Online Electric

Развитие современного рынка и как следствие увеличение товарооборота требует повышения интенсивности грузоперевозок, в том числе на железнодорожном транспорте. Стабильность работы железнодорожной отрасли как любого механизма зависит от надежности и эффективности ее технического оснащения. В условиях ежегодного роста объема грузоперевозок необходимо внедрение нового, высоконадежного и технологичного оборудования, позволяющего расширять возможности и перспективы железнодорожного транспорта.

Двигатель электровоза является индуктивной нагрузкой и рост тока в его обмотке, как следствие увеличения массы поездов и сокращения межпоездного интервала, приводит к возрастанию реактивного энергопотребления и потерь мощности в элементах системы тягового электроснабжения.

Одним из эффективных мероприятий повышения энергетических характеристик являются устройства параллельной компенсации реактивной мощности (КУ). Они позволяют снижать потери электроэнергии и повышать уровень напряжения на токоприемниках ЭПС. КУ может быть установлена как на тяговой подстанции, так и в межподстанционной зоне.

При исследовании существующего метода выбора мощности компенсирующей установки сделан вывод о нецелесообразности принципа 50% мощности устройства параллельной компенсации, так как в отдельные промежутки времени это приводит к недокомпенсации или перекомпенсации реактивной мощности.Сегодня достаточная эффективность таких устройств может быть достигнута только при обеспечении плавного регулирования ступеней компенсации. Для обоснования вышеизложенного рассмотрена межподстанционная зона с устройством компенсации реактивной мощности в середине зоны.

Рассмотрим вопрос о законе регулирования КУ для случая двухстороннего питания с параллельным соединением подвесок путей. Будем полагать, что подвески путей однородны в границах рассматриваемой МПЗ, что, впрочем, соответствует многим реальным случаям. Тогда расчетная схема для анализа формируемого закона примет вид, указанный на рис.1.

Для большей общности, запишем закон регулирования КУ для пяти ЭПС. Причем это могут быть ЭПС прямого и обратного направлений. Выбранное число ЭПС достаточно большое, чтобы можно было проследить общий характер формирования закона. Это позволит использовать этот закон для любого числа ЭПС от единицы до максимального, делая его в кокой - то мере универсальным [1]. В соответствии с рис. 1 и на основании первого закона Кирхгофа, можно для каждого из семи участков МПЗ, образуемых узлами ЭПС, записать выражения для потерь мощностей в контактной сети. Примем, что погонное сопротивление r₀=1 Ом/км. Как покажет предварительный анализ это не скажется на результатах, поскольку эта величина будет выведена из расчетов сокращением. Тогда

Минимуму потерь соответствует условие

Распространяя полученный результат на произвольное число ЭПС в МПЗ, можно записать для каждого момента времени t

где m - число ЭПС до КУ; n- общее число ЭПС в МПЗ; j- текущее значение узла (только для ЭПС, исключая узел, образованный КУ).

Таким образом, при наличии современных средств сбора, передачи и обработки информации для каждого момента времени, ток КУ становится известным. Бесконтактные плавнорегулирующие устройства позволят этот реализовать полученный закон и минимизировать потери электроэнергии, и следовательно решить и попутную задачу – увеличить уровень напряжения в контактной сети.

Список использованных источников

1. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог переменного тока. M.: Транспорт, 1983. 184 с.

2. Бородулин Б.М., Герман Л.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог переменного тока. M.: Транспорт, 1976. 136 с.

3. Бородулин Б.М., Шевцов Б.В. Определение параметров установок компенсации // Сб. научн. тр., серия “ Электрификация и энергетическое хозяйство”.1973. № 3.

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