Разработка устройства для определения уравнительных токов в тяговых сетях переменного тока, страница 2

Метод непрерывного контроля уравнительных токов на межподстанционной зоне базируется на косвенном измерении комплексных значений напряжений вводов тяговых подстанций, питающих данную межподстанционную зону. Тогда при заранее вычисленных значениях комплексных сопротивлений элементов системы электроснабжения межподстанционной зоны от ввода одной тяговой подстанции до ввода другой можно вычислить величину уравнительного тока. Основное достоинство метода заключается в возможности измерения уравнительного тока, когда межподстанционная зона находится под нагрузкой. Именно поэтому используется термин “непрерывный”, чтобы подчеркнуть отличие от других систем, которые измеряют, уравнительный ток только когда межподстанционная зона работает в режиме холостого хода. Естественно, в цифровой реализации данный метод является дискретно-непрерывным [2].

Примем условие, например, что действующее значение напряжения UА2I  больше действующего значения UА2II.

Схема электроснабжения межподстанционной зоны от двух смежных тяговых подстанций  переменного тока типа I и II представлена на рис. 6.

Рис. 6 Схема электроснабжения межподстанционной зоны

Вне зависимости от возможного соединения вводов ТПI и ТПII по сети внешнего электроснабжения уравнительный ток, ответвляющийся из сети внешнего электроснабжения в тяговую сеть рассматриваемой межподстанционной зоны определяется разностью потенциалов между вводами ТПI и ТПII по фазе А, которая равна ÚАВI - ÚАВII .

На ТПI и ТПII с помощью трансформаторов напряжения на стороне тяги можно оценить за любой период основной частоты действующие значения напряжений фазы А со стороны тяговой сети ТПI и ТПII:    UА2I и UА2II. На ТПI с помощью трансформаторов тока (ТТ) за тот же период основной частоты можно оценить действующее значение суммарного вторичного тока трансформаторов тока  фидеров, питающих данную межподстанционную зону со стороны ТПI (для двухпутного участка) или действующее значение вторичного тока трансформаторов тока  фидера, питающего данную межподстанционную зону со стороны ТПI (для однопутного участка) – ток IТТ12; действующее значение суммарного вторичного тока фазы, питающей общую межподстанционную зону со стороны ТПI (при двух параллельно включенных трансформаторах на ТПI), или действующее значение вторичного тока трансформатора тока фазы, питающей общую межподстанционную зону со стороны ТПI при одном включенном трансформаторе на ТПI – ток IТТ22; действующее значение суммарного вторичного тока фазы, питающей от ТПI смежную межподстанционную зону (при двух параллельно включенных трансформаторах на ТПI), или действующее значение вторичного тока трансформатора тока фазы, питающей от ТПI смежную межподстанционную зону при одном включенном трансформаторе на ТПI – ток IТТ32; действующее значение суммарного вторичного тока фазы, питающей от ТПI общую межподстанционную зону на стороне высшего напряжения (при двух параллельно включенных трансформаторах на ТПI), или действующее значение вторичного тока трансформатора тока фазы, питающей от ТПI общую межподстанционную зону на стороне высшего напряжения при одном включенном трансформаторе на ТПI – ток IТТ42 [2].

На ТПII с помощью трансформаторов тока можно оценить действующие значения вторичных токов: IТТ52, IТТ62, IТТ72 и IТТ82 – токи, взаимодействующие соответственно с токами IТТ12, IТТ22, IТТ32 и IТТ42 подстанции ТПI.

Если на ТПI и ТПII в режиме единого времени получить значения перечисленных токов и напряжений, а также оценить углы сдвига фаз между UА2I и токами  IТТ12, IТТ22, IТТ32 и IТТ42, а также между UА2II  и токами  IТТ52, IТТ62, IТТ72 и IТТ82, то это позволяет для данного сечения во времени оценить уравнительный ток на исследуемой межподстанционной зоне.

Последовательность расчета по данным замеров на ТПI и ТПII является предметом расчета систем электроснабжения и здесь не приводится.

Осуществляя практически одновременно на ТПI и ТПII оценку напряжений, токов и углов между напряжениями и токами можно определять уравнительный ток с заданным интервалом по времени (например, 2 – 4 мин) и получать из расчета суточных замеров исходные данные в виде массива (720–360) сочетаний напряжений, токов и углов между ними, на основании которых по алгоритмам,  определяется профиль значений уравнительных токов (720–360 точек) за сутки. Профиль уравнительных токов и другие промежуточные параметры расчета позволят исследовать процесс формирования уравнительных токов при параллельной работе тяговых подстанций по межподстанционной зоне, определить его количественные характеристики, обосновать целесообразный режим работы тяговой сети данной, а затем и других межподстанционных зон.

1.1.2 Схема подключения ПОУТ на тяговой подстанции

Схема подключения ПОУТ на тяговой подстанции представлена на рис. 7.

Рис.7  Схема подключения ПОУТ на тяговой подстанции