Несимметрия напряжений характеризуется следующими показателями:
· Коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности;
· Коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.
Согласно ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0 и 4,0 % соответственно [34].
Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0,38 кВ равны 2,0 и 4,0 % соответственно.
Одной из наиболее важных научных задач является симметрирование загрузки трехфазных питающих линий в каждой точке выхода системы тягового электроснабжения (СТЭ) на систему внешнего электроснабжения (СВЭ).
4.2. Несимметрия тяговой подстанции.
Электрические локомотивы однофазного тока являются однофазной нагрузкой, к тому же нагрузкой большой мощности, которые создают в трехфазных сетях несимметрию токов и, как следствие, несимметрию напряжения. По этой причине увеличиваются потери электроэнерги, снижается мощность электродвигателей, увеличиваются высшие гармонические на стороне выпрямленного тока статических преобразователей и т.д. Несимметрия оказывает отрицательное влияние и на напряжение в тяговой сети. Например, не всегда удается повысить напряжение трансформатора с помощью АРПН на какой либо фазе 27,5 кВ до требуемого значения, так как на других фазах напряжение может превысить допустимые значения[4].
Напряжение обратной последовательности на вводах первичной обмотки трансформатора определяющее несимметрию [14]:
(4.1)
где 
– вектор тока обратной последовательности на вводе тяговой подстанции,
А; Rс, Xс - активное и реактивное сопротивления фазы питающей
ЛЭП, ом ; принимаем Xc
Rс , тогда Rс = 0.
Все значения приводим к напряжению 27,5 кВ.
Если за действительную ось принять направление вектора Uоп , то вектор тока обратной последовательности , например, для опережающей фазы:
(4.2)
где Ii , Ij - токи нагрузки и токи КУ, А; 
, 
- среднее значение фазового сдвига Ii ( Ij ) относительно напряжения, 0;
- угол, принимающий три значения – 00, +600, -600
- в зависимости от взаимного расположения векторов напряжения в узлах i и j фаз а, в, с.
Коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности представляет собой отношение напряжения обратной последовательности к напряжению прямой последовательности: К2U=U2/U1.
Так как напряжение прямой последовательности отличается от номинального напряжения UНОМ на потерю напряжения прямой последовательности, а эта последняя обычно незначительна, то часто вместо К2U принимают относительный коэффициент несимметрии, равный отношению модуля напряжения обратной последовательности к номинальному напряжению:
(4.3)
Для примера, произведем расчет модуля тока обратной последовательности İ2, напряжения обратной последовательности Ú2 и коэффициента несимметрии К2U на стыковой подстанции «Владимир» на участке со скоростным движением.
Рис.4.1. Схема питания нагрузки на ТП «Владимир»
Подстанция питает тягу поездов двумя фидерами контактной сети с одной фазы, среднесуточный ток на шинах 27,5 кВ : It=333 A(таблица 4.1) вторая фаза (отстающая) незагружена в ней ток равен нулю.
Подставив значение тока опережающей фазы It в формулу ( 4.1), рассчитаем модуль тока обратной последовательности:
Следовательно, напряжение обратной последовательности равно:
В
Средний коэффициент несимметрии:
%
На векторной диаграмме (рис.4.2) мы видим эффект несимметрии по току обратной последовательности на стыковой подстанции.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.