Реконструкция тяговой подстанции постоянного тока на участке со скоростным движением, страница 5

усиливающем проводе, что сделает систему постоянного тока конкурентно способной с системой переменного тока, а в отношении безопасности и электромагнитной совместимости превзойдет ее. 

Рис.1.1. Схема подключения ППН

            1.2.2. Можно рекомендовать для применения на скоростных участках дорог, где требуется высокая стабильность напряжения в контактной сети и на токоприемниках электроподвижного состава, тяговые подстанции, тяговые блоки которых выполнены с одноступенчатой трансформацией напряжения

110/3,3 кВ. Преобразовательный трансформатор изготовлен ОАО Уралэлектротяжмаш   (г. Екатеринбург). Схема см. рис.1.2.

              Преобразователь выполнен на тиристорах, что позволяет осуществлять регулирование выходного напряжения, а также обеспечивать бесконтактное отключение токов короткого замыкания (к.з) агрегата и перегрузок.

          Такой регулируемый преобразовательный агрегат по сравнению с известными последовательными схемами регулирования обладает меньшими потерями в силовых вентилях, лучшим коэффициентом мощности и, что существенно, лишь незначительно повышает псофометрическое напряжение, вследствие чего его применение не требует усиления фильтр-устройства подстанции. Такой преобразователь позволяет реализовать бесконтактное (бездуговое) отключение токов к.з. и перегрузок.

              Рис.1.2.  Принципиальная схема двенадцатипульсового выпрямительно-инверторного агрегата с регулированием напряжения

1.2.3. Одним из способов бесконтактного автоматического регулирования выпрямленного напряжения на шинах тяговых подстанций постоянного тока и стабилизации его на разных уровнях в пределах 3200 – 3800 В при токах нагрузки  до 3000 А является применение комплектного преобразователя типа ПВЭР (преобразователь выпрямительный для электротяги регулируемый). Агрегат ПВЭР состоит из нерегулируемого преобразователя типа УВКЭ, включенного с вольтодобавочным управляемым преобразователем . Схема см. рис.1.3. Вольтодобавочный управляемый преобразователь выполнен на тиристорах по трехфазной схеме.

Рис.1.3. Схема регулируемого вольтодобавочного агрегата

             Система автоматического управления вольтодобавочного преобразователя обеспечивает создание автоматического режима стабилизации напряжения изменением угла регулирования и включение тока в выпрямительный или инвертерный режим.

В настоящее время происходит переход от шестипульсовых к двенадцатипульсовым схемам.  В процессе регулирования происходит некоторое изменение коэффициентов мощности, полезного действия и мешающего напряжения на линии связи. Исследования показали, что они не значительны и не ухудшат энергетических показателей тяговой подстанции.

            1.2.4. Улучшить качество электроснабжения, сократить  потери энергии, уменьшить влияние на линии связи можно при помощи СПИН (сверхпроводниковый индуктивный накопитель)  который  являясь аккумулятором энергии,  принимает энергию от системы внешнего электроснабжения в период спада тяговой нагрузки и передает ее в тяговую сеть при значительном ее увеличении. Этим выравнивается режим потребления энергии от внешней системы, что приводит к снижению потерь. Сокращение расходов энергии, осуществляется за счет приема энергии рекуперации СПИН с последующим возвратом ее на тягу.

  Рис.1.4.   Схема  ТП со СПИН

  На рис.1.4. показаны: силовой трансформатор Т, выпрямитель тяговой подстанции В, сверхпроводниковый индуктивный накопитель энергии СПИН, сглаживающий фильтр, состоящий из конденсатора С_ф и реактора L_p, блок конденсаторов С, криотроны К1÷К4, находящиеся в холодной зоне, полупроводниковые управляемые ключи ПК1÷ПК6, блок управления БУ, система датчиков тока ДТ и напряжения ДН, электроподвижной состав ЭПС, контактная сеть КС, рельс Р.  Устройство обеспечивает три режима работы. Первый режим - длительное хранение энергии. В этом режиме КС питается от трансформатора Т и выпрямителя В, а запасенная энергия в СПИН хранится за счет циркуляции в нем тока без потерь. Второй режим - накопление энергии в СПИН от ЭПС или от ТП. В этом режиме СПИН принимает энергию от рекуперирующего ЭПС или от ТП в период спада нагрузки. Третий режим - отдача энергии из СПИН в контактную сеть. Этот режим позволяет снизить передачу энергии от внешней энергосистемы на ТП в период пика энергопотребления на КС, за счет передачи энергии из СПИН в КС, т.е. за счет параллельной работы ТП и СПИН на КС.