
- •7 Способы повышения качества электроэнергии
- •7.1. Качество электрической энергии
- •7.2. Способы повышения качества электрической энергии
- •7.3. Режим напряжения в системе электроснабжения электрических железных дорог
- •7.4. Режим напряжения плеч подстанций переменного тока
- •7.5. Напряжение в тяговой сети при рекуперации энергии
- •7.6. Зависимость времени хода поезда от уровня напряжения на токоприемнике
- •7.7. Косинус фи и коэффициент мощности
- •7.8. Поперечная компенсация (ппк)
- •7.9. Продольная компенсация (упк)
- •Iк.З. » iраб. Макс.
- •7.10. Метод симметричных составляющих
- •7.11. Несимметрия токов и напряжений в системе электроснабжения железных дорог
- •Метод симметричных составляющих.
- •Мероприятия по уменьшению несимметрии.
- •7.12. Коэффициент несимметрии токов тяговой подстанции
- •Воспользуемся выражениями для векторов
- •7.13. Степень неуравновешенности мощности как показатель несимметрии токов.
- •7.14. Несинусоидальность токов и напряжений в цепях переменного тока
- •7.15. Гармоники тока и напряжения в системе электроснабжения электрифицированных железных дорог
- •7.16. Способы подавления гармоник тока в системах электроснабжения
Iк.З. » iраб. Макс.
возможно появление очень высоких напряжений на емкости, которые могут вызвать его пробой.
2. УПК ведет к уменьшению сопротивления тяговой сети, а значит, и к увеличению IК.З.
,
(7.17)
где
.
(7.18)
Поэтому УПК шунтируют разрядниками.
3. Уменьшение Z ведет к увеличению уравнительных токов между смежными тяговыми подстанциями. В этом случае выход – одностороннее или консольное питание.
4. При переходных процессах в СТЭ (включение фидера контактной сети, трогание ЭПС, его переход на следующую фидерную зону и т.д.) появляются (вследствие наличия УПК) гармонические составляющие, оказывающие тепловое воздействие на трансформаторы и тяговую сеть. Для предотвращения этого воздействия параллельно с Хс включают шунтирующие сопротивления.
При выборе УПК следует учитывать максимальное значение уровня напряжения в данной линии. Например для линии 110кВ. Uном = 110 кВ. Нормальное допустимое отклонение - 5%. Предельно-допустимое отклонение - 10%. Тогда максимально-возможное напряжение в линии может быть:
Umax = 110 + 110 ∙ 0,1 = 121кВ.
7.10. Метод симметричных составляющих
Метод симметричных составляющих относится к специальным методам расчета трехфазных цепей и широко применяется для анализа несимметричных режимов их работы. В основе метода лежит представление несимметричной трехфазной системы переменных (токов, напряжений и т.п.) в виде суммы трех симметричных систем, которые называют симметричными составляющими. Различают симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей, которые различаются порядком чередования фаз.
Симметричную
систему прямой последовательности
образуют (см. рис. 7.21,а) три одинаковых
по модулю вектора
и
со
сдвигом друг по отношению к другу на
рад.,
причем
отстает
от
,
а
-
от
.
Рис. 7.21 Векторные диаграммы токов
Введя,
оператор поворота
,
для симметричной системы прямой
последовательности можно записать
.
Симметричная
система обратной последовательности
образована равными по модулю векторами
и
с
относительным сдвигом по фазе на
рад.,
причем теперь
отстает
от
,
а
-
от
(см.
рис. 7.21,б). Для этой системы имеем
.
Система нулевой последовательности состоит из трех векторов, одинаковых по модулю и фазе (см. рис. 7.21,в):
.
При сложении трех указанных систем векторов получается несимметричная система векторов (см. рис. 7.22).
Рис. 7.22 Несимметричная система векторов
Любая несимметричная система однозначно раскладывается на симметричные составляющие. Действительно,
|
(7.19) |
|
(7.20) |
|
(7.21) |
Таким
образом, получена система из трех
уравнений относительно трех неизвестных
,
которые, следовательно, определяются
однозначно. Для нахождения
сложим
уравнения (101)…(103). Тогда, учитывая, что
,
получим
|
(7.22) |
Для
нахождения
умножим
(2) на
,
а (3) – на
,
после чего полученные выражения сложим
с (101). В результате приходим к соотношению
|
(7.23) |
Для определения с соотношением (1) складываем уравнения (2) и (3), предварительно умноженные соответственно на и . В результате имеем:
|
(7.24) |
Формулы
(101)…(106) справедливы для любой системы
векторов
,
в том числе и для симметричной. В последнем
случае
.
Помимо вычисления симметричные составляющие могут быть измерены с помощью специальных фильтров симметричных составляющих, используемых в устройствах релейной защиты и автоматики.