Схема питания железных дорог постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам регулирования напряжения, и может найти применение в устройствах для питания железных дорог постоянного тока. В схеме питания железных дорог постоянного тока содержится тяговая подстанция, включающая головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети. Низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, к которому подключен первый выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом. Согласно настоящему изобретению введен второй выпрямительный блок, вход которого подключен к линии электропередач, соединенной с распределительным устройством тяговой подстанции, а выходы второго выпрямительного блока подключены к входам введенного преобразователя постоянного тока, один из выходов которого подключен к контактной сети, а другой - к тяговому рельсу. Технический результат заключается в снижении потерь электроэнергии в контактной сети за счет передачи ее к электровозу с более высоким напряжением (10 кВ). 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулированию напряжения, и может найти применение в устройствах для питания железных дорог постоянного тока.

Известна схема питания железных дорог постоянного тока, содержащая тяговую подстанцию, включающую головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети, низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, преобразовательный трансформатор, выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом, между которыми включена нагрузка - электровоз [1].

Описанная в [1] схема питания железных дорог постоянного тока характеризуется при увеличении токов нагрузки в контактной сети с введением скоростного и тяжеловесного движения поездов снижением напряжения в контактной сети до 2,7 кВ при номинальном напряжении 3,0 кВ и, следовательно, высокими потерями электрической энергии в контактной сети.

Изобретением решается задача создания схемы питания железных дорог постоянного тока, характеризующейся сниженными потерями электрической энергии в контактной сети за счет передачи электроэнергии к электровозу по линии с более высоким напряжением (10 кВ), и повышения напряжения в контактной сети с минимальных значений 2,4÷2,7 кВ до номинального 3 кВ (но не более максимально допустимого 3,8 кВ).

Для решения поставленной задачи в схеме питания железных дорог постоянного тока, содержащей тяговую подстанцию, включающую головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети, низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, к которому подключен первый выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом, предложено согласно настоящему изобретению ввести второй выпрямительный блок, вход которого подключить к линии электропередач, соединенной с распределительным устройством тяговой подстанции, а выходы второго выпрямительного блока подключить к входам введенного преобразователя постоянного тока, один из выходов которого подключить к контактной сети, а другой - к тяговому рельсу.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена электрическая принципиальная схема заявляемой схемы питания железных дорог постоянного тока.

Схема питания железных дорог постоянного тока содержит тяговую подстанцию 1, содержащую головной понизительный трансформатор 2, высоковольтная обмотка 3 головного понизительного трансформатора 2 подключена к высоковольтной питающей сети 4, а низковольтная обмотка 5 головного понизительного трансформатора 2 подключена к распределительному устройству 6.

Тяговая подстанция 1 содержит также преобразовательный трансформатор 7, высоковольтная обмотка 8 которого подключена к распределительному устройству 6, а низковольтная обмотка 9 преобразовательного трансформатора 7 подключена к первому выпрямительному блоку 10, выходы которого подключены к контактной сети 11 и к тяговому рельсу 12. Между контактной сетью 11 и тяговым рельсом 12 включена нагрузка - электровоз 13.

Схема питания железных дорог постоянного тока содержит также второй выпрямительный блок 14, вход которого подключен к линии электропередач 15, соединенной с распределительным устройством 6. Выход второго выпрямительного блока 14 подключен ко входу преобразователя напряжения постоянного тока 16. Первый из выходов преобразователя напряжения постоянного тока 16 подключен к контактной сети 11, а второй - к тяговому рельсу 12.

Схема питания железных дорог постоянного тока работает следующим образом.

Напряжение 110 или 220 кВ высоковольтной питающей сети 4 головным понизительным трансформатором 2 понижается до 10 или 35 кВ и подается в распределительное устройство 6, далее преобразовательным трансформатором 7 понижается и первым выпрямительным блоком 10 преобразуется в напряжение 3,3 кВ постоянного тока и подается в контактную сеть 11 и на тяговый рельс 12.

Напряжение на электровозе 13, находящееся между контактной сетью 11 и тяговым рельсом 12, вдали от тяговой подстанции 1, за счет потери напряжения в контактной сети 11 и тяговом рельсе 12 уменьшается и может достигнуть значения менее допустимого минимального.

Для повышения напряжения на электровозе 13, находящемся вдали от тяговой подстанции 1, от распределительного устройства 6 по линии электропередач 15 напряжение 10 или 35 кВ подается ко второму выпрямительному блоку 14, выпрямляется в напряжение постоянного тока и далее преобразователем напряжения постоянного тока 16 преобразуется в напряжение постоянного тока.

Реализация заявляемого технического решения обеспечит снижение потерь электроэнергии в контактной сети благодаря повышению напряжения в контактной сети с минимально допустимого 2,7 кВ до номинального 3 кВ за счет передачи электроэнергии к электровозу по линии высокого напряжения (10 кВ).

В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация. Изготовлен и испытан опытный образец схемы питания железных дорог постоянного тока. Результаты испытаний подтвердили работоспособность устройства и широкие возможности его практического применения в будущем. В настоящее время осуществляются работы по изготовлению промышленного образца схемы питания железных дорог постоянного тока.

Литература

1. Электроснабжение и контактная сеть электрифицированных железных дорог. // Дворовчикова Т.В., Зимакова А.Н., М., Изд-во «Транспорт», 1989 г., рис.3, с.18.

Схема питания железных дорог постоянного тока, содержащая тяговую подстанцию, включающую головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети, низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, к которому подключен первый выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом, отличающаяся тем, что она содержит второй выпрямительный блок, вход которого подключен к линии электропередач, соединенной с распределительным устройством тяговой подстанции, а выходы второго выпрямительного блока подключены к входам введенного преобразователя постоянного тока, один из выходов которого подключен к контактной сети, а другой - к тяговому рельсу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для идентификации опоры с замыканием на землю (ЗНЗ) в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроснабжению электрифицированных железных дорог, и может найти применение в контактных сетях, имеющих устройства для защиты от коротких замыканий при нарушении изоляции на опорах контактной сети.

Изобретение относится к способу и системе для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой, использующей транспортные средства с электрической тягой, и потребности в электроэнергии которых обеспечиваются внешней сетью электроснабжения.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулированию напряжения, и может найти применение в устройствах для питания железных дорог постоянного тока.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам тягового электроснабжения, и может быть использовано на действующих и вновь проектируемых участках железнодорожного и промышленного транспорта, а также метрополитенов.

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи.

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, в частности к системам управления устройствами раздела питания тяговой сети переменного тока.

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для снижения влияния электрифицированных железных дорог на смежные линии связи

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для снижения влияния электрифицированных железных дорог на смежные линии связи

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и направлено на снижение влияния электротяговых сетей на смежные коммуникации связи

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для снижения влияния тяговой сети на смежные линии связи

Изобретение относится к способам перевода участков железных дорог, электрифицированных на постоянном токе 3,3 кВ, на переменный ток 27,5 кВ и может быть использовано при переводе всех существующих участков ж.д

Изобретение относится к системе электроснабжения электрических железных дорог, а именно, к устройствам автоматизации постов секционирования контактной сети переменного тока с установками поперечной емкостной компенсации (КУ)

Изобретение относится к системе тягового электроснабжения электрифицированного транспорта, содержащей тяговые подстанции постоянного тока, и может быть использовано на железнодорожном транспорте

Изобретение относится к средствам электрификации железных дорог, содержащих высоковольтные линии с изолированной нейтралью, работающие в условиях воздействия сильного электромагнитного поля контактной сети переменного тока

Изобретение 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
Наверх