Научная статья на тему 'Підвищення якості електроенергії у лініях «Два проводи-рейка»'

Підвищення якості електроенергії у лініях «Два проводи-рейка» Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
270
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
якість електричної енергії / система тяги змінного струму / лінія ДПР / нетягові споживачі / ЛЗФ-27 / 5 кВ / фазоповоротний трансформатор / качество электрической энергии / система тяги переменного тока / линия ДПР / нетяговые потребители / ЛЗФ-27 / 5 кВ / фазоповоротный трансформатор

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Д О. Босий, Д Р. Земський

Тенденція до збільшення кількості потужного електрообладнання та актуальна проблема раціонального використання енергетичних ресурсів привертають увагу до питань якості електричної енергії. У минулому, електрифікації залізничних ліній була використана для організації електропостачання споживачів розташованих поблизу залізниці через змонтовану на опорах контактної мережі лінію ДПР. Спотворення синусоїдності та несиметрію напруги, що виникає у лінії ДПР, пов’язане із використанням рейкової колії замість третього фазного проводу та сильним електромагнітним впливу тягової мережі. Суттєвим недоліком експлуатації лінії поздовжнього електропостачання залізниць змінного струму, що вливає на ефективність передачі електричної енергії, є відсутність можливості організації двостороннього живлення ліній ДПР між суміжними тяговими підстанціями. У статі приведені відомі способи підвищення якості електричної енергії при електропостачанні нетягових споживачів залізниць змінного струму. Автори пропонують схему фозоповоротного пристрою для ліній ДПР та поясняють принцип його роботи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Д О. Босий, Д Р. Земський

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЛИНИЯХ «ДВА ПРОВОДА-РЕЛЬС»

Тенденция к увеличению количества мощного электрооборудования и актуальная проблема рационального использования энергетических ресурсов привлекают внимание к вопросам качества электрической энергии. В прошлом, электрификации железнодорожных линий была использована для организации электроснабжения потребителей расположенных вблизи железной дороги через смонтированную на опорах контактной сети линию ДПР. Искажение синусоидности и несимметрию напряжения, что возникают в линии ДПР, связано с использованием рельсового пути вместо третьего фазного провода и сильным электромагнитным влиянием тяговой сети. Существенным недостатком эксплуатации линии продольного электроснабжения железных дорог переменного тока, который влияет на эффективность передачи электрической энергии, является отсутствие возможности организации двустороннего питания линий ДПР между смежными тяговыми подстанциями. В статье приведены известные способы повышения качества электрической энергии при электроснабжении нетяговых потребителей железных дорог переменного тока. Авторы предлагают схему фозоповоротного устройства для линий ДПР и объясняют принцип его работы.

Текст научной работы на тему «Підвищення якості електроенергії у лініях «Два проводи-рейка»»

УДК 621.331.3.025.1

ДО. БОСИЙ (ДНУЗТ), ДР. ЗЕМСЬКИЙ (ДНУЗТ)

Днiпропетровський нацюнальний унiверситет залiзничного транспорту iменi академка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, м. Днтро, УкраТна, 49010, тел. +38 (056) 373-15-25, факультет «Управлшня енергетич-ними процесами», кафедра «1нтелектуальн системи електропостачання», ел. пошта: с1аке@1.иа. [email protected]. ОЯСЮ: orciC.org/0000-0003-1818-2490. orcid.org/0000-0003-4322-0727

П1ДВИЩЕННЯ ЯКОСТ1 ЕЛЕКТРОЕНЕРГП У Л1Н1ЯХ «ДВА ПРОВОДИ-РЕЙКА»

Вступ

Вiдповiднiсть якостi електрично! енерги до встановлених у нормативних документах до-пустимих значень е основною умовою елект-ромагштно! сумюносп та надiйного функщо-нування електротехшчного обладнання. Вод-ночас одним iз проявiв сучасного розвитку свггово! економши е збiльшення енергоспожи-вання у промисловому та побутовому сектора За цих обставин питання ращонального вико-ристання енергетичних ресурсiв не перестае бути актуальним.

У минулому на стади проектування системи тягового електропостачання (СТЕ) зaлiз-ниць була передбачена можливють приеднан-ня до не! об'екпв зaлiзнично! iнфраструктури (залiзничних станцiй, вагонних та локомотив-них депо, пристро! автоматики), електричних приймачiв стороннiх (незалiзничних) та побу-тових споживачiв. Завдяки цьому зараз Укрза-лiзниця здшснюе лiцензовану дiяльнiсть iз продажу електрично! енерги побутовим спо-живачам та юридичним особам як суб'ект оптового ринку електрично! енерги. Передача електрично! енерги здшснюеться вiд тягових пiдстанцiй окремо спорудженими лiнiями еле-ктропередач або змонтованими iз польово! сторони опор контактно! мережi лшями поз-довжнього електропостачання, якi у системi тяги змiнного струму також вiдомi як лiнi! ДПР напругою 25 кВ.

Експлуатацiя лiнiй ДПР супроводжуеться характерними проявами порушення якост електрично! енергi! викликаними як конструк-цiею само! лiнi! так i умовами !! роботи. Разом iз цим iснують складностi у оргашзаци двос-тороннього живлення лiнiй поздовжнього електропостачання системi тяги змшного струму.

Метою дано! статтi е визначення заважаю-чих факторiв, що супроводжують процес пе-редачi енерги та впливають на !! якють у лiнях ДПР, огляд запропонованих та впровадження нових iдей для виршення поставлених проблем.

Основна частина

Одшею iз переваг електрифiкацi! зaлiзнич-ного транспорту е можливiсть оргашзаци електропостачання споживачiв непов'язаних iз про-цесом залiзничних перевезень. На сьогодшшнш день, в Укра!нi, 50% вщ загально! довжини еле-ктрифшованих лiнiй припадае на систему тяги однофазного змшного струму 25 кВ [1]. Для живлення нетягових та стороншх (незатзнич-них) споживачiв електрично! енерги, розташо-ваних поблизу електрифшованих на змiнному струмi залiзниць, отримали широкого розпо-всюдження лiнi!, що виконаш за системою «два проводи-рейка» (ДПР). Особливiстю яких е ви-користання рейково! колi! замiсть третього фазного проводу. Це ршення дало можливють зменшити капiтальнi витрати на матерiали та будiвництво лши але призвело до зниження якосп електроенергi!. Погiршення викликане гальванiчним зв'язком лши ДПР iз тяговою мережею та сильним електромагштним впливом тягового навантаження типовим для якого е рiзкi змiни значень електричного струму, вини-кнення вищих гармонiк та штергармошк у спектральному розкладi живлячо! напруги [2].

Однофазне навантаження, яким е електрору-хомий склад залiзниць, викликае нерiвномiрне завантаження фаз тягових обмоток трансформатора вщ яких живиться лiнiя ДПР. Заходи щодо зменшення несиметрi! навантаження на живлячу мережу (приеднання фаз тягових тдс-танцiй за правилом гвинта) не дають можливо-ст реалiзувати у бiльшостi випадкiв двосто-ронню схему живлення лiнiй ДПР, яка з точки зору зменшення втрат тд час передачi електрично! енерги та надшносп електропостачання мае перевагу перед схемою консольного жив-лення [3, 4]. На рис. 1 зображена схема живлення дшянки однофазного змшного струму вщ трьох шдстанцш за допомогою трансформато-рiв У/Д-11. Одноiменнi виводи вторинних обмоток живлять контактну мережу мiж сушж-ними тяговими шдстанщями (ат i Ьт), вивiд ст трaнсформaторiв приеднаний до рейки (зазем-

© Босий Д. О., Земський Д. Р., 2016 2307-4221 Електриф1кац1я транспорту, № 12. - 2016.

лена фаза). Напруга мiж контактним проводом та рейкою у першш мiжпiдстанцiй зош синфаз-на до напруги иа , а у наступнш зош, вщповщ-но, до -ив.

Фази атст, та ст Ьт безпосередньо з'eднанi iз рейкою i контактною мережею лiвго та правого плеча живлення та беруть на себе двi третiх вiд струмового навантаження свое! мiжmдстанщй-но! зони. За ще! схеми пiдключення фази Ьтат у вториннiй обмотцi, та вщповщно, Вт у первин-нш - найменш завантаженi. Чергування приед-нання фази Вт, як приведено на рис. 1 дозволяе частково компенсувати несиметрю напруги та струму у системi зовшшнього електропостачання.

Приведет векторт дiаграми фазних напруг трансформаторiв якiсно показують вiдмiнностi у конфшурацп векторiв трансформаторiв на д> лянцi. Взаеморозмiщення вторинних напруг у системi векторiв ТП2 повнiстю повторюе три-кутник напруг трансформатора iз першою гру-пою з'еднання обмоток. Тобто трансформатор на ТП2 У/Д-11 можна замiнити на У/Д-1 за умови шдключенням виводiв первинно! обмотки останнього подiбно до трансформатора на ТП1. Таким чином, чергування наймеш заван-тажено! фази порушуе одну п умов паралельно!

роботи трансформаторiв - умову рiвностi груп з'еднання обмоток. Так, у будь-якому контур^ що утворюють вториннi обмотки трансформа-торiв та тягова мережа, результуюче значення напруг дорiвнюе нулю. У випадку з'еднання виводiв Ьт пiдстанцiй 1 та 2 (пунктирна лшя на рис.1 а) виникне значний вирiвнювальний струм через нескомпенсоваш напруги обмоток трансформаторiв. Прийнявши напрямок обходу контуру Ьт (ТП1) - ат (ТП1) - ат (ТП2) - Ьт (ТП2) (див. рис.1) отримаемо

иЬа\ ~иЬа2 ~

иВ ~иС к

(1)

де иЬа\ иЬа2 - напруга вторинних обмоток в> дповiдно ТП1 та ТП2;

ив, ис - первинна напруга;

к - коефщент трансформаци.

Лише мiж двома шдстанщями iз однаковим приеднанням виводiв до системи зовнiшнього електропостачання е можливють реалiзацi! дво-сторонньо! схеми живлення лши ДПР, проте така комбшащя мае мiсце у випадку приеднан-ня не менше шести шдстанцш до системи iз двостороншм живленням.

Рис. 1. Схема живлення дшянки однофазним змшним струмом: а - схема живлення; б - векторш д1аграми напруг тягових обмоток; Ат, Вт, Ст - виводи первинно! обмотки; а^ Ьт,ст - виводи тягових обмоток.

© Босий Д. О., Земський Д. Р., 2016

У роботах [5, 6] представлен дослщження впливу негативних факторiв на яюсть елект-рично! енерги у лшях ДПР, виявлена можли-вють порушення вимог стандарту [7] за вста-новленими у ньому показники якосп, що про-являеться у вщхиленнях напруги, спотвореннi синусо!дност та наявност несиметри напруги. Зниження якосп попршуе умови роботи та збшьшуе втрати в пристроях живлення шфра-структури електрифiкованих залiзниць та еле-ктроприймачах iнших споживачiв. Ступiть негативного пливу залежить вщ штенсивност руху по!здiв, кiлькостi колiй на дшянщ, схеми та режиму роботи системи електропостачання.

Тривалий час компенсащя та визначення електромагнiтного впливу тягово! мережi на лши поздовжнього електропостачання зашз-ниць змiнного струму е предметом дослщжен-ня науковцiв у галузi енергетики. 1снуе думка, про цшковиту вiдмову вiд ДПР та запрова-дження окремих лiнiй напругою 25 кВ або !х збереження але iз пiдвищення напруги до 35 кВ. Проте будiвництвом окремо! лiнi! або замiна iзоляцi! та КТП враховуючи розповсю-дження цих лшш потребують значних швес-тицш у проект, що ставить шд питання його доцiльнiсть.

С пропозици щодо змiни конфiгурацi! лiнi! у напрямку вщмови вiд використання рейок та прокладання третього фазного проводу на опорах контактно! мережi (рис.2) [8]. При !! реалiзацi!' усуваеться гальвашчний зв'язок iз тяговою мережею, а також, за рахунок збли-ження проводiв наведену тяговим струмом 1к (рис. 3) ЕРС можна вважати рiвною у всiх трьох фазах. 1ндукована ЕРС Ека, Екв , Ека змiнюе значення напруги у кожнш фазi вщно-сно землi однаково, а система векторiв лшш-них напруг и!ас, иьа , исЬ при цьому за-лишаеться симетричною. На противагу, у лши ДПР пiд магнiтним впливом контактно! мере-жi потенцiал рейок практично не змшюеться, що призводить до несиметрп лiнiйних напруг. Модернiзовану лжя ДПР автори називають лiнiею з заземленою фазою (ЛЗФ-27,5 кВ) оскшьки третiй провiд приеднаний до фщеру живлення рейок.

Таким чином, дане рiшення дозволяе змен-шити несиметрiю наруг у споживачiв за рахунок зрiвняння електромагнiтного впливу на трифазну лшт тягово! мережi та дае можли-вiсть попередити виникнення резонансних явищ за рахунок посилення взаемного екра-нуючого ефекту.

Рис. 2. Схема тдключення ЛЗФ-27,5 кВ до шин тягово! шдстанцп: 1 - тяговий трансформатор; 2 -шини; 3 - рейковий фвдер; 4 - проводи ЛЗФ-27,5 кВ 5 - вимикач 6 - контактна мережа;7 - рейка; 8 -трансформатор КТП.

Рис. 3. Векторна д1аграма напруги у лши ЛЗФ-27,5 кВ

1нше техшчне ршення запропоноване дос-лщниками МПТу [9] передбачае вщ'еднання фази трансформатора КТП-25 кВ вiд рейки та тдключення !! до заземлювача з регульованим шдуктивним елементом (рис.4). Величина ш-дуктивностi Ьр визначаеться iз виразу

=1(Ь-2М)

(2)

де Ь - iндуктивнiсть 1 км контуру провщ -земля;

М - взаемна шдуктившсть 1 км мiж контурами повiтряний провiд фази а - земля i провщ фази б - земля;

1 - вщстань вiд тягово! шдстанцп до мюця пiдключення комплектно! трансформаторно! пiдстанцi! до проводах.

© Босий Д. О., Земський Д. Р., 2016 ¡ББЫ2307-4221 Електрифтащя транспорту, № 12. - 2016.

Рис. 4. Схема електропостачання нетягових спожи-вач1в змшного струму 1з вдосконаленим заземлюва-чем КТП: 1 - вторинна обмотка тягового трансформатора; 2 - первинна обмотка трансформатора КТП;

3 - регульована шдуктившсть; 4- штучний зазем-лювач

електропостачання i залишають вiдкритiм пи-тання оргaнiзaцi! системи нетягового електропостачання вщ лшш ДПР iз двостороннiм жив-ленням. Розробки у цьому напрямку можуть дозволити суттево (до 50%) зменшити втрати при передaчi електроенергi!, та зменшити вщ-хилення напруги вщ номiнaльного значення.

Можливим вирiшенням проблеми без про-ведення зaмiни обладнання на пiдстaнцi! може бути встановлення фазоповоротного пристрою приеднаного до шин 27,5 кВ. Таки пристрш представляе собою трансформатор принцип роботи якого подiбний до трансформатора зiб-раного за схемою Скотта, але на виходi якого утворюеться трифазна систему напруг (рис.5 та 6).

Рис. 5. Схема фазоповоротного трансформатора ДПР: 1, 2 - перший та другий однофазний трансформатор ввдповвдно

У цш системi напруга на первиннiй сторонi трансформатора КТП практично не залежить вщ струму, що протiкaе у рейках. Крiм того, не порушуеться робота рейкових кш, що призво-дить до тдвищення безпеки руху по!здiв на мапстральних зaлiзницях.

Пaдiння напруги у проводах та зaземлювaчi за величиною практично рiвнi та змiщеннi один вщ одного на 120°. У результат це призводить до зниження до допустимого рiвня коефiцiентa несиметрп за струмом i напругою на шинах комплектно! трансформаторно! пiдстaнцi!.

Запропоноваш способи у повнiй мiрi не зда-тнi вирiшити окресленi проблеми пов'язаш iз якiстю електроенергi! у лшях поздовжнього

Рис. 6. Векторна д1аграма напруг у первиннш (а) та вториннш (б) обмотках фазоповоротного трансформатора ДПР

Мехaнiзм роботи пояснимо на приклaдi перет-ворення системи вторинних напруг трансформатора ТП1 у систему, що щентична системi веторiв напруги на виходi iз ТП2 (див. рис. 1, б).

Нехай пристрш тдключений до шин трансформатора ТП1 (найменування виводiв трансформатора та пристрою ствпадають). Тодi первинна обмотка фазоперетворювача формуе систему iз двох взаемоперпендикулярних векторiв напруги (рис. 6, а). Ва вторинт обмотки з'еднaннi пост-довно у схему трикутник, який складаеться iз трьох по-рiзному скомпонованих фаз. Так вихвдна напруга отримуеться шляхом поеднання п'яти обмоток: по двi обмотки для фази Ьа та ас та одна обмотка для - сЬ. Напруга у останнш синфазна iз вхвдною напругою у фaзi ВА iз первинно! обмотки та одночасно iз напругою ись на ТП2, тому нaдaлi !! було взято за базову. Розглянувши векторну дia-граму та схему на вщповщних рисунках можна визначити, що напруги иас формуеться через послщовне п1дключення обмоток першого та другого трансформатора, напруга иьа через - зустрь чне. Завдяки комбшацл витк1в у цих обмотках можна регулювати фазовий кут та aмплiтуду напруги на виходi iз перетворювача.

Висновок

Експлуатащя системи поздовжнього електропостачання зaлiзниць змiнного струму супрово-

© Босий Д. О., Земський Д. Р., 2016

джуеться суттевим погiршенням якост електрич-но!, що викликаеться власною неоднорщшстю ль нл, електромагнiтним впливом близько розташо-вано! тягово! мереж та гальвашчним зв'язком i3 нею. Визначення та пошук шлях1в компенсацп заважаючого впливу, викликаного перелiченими чинниками, були у минулому предметом низки наукових дослiджень.

1стотним фактором який вливае на роботу сис-теми поздовжнього електропостачання на затзни-

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Корниенко, В. В. Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и перспективы (Аналитический обзор): Монография / В. В. Корниенко, А. В. Котельников, В. Т. Доманский. - К.: Транспорт Украины, 2004. - 196 с.

2. Сиченко, В. Г. Анал1з режимв напруги на при-еднаннях тягових шдстанцш змшного струму / В. Г. Сиченко, Д. О. Босий // Вюник Дншропетровського национального утверсигету зал1зничного транспорту 1мен1 академша В. Лазаряна. - Д., 2009. - Вип. 29. - С. 82-87.

3. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. [Текст] / К. Г. Марквардт. - М.: Транспорт, 1982. - 528 с.

4. Сиченко, В. Г. Яшсть електрично! енерги у тягових мережах електрифшованих залзниць: моногра-ф1я / В. Г. Сиченко, Ю. Л. Саенко, Д. О. Босий ; Днш-ропетр. нац. ун-т зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна.

— Д. : Стандарт-Сервю, 2015. — 340 с.

5. Финоченко, Т.Э. Магнитное влияние тяговых токов на показатели качества электроэнергии системы / Т.Э. Финоченко - Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. -2006. - № 3.

- С. 90-93.

6. Закарюкин В. П. Качество электроэнергии в линиях электропередачи «два провода - рельс» / В. П. Закарюкин, А. В. Крюков. - Електрифшащя транспорту. - 2014. - № 7. - С.84-91.

7. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия и совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Текст]. - К.: Госстандарт Украины, 1999. - 32 с.

8. Устройство для электроснабжения нетяговых потребителей на электрифицированных участках железных дорог переменного тока: пат. на полезную модель № 42484 РФ МПК: B60M1/02 / авторы и собственники патента Бочев А.С., Финоченко Т.Э.; начало действия патента: 12.07.2004; [Электронный ресурс]: http://www.freepm.ru/Models/42484.

9. Система электроснабжения нетяговых потребителей на электрифицированных участках железных дорог: пат. на полезную модель № 47819 РФ МПК: B60M3/00 B60M1/12; авторы Журавлев А.Н., Косарев А.Б., Косарев Б.И., Хананов В.В.; правообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) начало действия патента: 23.03.2005; [Электронный ресурс]: http ://www.freepm.ru/Models/47819.

Надшшла до друку 01.12.2016.

Внутршнш рецензент Сиченко В.Г.

цях 3MÎHrnro струму е вщсуттстъ можливосп у оргашзацп ïï двостороннього живлення вщ сушж-них шдстанцш, що пов'язано i3 симетруванням тягового навантаження вщносно системи зовтш-нъого електропостачання. Вирiшення ща пробле-ми призведе до зниження втрат електричноï енер-riï у лшл та пiдсвищiтъ надiйнiстъ електропостачання.

REFERENCES

1. Kornyenko, V. V. Elektryfykatsyia zheleznikh doroh Myrovie tendentsyy y perspektyvi (Analytycheskyi obzor): Monohrafyia / V. V. Kornyenko, A. V. Kotelnykov, V. T. Domanskyi. - K.: Transport Ukrayni, 2004. - 196 s.

2. Sychenko, V. H. Analiz rezhymiv napruhy na pryiednanniakh tiahovykh pidstantsii zminnoho strumu / V. H. Sychenko, D. O. Bosyi // Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana. - D., 2009. - Vyp. 29. - S. 82-87.

3. Markvardt, K. H. Elektrosnabzhenye elektryfytsyrovannikh zheleznikh doroh. [Tekst] / K. H. Markvardt. - M.: Transport, 1982. - 528 s.

4. Sychenko, V. H. Yakist elektrychnoi enerhii u tiahovykh merezhakh elektryfikovanykh zaliznyts: monohrafiia / V. H. Sychenko, Yu. L. Saienko, D. O. Bosyi ; Dnipropetr. nats. un-t zalizn transp. im. akad. V. Lazariana. — D. : Standart-Servis, 2015. — 340 s.

5. Fynochenko, T.E. Mahnytnoe vlyianye tiahovikh tokov na pokazately kachestva elektroenerhyy systemi / T.E. Fynochenko - Vestnyk Rostovskoho hosudarstvennoho unyversyteta putei soobshchenyia. -2006. - № 3. - S. 90-93.

6. Zakariukyn V. P. Kachestvo elektroenerhyy v lynyiakh elektroperedachy «dva provoda - rels» / V. P. Zakariukyn, A. V. Kriukov. - Elektryfikatsiia transportu. -2014. - № 7. - S.84-91.

7. GOST 13109-97. Elektrycheskaia enerhyia y sovmestymost tekhnycheskykh sredstv elektromahnytnaia. Normi kachestva elektrycheskoi enerhyy v systemakh elektrosnabzhenyia obshcheho naznachenyia [Tekst]. - K.: Hosstandart Ukrayni, 1999. - 32 s.

8. Ustroistvo dlia elektrosnabzhenyia netiahovikh potrebytelei na elektryfytsyrovannikh uchastkakh zheleznikh doroh peremennoho toka: pat. na poleznuiu model № 42484 RF MPK: B60M1/02 / avtori y sobstvennyky patenta Bochev A.S., Fynochenko T.E.; nachalo deistvyia patenta: 12.07.2004; [Elektronnii resurs] : http://www.freepm.ru/Models/42484.

9. Systema elektrosnabzhenyia netiahovikh potrebytelei na elektryfytsyrovannikh uchastkakh zheleznikh doroh: pat. na poleznuiu model № 47819 RF MPK: B60M3/00 B60M1/12; avtori Zhuravlev A.N., Kosarev A.B., Kosarev B.Y., Khananov V.V.; pravoobladatel Hosudarstvennoe obrazovatelnoe uchrezhdenye vissheho professyonalnoho obrazovanyia Moskovskyi hosudarstvennii unyversytet putei soobshchenyia (MYYT) nachalo deistvyia patenta: 23.03.2005; [Elektronnii resurs]: http://www.freepm.ru/Models/47819.

Зовшшнш рецензент Денисюк С. П.

© Босий Д. О., Земський Д. Р., 2016

Тенден^я до збiльшення кiлькостi потужного електрообладнання та актуальна проблема рацюнального використання енергетичних ресурсiв привертають увагу до питань якосп електричноТ енергп. У минулому, електрифiкацií залiзничних лЫш була використана для органiзацií електропостачання споживачiв розташо-ваних поблизу залiзницi через змонтовану на опорах контактноТ мережi лiнiю ДПР. Спотворення синусоТднос-тi та несиметрiю напруги, що виникае у лiнií ДПР, пов'язане iз використанням рейковоТ колií замiсть третього фазного проводу та сильним електромагытним впливу тяговоТ мережi. Суттевим недолiком експлуатацп лiнií поздовжнього електропостачання залiзниць змшного струму, що вливае на ефективысть передачi електричноТ енергií, е вщсуп-лсть можливостi органiзацií двостороннього живлення лшм ДПР мiж сумiжними тяговими пщстан^ями. У статi приведенi вiдомi способи пiдвищення якостi електричноТ енергп при електропостачанн нетягових споживачiв залiзниць змiнного струму. Автори пропонують схему фозоповоротного пристрою для лЫш ДПР та поясняють принцип його роботи.

Ключовi слова: якiсть електричноТ енергп; система тяги змiнного струму; л^я ДПР; нетяговi споживачi;

ЛЗФ-27,5 кВ; фазоповоротний трансформатор.

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, г.. Днепр, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373-15-25, факультет «Управление энергетическими процессами», кафедра «Интеллектуальные системы электроснабжения», эл. почта: Саке@киа, [email protected], ОЯСЮ: orcid.org/0000-0003-1818-2490, orcid.org/0000-0003-4322-0727

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЛИНИЯХ «ДВА ПРОВОДА-РЕЛЬС»

Тенденция к увеличению количества мощного электрооборудования и актуальная проблема рационального использования энергетических ресурсов привлекают внимание к вопросам качества электрической энергии. В прошлом, электрификации железнодорожных линий была использована для организации электроснабжения потребителей расположенных вблизи железной дороги через смонтированную на опорах контактной сети линию ДПР. Искажение синусоидности и несимметрию напряжения, что возникают в линии ДПР, связано с использованием рельсового пути вместо третьего фазного провода и сильным электромагнитным влиянием тяговой сети. Существенным недостатком эксплуатации линии продольного электроснабжения железных дорог переменного тока, который влияет на эффективность передачи электрической энергии, является отсутствие возможности организации двустороннего питания линий ДПР между смежными тяговыми подстанциями. В статье приведены известные способы повышения качества электрической энергии при электроснабжении нетяговых потребителей железных дорог переменного тока. Авторы предлагают схему фозоповоротного устройства для линий ДПР и объясняют принцип его работы.

Ключевые слова: качество электрической энергии; система тяги переменного тока; линия ДПР; нетяговые потребители; ЛЗФ-27,5 кВ; фазоповоротный трансформатор.

Dnipropetrovsk National University of Railway Transpor named after academician V. Lazaryan, Lazaryan Street, 2 Dnepr, Ukraine, 49010, Tel. +38 (056) 373-15-25, Department of "Management of energy processes" Chair "Intelligent power systems", e-mail: [email protected], [email protected], ORCID: orcid.org/0000-0003-1818-2490, orcid.org/0000-0003-4322-0727

The tendency to increase the number of high-power electric equipments and urgent problem of rational use of energy resources attract attention to the issues of quality of electric energy. In the past, the electrification of railway lines was used to provide power supply for the consumers located near the railway through mounted on the contact line network supports the TWR. Distortion of sinusoidal voltage and asymmetry that arise in the TWR line, due to the use of the track instead of the third phase conductor, and the strong influence of the electromagnetic of traction network. A significant disadvantage of operating power supply longitudinal line of the AC traction, which affects the efficiency of power transmission, is the absence of the possibility of organizing bilateral TWR power lines between adjacent traction substations. The article presents the known methods of improving the quality of electric energy in the electric power supply of consumers not traction railway AC roads. The authors suggest of electric circuit phase-shifting device for TWR lines and explain how it works.

Keywords: quality of electrical energy; AC traction system; DPR line; not traction consumers; LZF-27.5 kV; phase-shifting transformer.

УДК 621.331.3.025.1

ДА. БОСЫЙ (ДНУЖТ), Д Р. ЗЕМСКИЙ (ДНУЖТ)

Внутренний рецензент Сыченко В.Г. UDC 621.331.3.025.1

D.O. BOSIY (DNURT), D R. ZEMSKYI (DNURT)

Внешний рецензент Денисюк С. П.

IMPROVING THE QUALITY OF ELECTRICAL ENERGY IN "TWO WIRE-RAIL" LINES

Internal reviewer Sychenko V.H.

External reviewer Denisyuk S. P.

© Босий Д. О., Земський Д. Р., 2016

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.