Изучение схемы и конструкции компенсирующего устройства тяговой подстанции переменного тока

Цель занятия: Изучить особенности конструкции компенсирующих устройств путем практического сравнения оборудования различных поколений.

Занятие проводится с использованием электронных образовательных ресурсов.

Краткие теоретические сведения:

Рисунок 7.1. Устройство фильтрации и компенсации реактивной мощности переменного тока.

УФК реактивной мощности предназначено для компенсации реактивной мощности и фильтрации гармоник питающей сети. Состоит из блока выключателей ввода (А1), реакторов (L1-L3), конденсаторов С1-С18, резистора R1, аппаратуры управления и измерения в составе подстанции.

Конденсаторная батарея С1-С12 обеспечивает компенсацию реактивной мощности.

Реактор L1 служит для ограничения токов переходных процессов. Фильтр из С13-С16 и реактора L2 обеспечивает компенсацию 3 и 5 гармоник.

Фильтр из С17-С18 и реактора L3 настроен в резонанс на частоте сети. R1 с основным реакторным оборудованием и конденсаторными батареями обеспечивает снижение гармоник частотами выше 250 Гц.

Подключение к сети осуществляется через дополнительный резистор с последующим шунтированием основным выключателем.

Датчики небаланса токов отдельных ветвей конденсаторных батарей, а также сигналы перегрузки токовых ветвей обеспечивают защитное отключение УФК.

Рисунок 7.2. Принципиальная схема УФК.

Устройство продольной компенсации УПК включается последовательно с выводами тягового трансформатора подстанции или с проводами контактной сети для повышения напряжения за счет снижения комплексного сопротивления. Основная задача УПК – компенсировать индуктивное сопротивление тягового трансформатора, сети и КС.

Основные элементы УПК:

1. Конденсаторные батареи.

2. Демпфирующие реакторы.

3. Трансформаторы тока небаланса конденсаторных батарей.

4. Ячейка устройства защиты УПК-27,5 кВ

5. Устройство защиты нелинейное УЗН-27,5 /6,0

6. Быстродействующий высоковольтный короткозамыкатель

7. Трансформатор напряжения

8. Входные трансформаторы тока.

Рисунок 7.3. Устройство продольной компенсации для системы тягового электроснабжения переменного тока. Конденсаторно-реакторные секции УПК-27,5 кВ.

Рисунок 7.4. Силовое защитное оборудование УПК-27,5 кВ.

Основные преимущества УПК:

- С ростом тяговой нагрузки автоматически растет компенсирующий эффект;

- Безынертность регулирования напряжения при изменяющейся тяговой нагрузке;

- Использование тиристорного ключа позволяет повысить надежность и ресурс работы конденсаторов.

Состав УПК:

- Конденсаторные батареи (Ск1-Ск4)

- Демпфирующие реакторы (L1-L4)

- Демпфирующие резисторы (R10-R17)

- Коммутационная аппаратура (разъединители QS1- QS7)

Защитная аппаратура:

- короткозамыкатель КБВ 27,5-Qш

• Ячейка УЗ УПК-27,5 кВ-Uvs

• Устройство защиты нелинейное УЗН-27,5/6,0 УХЛ1-RU1

• Токоограничивающие резисторы R8-R9

Аппаратура измерения и защиты:

• Трансформаторы тока TA 1- TA5 и TA8 - TA9

• Трансформаторы тока небаланса TAN1-TAN4

• Трансформатор напряжения TV1

Аппаратура управления, контроля и сигнализации:

• Шкаф управления УПК-27,5 кВ – А3

• Щит вводной А1

Порядок работы:

1. Изучить электронные материалы по устройству поперечной компенсации ст. Бабаево и выписать назначение, техническую характеристику и элементы конструкции.

2. Выписать назначение и основные элементы УФК.

3. Визуально сравнить конструкции компенсирующих устройств различных поколений, выписать сходства и различия.

4. Изучить принципиальную схему УФК, вычертить ее в отчет, выписать назначение основных элементов.

5. Выписать назначение устройства продольной компенсации.

6. Определить состав основного оборудования устройства продольной компенсации.

7. Выписать защитное оборудование.

8. Используя электронные материалы, вычертить фрагмент принципиальной схемы устройства и привести пояснения к нему.

9. Сделать вывод о преимуществах и недостатках компенсирующих устройств различного типа.

Содержание отчета:

1. Цель работы.

2. Назначение, номинальные параметры, основные элементы конструкции компенсирующего устройства.

3. Назначение, номинальные параметры, основные элементы конструкции УФК.

4. Сравнительная характеристика компенсирующих устройств.

5. Принципиальная схема УФК и назначение основных элементов.

6. Назначение, основные элементы и преимущества устройства продольной компенсации.

7. Фрагмент принципиальной схемы УПК с пояснениями

8. Вывод о преимуществах, недостатках и особенностях конструкции различных компенсирующих устройств.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8