на всех подстанциях, имеет место превышение несимметрии напряжений для случая, если нет каких – либо компенсирующих устройств.

При наличии продольной компенсации в отстающей фазе также имеет место превышение несимметрии.

 Если использовать компенсацию в отсосе положение улучшается, однако требуются мероприятия по симметрированию на первой, второй и третьей тяговых подстанциях.

 

 

Выводы

В результате расчета выполнен проект электрификации двухпутного участка железной дороги по системе тягового электроснабжения 1*25 кВ.

1. Выбраны число и места расположения тяговых подстанций.

 2. Рассчитана трансформаторная мощность тяговых подстанций.

3. Выбраны типы подвесок контактной сети по каждой межподстанционной зоне.

4. Обоснованы схемы питания подвесок путей двухпутного участка.

5. Обоснована необходимость применения продольно-емкостных компенсирующих устройств.

6. В ходе проектирования выявлено, что в связи с большим числом пассажирских поездов в прямом и обратном направлениях целесообразно проектирование дополнительных ниток путей для организации движения по ним пассажирских поездов.

7. Требуются мероприятия по симметрированию напряжений на первой, второй и третьей тяговых подстанциях.

 Список литературы

1. Бесков Б.А.,Геронимус Б.Е.,Давыдов В.Н. и др. Проектирование систем электроснабжения электрических железных дорог. М.:Трансжелдориздат, 1963. 471 с.

2. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1982. 528 с.

3. Курс лекций по дисциплине САПР.

4. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог.М: Транспорт,1994.117 с.

[1] На два пути

[2] 1- провода контактной сети не нагреваются, 0-имеет место недопустимый нагрев.