RU210055U1 - Устройство измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока - Google Patents
Устройство измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU210055U1 RU210055U1 RU2021129652U RU2021129652U RU210055U1 RU 210055 U1 RU210055 U1 RU 210055U1 RU 2021129652 U RU2021129652 U RU 2021129652U RU 2021129652 U RU2021129652 U RU 2021129652U RU 210055 U1 RU210055 U1 RU 210055U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- input
- current
- active
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, а именно к системе тягового электроснабжения, содержащей регулируемое устройство компенсации реактивной мощности и систему накопления энергии, измерительные трансформаторы и аналогово-цифровые преобразователи, блоки уставок, регистрации, контроля и регулирования. Устройство измерения напряжения на шинах активного поста секционирования, содержащего регулируемое устройство компенсации реактивной мощности, систему накопления электроэнергии, трансформаторы тока и трансформатор напряжения. При этом устройство измерения дополнено аналого-цифровым преобразователем, вход которого соединен с выходами трансформаторов тока и трансформатора напряжения, а выход соединен с первым входом блока контроля и регулирования, второй вход которого соединен с выходом блока уставок. Выход блока контроля и регулирования соединен с входом блока регистрации токов и напряжений, выход которого связан с регулируемым устройством компенсации реактивной мощности и системой накопления электроэнергии. Технический результат - повышение энергетической эффективности работы системы тягового электроснабжения переменного тока, содержащей активный пост секционирования контактной сети. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, а именно к системе тягового электроснабжения, содержащей регулируемое устройство компенсации реактивной мощности и систему накопления энергии, измерительные трансформаторы и аналогово-цифровые преобразователи, блок преобразования сигналов, блоков дискретных входов и выходов, блок контроля и регулирования.
Целью полезной модели является повышение энергетической эффективности работы системы тягового электроснабжения переменного тока, содержащей активный пост секционирования контактной сети.
Предлагаемое устройство позволяет повысить энергетическую эффективность работы системы тягового электроснабжения путем регулирования внешней характеристики регулируемых устройств компенсации реактивной мощности и систем накопления энергии на основе измерения напряжения на шинах активного поста секционирования переменного тока.
Измерение напряжения на шинах поста секционирования с учетом признака наличия тяговой нагрузки позволяет скорректировать характеристики работы регулируемых устройств компенсации реактивной мощности и системы накопления электроэнергии с целью соответствия данных характеристик внешним характеристикам смежных тяговых подстанций.
Известны устройства измерения тока и напряжения с различным составом оборудования. Недостатком данных устройств является отсутствие возможности одновременного контроля суммы токов, протекающих по тяговой сети, и высших гармонических составляющих тока, обусловленные режимами работы системы тягового электроснабжения и электроподвижного состава.
Известно устройство измерения тока и напряжения в высоковольтной сети, содержащее первичные масштабные преобразователи тока и напряжения, аналого-цифровые преобразователи с оптическим выходом для сигналов измеренного тока и напряжения, приемное устройство, с оптическим выходом для сигнала тока аналого-цифрового преобразователя, подключенного на стороне высокого потенциала и получающего питание от быстронасыщающегося трансформатора тока, и аналого-цифрового преобразователя с оптическим выходом ля сигнала напряжения на стороне низкого потенциала и питанием от внешнего источника [1]. Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности одновременного измерения нескольких значений токов на различных присоединениях в режимах отсутствия нагрузки.
Известно устройство цифрового измерения электрического тока [2]. Указанное устройство позволяет производить измерения электрического тока в цифровом виде на основе преобразования вращения подвижной катушки первичного преобразователя с дальнейшим его преобразованием в электрический сигнал с учетом масштабирования и цифрового кодирования с желаемым техническим результатом, т.е. повышением точности измерения электрического тока. Недостатком устройства является отсутствие возможности измерения напряжения, автоматизации процесса измерения и необходимость привлечения оператора для проведения автоматизированных измерений.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство измерения напряжения регулируемой установки компенсации реактивной мощности на посту секционирования [3], содержащее трансформаторы тока и напряжения, масштабные усилители, измерительные преобразователи, компараторы, логический элемент «ИЛИ», соленоид промежуточного реле и измеритель напряжения.
В прототипе технический результат измерения напряжения в режиме отсутствия нагрузки обеспечивается за счет использования измерительных преобразователей, сигнализирующих об отсутствии тяговой нагрузки на межподстанцинной зоне.
Недостатками данной схемы являются:
1) отсутствие возможности определения режима отсутствия нагрузки по анализу коэффициента высших гармонических составляющих;
2) использование в устройстве аналоговых компонентов.
Система тягового электроснабжения электрифицированных участках переменного напряжения 25 или 2×25 кВ получает питание от сети внешнего электроснабжения напряжением 110 (220) кВ. В виду того, что режимы работы энергосистемы изменяются, наблюдается изменение уровня высшего напряжения тяговых подстанций как в течение суток, так и более длительного времени. В данном случае колебания уровня напряжения на шинах тяговой подстанции 25 или 2×25 кВ и в контактной сети могут достигать 4-5 кВ, или около 20% от номинального напряжения. Изменение напряжения в нагрузочных режимах и режиме холостого хода необходимо учитывать при определении внешней характеристики регулируемых устройств, с целью исключения дополнительных потерь от перекомпенсации реактивной мощности при работе устройств компенсации реактивной мощности и обеспечения рациональных режимов заряда-разряда систем накопления электроэнергии.
Определение режима холостого хода тяговых подстанций автоматически осуществляется на основе анализа контролируемых величин: суммы токов, протекающих по секциям контактной сети, и по наличию высших гармонических составляющих, генерируемых выпрямительными установками преобразователей электрического подвижного состава.
Предлагаемое устройство может быть использовано на постах секционирования контактной сети переменного тока системы тягового электроснабжения железной дороги напряжением 25 или 2×25 кВ.
Технический результат обеспечивается за счет регулирования внешней характеристики регулируемого устройства компенсации реактивной мощности и системы накопления электроэнергии, подключенных к шинам поста секционирования контактной сети с использованием устройства определения режима холостого хода тяговой сети.
На фиг. 1 представлена схема устройства измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока.
Заявленное устройство состоит из трансформаторов тока 1-4 (фиг. 1), трансформатора напряжения 5, аналого-цифрового преобразователя 6, блока уставок 7, блока регистрации токов и напряжений 8 и блока контроля и регулирования 9. На активном посту секционирования находятся регулируемое устройство компенсации реактивной мощности 10 и система накопления электроэнергии 11.
Реализация работы предлагаемого устройства осуществляется с помощью блока контроля и регулирования 9, который анализирует уставки и текущее состояние источника энергии (регулируемого устройства компенсации реактивной мощности и системы накопления энергии) на основе информации от блока уставок 7 и аналогово-цифрового преобразователя 6, определяющего коэффициент несинусоидальности по гармоникам тока (1), на основании выполнения условия (2), и затем формирует команды на управление режимом работы регулируемого устройства компенсации реактивной мощности 10 и системы накопления электроэнергии 11 от блока регистрации 8.
Контролируемые параметры системы тягового электроснабжения:
1) токи, протекающие по присоединениям контактной сети I1, I2, I3, I4, А;
2) напряжение на шинах поста секционирования контактной сети Uш25, кВ;
3) коэффициент i-й гармонической составляющей Кг(i) %, определяется по формуле:
где I1 - величина тока промышленной частоты в тяговой сети, А;
Ii - величина тока i-й гармоники, А.
Режим холостого хода в тяговой сети определяется следующим условием:
где I1, 2, 3, 4 _ ток протекающий через фидера контактной сети, А;
ΔΙ12, ΔΙ34 - погрешности измерения токов, А;
Кг уст - уставка коэффициента гармонической составляющей, %.
Путем суммирования токов, протекающих по присоединениям контактной подвеске, с учетом погрешности, обусловленной точностью измерительных приборов и наличия переходных сопротивлений в узлах контактной сети, можно определить отсутствие электроподвижного состава на межподстанционной зоне.
За счет контроля гармонических составляющих тока повышается точность определения отсутствия электроподвижного состава с выпрямительными установками.
Блок контроля и регулирования 9 предназначен для анализа уровня напряжения на шинах активного поста секционирования, передачи значений тока и напряжения в блок дискретных выходов и регистрации 8 и далее на регулируемое устройство, для корректировки внешней характеристики. В случае, если информация, поступающая от аналогового-цифрового преобразователя 6 на блок контроля и регулирования 9 сигнализирует о выполнении условия (2), то на блок 8 подается команда на корректировку напряжения режима холостого хода.
Предлагаемый подход к управлению режимом разряда позволяет повысить энергетическую эффективность регулирования внешней характеристики активных постов секционирования контактной сети.
Достоинством предлагаемого устройства является возможность регулирования внешней характеристики устройства системы накопления электроэнергии и регулируемого компенсирующего устройства с учетом показателей режима работы системы тягового электроснабжения, на основе анализа данных суммы токов, протекающих в контактной подвеске, и высших гармонических составляющих, направленных на повышение энергетической эффективности.
Библиографический список
1. Пат.RU (11) 166063 (13) U1 МПК G01R 19/25 Устройство измерения тока и напряжения в высоковольтной сети / С.И. Марценюк, А.С.Медведев №2016118189/28; Заявлено 10.05.2016; Опубл. 10.11.2016. Бюл.№31.
2. Пат. RU (11) 2680988 (13) С1 МПК G01R 27/00 Цифровой измеритель электрического тока / Г.Н. Ахобадзе №2018106657; Заявлено 22.02.2018; Опубл. 01.03.2019. Бюл. №7.
3 Пат. RU (11) 193828 (13) U1 МПК В60М 7/00 Устройство измерения напряжения регулируемой установки компенсации реактивной мощности на посту секционирования / В.Л. Незевак, В.Т. Черемисин, А.В. Никонов №2019118945; Заявлено 17.06.2019; Опубл. 18.11.2019. Бюл. №32.
Claims (1)
- Устройство измерения напряжения на шинах активного поста секционирования, содержащего регулируемое устройство компенсации реактивной мощности, систему накопления электроэнергии, трансформаторы тока и трансформатор напряжения, отличающееся тем, что устройство измерения дополнено аналого-цифровым преобразователем, вход которого соединен с выходами трансформаторов тока и трансформатора напряжения, а выход соединен с первым входом блока контроля и регулирования, второй вход которого соединен с выходом блока уставок, при этом выход блока контроля и регулирования соединен с входом блока регистрации токов и напряжений, выход которого связан с регулируемым устройством компенсации реактивной мощности и системой накопления электроэнергии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021129652U RU210055U1 (ru) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | Устройство измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021129652U RU210055U1 (ru) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | Устройство измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU210055U1 true RU210055U1 (ru) | 2022-03-25 |
Family
ID=80820688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021129652U RU210055U1 (ru) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | Устройство измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU210055U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218476U1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство регулирования статического компенсатора реактивной мощности на посту секционирования |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94919U1 (ru) * | 2010-01-14 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | Устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети |
| WO2013020212A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Abb Inc. | Electrical energy storage system for traction power supply |
| RU160050U1 (ru) * | 2015-10-28 | 2016-02-27 | Леонид Абрамович Герман | Пост секционирования контактной сети переменного тока |
| RU172099U1 (ru) * | 2017-02-21 | 2017-06-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) | Пост секционирования контактной сети переменного тока |
| RU203358U1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-04-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Пост секционирования переменного тока с гибридным накопителем электроэнергии |
-
2021
- 2021-10-11 RU RU2021129652U patent/RU210055U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94919U1 (ru) * | 2010-01-14 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | Устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети |
| WO2013020212A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Abb Inc. | Electrical energy storage system for traction power supply |
| RU160050U1 (ru) * | 2015-10-28 | 2016-02-27 | Леонид Абрамович Герман | Пост секционирования контактной сети переменного тока |
| RU172099U1 (ru) * | 2017-02-21 | 2017-06-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) | Пост секционирования контактной сети переменного тока |
| RU203358U1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-04-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Пост секционирования переменного тока с гибридным накопителем электроэнергии |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218476U1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство регулирования статического компенсатора реактивной мощности на посту секционирования |
| RU225949U1 (ru) * | 2024-02-20 | 2024-05-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство регулирования статического компенсатора реактивной мощности на посту секционирования контактной сети |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110187192B (zh) | 一种基于对拖实验的换流阀损耗测量***及方法 | |
| Fuchs et al. | Measurement of three-phase transformer derating and reactive power demand under nonlinear loading conditions | |
| CN103149471A (zh) | 一种充电机、充电桩的校验方法及设备 | |
| CN113933593B (zh) | 一种基于电流比较器的大截面电缆导体交流等效电阻测试***及方法 | |
| CN109387804B (zh) | 一种柔直***计量方法、计量装置精度检测方法及*** | |
| RU210055U1 (ru) | Устройство измерения напряжения на активном посту секционирования переменного тока | |
| CN111564844A (zh) | 一种cvt二次侧谐波监测异常数据校正方法 | |
| CN116488241A (zh) | 一种基于分布式电源的配电网线损分析方法 | |
| RU198361U1 (ru) | Передвижная установка для диагностики силовых распределительных трансформаторов | |
| RU218476U1 (ru) | Устройство регулирования статического компенсатора реактивной мощности на посту секционирования | |
| CA3042982C (en) | Measuring transducer | |
| RU2298195C1 (ru) | Счетчик электрической энергии постоянного тока для подвижного состава железнодорожного транспорта | |
| CN103338025A (zh) | 工频调感谐振装置及其调频判断工频串联谐振状态的方法 | |
| CN1124846A (zh) | 电力变压器直流电阻的动态测量方法及测量装置 | |
| RU2803268C1 (ru) | Способ определения неравномерности загрузки преобразовательных агрегатов, включенных параллельно | |
| RU193828U1 (ru) | Устройство измерения напряжения регулируемой установки компенсации реактивной мощности на посту секционирования | |
| Ryabchik et al. | Digital Monitoring and Assessment of Lifetime of Underground Substation Traction Units | |
| Panchev et al. | Study on Reactive Power Compensation Effect on the Reliability of Power Supply Systems Operation at “Bulmarket DM” Ltd | |
| Garnacho et al. | Calibration set-up for energy measuring systems installed in AC railway systems | |
| RU162879U1 (ru) | Измеритель переменного тока | |
| RU113014U1 (ru) | Устройство для определения пульсационных потерь электрических машин пульсирующего тока | |
| CN219737651U (zh) | 飞轮储能电气参数监测装置 | |
| RU225949U1 (ru) | Устройство регулирования статического компенсатора реактивной мощности на посту секционирования контактной сети | |
| RU2771615C1 (ru) | Тяговая подстанция переменного тока | |
| CN217981613U (zh) | 一种交直流电流传感器的适配装置 |