Разработана методика компьютерного моделирования режимов систем тягового электроснабжения постоянного тока с 6-ти пульсным преобразователем в фазных координатах. Предложенные компьютерные модели могут применяться для определения параметров режима подсистем постоянного и переменного токов, а также расчета режимов на высших гармониках
системы тягового электроснабжения постоянного тока, моделирование
Расчётная модель системы электроснабжения железной дороги (СЭЖД) постоянного тока с 6-ти пульсным преобразователем создана с помощью программного комплекса Fazonord [1], позволяющего рассчитывать режимы работы питающей электрической сети переменного тока и тяговой сети постоянного тока. Схема СЭЖД включала следующие элементы: три тяговых подстанции (ТП) с шестипульсными преобразователями, две межподстанционные зоны тяговой сети 3 кВ, а также питающую сеть переменного тока, включающую три линии электропередачи 110 кВ. Моделировалось движение двух четных и такого же числа нечетных поездов массой 3884 тонны. Межпоездной интервал принят равным 35 минутам. На рисунке 1 представлены временные зависимости напряжений на токоприемниках первого и второго поездов, а также аналогичных параметров для вводов 110 кВ ТП 1. Из рисунка 1, а видно, что на восьмой минуте напряжение на токоприемнике второго поезда снижается ниже допустимого значения 2,7 кВ. Напряжения на вводах 110 кВ первой ТП различаются незначительно.
|
|
|
|
а) |
б) |
Рисунок 1 – Напряжения на токоприемниках и шинах 110 кВ первой ТП
|
|
|
|
а) |
б) |
Рисунок 1 – Коэффициенты гармоник на шинах 110 кВ ТП 1 и коэффициенты несимметрии на вводах 110 кВ тяговых подстанций
На рис. 1, а показаны зависимости суммарных коэффициентов гармоник на шинах 110 кВ первой ТП, а на рис. 2, б – графики изменений коэффициентов несимметрии по обратной последовательности для всех рассматриваемых подстанций. Полученные результаты показывают, что максимальное значение kU более чем в три раза превышает допустимое значение, что требует применения средств для снижения гармонических искажений. Уровни несимметрии на шинах 110 кВ всех ТП составляют десятые доли процента и не превышают допустимых значений, что выгодно отличает СТЭ постоянного тока от СТЭ 25 кВ переменного тока.
Заключение. Разработаны цифровые модели, позволяющие осуществлять комплексное моделирование систем электроснабжения железных дорог постоянного тока с шестипульсными преобразователями. Представленные модели могут использоваться при проектировании и эксплуатации, а также для выбора методов и средств улучшения качества электроэнергии.
1. Закарюкин В.П. Моделирование систем тягового электроснабжения постоянного тока / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков. - Иркутск: ИрГУПС, 2022. - 184 с.
