RU2116206C1 - Method for determining equalizing current through section of ac traction network with double-ended power supply - Google Patents
Method for determining equalizing current through section of ac traction network with double-ended power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2116206C1 RU2116206C1 RU97101068A RU97101068A RU2116206C1 RU 2116206 C1 RU2116206 C1 RU 2116206C1 RU 97101068 A RU97101068 A RU 97101068A RU 97101068 A RU97101068 A RU 97101068A RU 2116206 C1 RU2116206 C1 RU 2116206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- current
- network
- power supply
- substation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрифициронному железнодорожному транспорту, в частности к способам определения уравнительного тока в тяговой сети переменного тока. The invention relates to electric rail transport, in particular to methods for determining surge current in a traction AC network.
Известен способ определения уравнительных токов на участке тяговой сети переменного тока при двухстороннем питании, основанный на измерении питающих напряжений как по модулю, так и по фазе. Знание этих величин при известных электрических параметрах тяговой сети позволяет определить уравнительный ток. Однако задача усложняется значительным расстоянием между тяговыми подстанциями (35 - 60 км) и отсутствием возможности измерения разности фаз напряжений подстанций, питающих данную фидерную зону. Это вызывает необходимость использования радиосигналов, например сигналов точного времени, передаваемых по программе "Маяк". Радиосигнал через блок приема радиосигналов записывают шлейфовыми осциллографами, установленными на подстанциях, питающих межподстанционную зону. Одновременно с записью радиосигналов ведут запись напряжений. По осциллограммам определяют действующие значения напряжений и их фазовые сдвиги относительно радиосигнала. По фазовым сдвигам относительно радиосигнала, вычисляют фазовый сдвиг между напряжениями. По найденным величинам вычисляют уравнительный ток. There is a method of determining equalizing currents in a section of an alternating current traction network with two-way power supply, based on measuring supply voltages both modulo and phase. Knowing these values with the known electrical parameters of the traction network allows you to determine the surge current. However, the task is complicated by the significant distance between traction substations (35-60 km) and the inability to measure the phase difference of the voltage of the substations supplying this feeder zone. This necessitates the use of radio signals, for example, accurate time signals transmitted by the Mayak program. The radio signal through the radio signal receiving unit is recorded by loop oscilloscopes installed in substations supplying the inter-substation zone. Simultaneously with the recording of radio signals are recorded voltage. The oscillograms determine the effective voltage values and their phase shifts relative to the radio signal. From the phase shifts relative to the radio signal, the phase shift between the voltages is calculated. Using the found values, the surge current is calculated.
Способ трудоемкий и его реализация требует применения дорогостоящего оборудования и привлечения квалифицированного персонала. Способ относится к косвенным методам измерения, так как различия напряжений по модулю и фазе, найденное прямыми измерениями, позволяют вычислить только однократное наблюдение уравнительного тока (см., например, Вопросы повышения эффективности электроподвижного состава и устройств тягового электроснабжения в условиях дальнего востока и БАМ: Межвузовский сборник научных трудов. Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта. - Хабаровск, 1986 г. - с. 11-14). The method is time-consuming and its implementation requires the use of expensive equipment and the involvement of qualified personnel. The method relates to indirect measurement methods, since the voltage differences in absolute value and phase, found by direct measurements, allow one to calculate only a single observation of the equalizing current (see, for example, Issues of increasing the efficiency of electric rolling stock and traction power supply devices in the Far East and BAM: Interuniversity collection of scientific papers. Khabarovsk Institute of Railway Engineers. - Khabarovsk, 1986 - pp. 11-14).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу измерения уравнительных токов является способ определения уравнительного тока, требующий предварительного определения гармоничного состава тягового тока и напряжения тяговой подстанции в двух режимах: при двухстороннем питании и отключенной второй тяговой подстанции (см. А.С. СССР N 1643228 A1, 1991, B 60 M 3/02). Уравнительный ток определяют по аналитическому выражению, содержащему действующие значения высших гармонических составляющих тягового тока при двухстороннем питании и при отключенной второй подстанции, а также значениях сдвига фаз между первыми гармониками тока и напряжения в обоих режимах. Выражение получено при условии равенства коэффициентов гармоник тягового тока на шинах первой подстанции при двухстороннем и консольном питании. Способ упрощает определение уравнительного тока, по сравнению с вышеописанным, за счет измерений лишь на одной из тяговых подстанций. The closest technical solution to the proposed method for measuring surge current is a method for determining surge current, which requires a preliminary determination of the harmonic composition of the traction current and voltage of the traction substation in two modes: with two-way power supply and the second traction substation disconnected (see AS USSR N 1643228 A1 , 1991, B 60 M 3/02). Equalizing current is determined by an analytical expression containing the effective values of the higher harmonic components of the traction current with two-way power and with the second substation switched off, as well as the values of the phase shift between the first harmonics of the current and voltage in both modes. The expression is obtained under the condition that the harmonics coefficients of the traction current on the buses of the first substation are equal for two-sided and cantilever power. The method simplifies the determination of surge current, compared with the above, due to measurements at only one of the traction substations.
Однако применяемый способ обладает рядом недостатков. However, the applied method has several disadvantages.
Для определения каждого наблюдения уравнительного тока требуется всякий раз нарушение заданного режима функционирования системы тягового электроснабжения, которое заключается в вынужденном выполнении коммутационных переключений с двухстороннего на одностороннее питание участка тяговой сети. To determine each observation of the surge current, each time a violation of the specified mode of operation of the traction power supply system is required, which consists in the forced switching from two-way to one-way power supply of the traction network section.
Принятое условие практического равенства коэффициента несинусоидальности при двухстороннем питании и отключенной второй тяговой подстанции многочисленными экспериментальными исследованиями подтверждается
Объем статистических данных ограничен.The accepted condition for the practical equality of the coefficient of non-sinusoidality with two-way power and a disconnected second traction substation is confirmed by numerous experimental studies
The volume of statistics is limited.
Цель настоящего изобретения - упрощение и повышение точности определения уравнительного тока. The purpose of the present invention is to simplify and improve the accuracy of determining surge current.
Предложенный способ определения уравнительного тока заключается в определении по коэффициенту третьей гармоники тока суммарного времени протекания уравнительного тока в межподстанционной зоне. По мгновенным значениями тока и напряжения первой тяговой подстанции определяют активную Wa и реактивную Wp энергию в течение суммарного времени протекания уравнительного тока в межподстанционной зоне за периоды отсутствия тяговой нагрузки в течение установленного интервала времени определения уравнительного тока. Значения Wa и Wp могут быть как положительными, так и отрицательными. Положительные значения активной и реактивной энергии (прием) обозначают соответственно W
где
W
W
T - суммарное время протекания уравнительного тока в межподстанционной зоне за периоды отсутствия тяговой нагрузки;
Uкс - действующее значение напряжения в контактной сети.The proposed method for determining the surge current is to determine the total time of the surge current in the inter-substation zone by the coefficient of the third harmonic of the current. The instantaneous values of the current and voltage of the first traction substation determine the active W a and reactive W p energy during the total flow time of the surge current in the inter-substation zone for periods of no traction load during the set time interval for determining the surge current. The values of W a and W p can be both positive and negative. Positive values of active and reactive energy (reception) denote respectively W
Where
W
W
T is the total time flow of equalizing current in the inter-substation zone for periods of absence of traction load;
U x - the effective value of the voltage in the contact network.
Установленный интервал времени уравнительного тока ограничивает снизу законченным циклом графика нагрузок (как правило, одни сутки) электроэнергетической системы. Суммарное время протекания уравнительного тока T в межподстанционной зоне зависит от размеров движения поездов на исследуемом участке. При низких размерах движения T соизмеримо с установленным интервалом времени определения уравнительного тока. При высоких размерах движения значение T состоит из интервалов времени отсутствия поездов на участке, предусмотренных на выполнение ремонтных работ. The set time interval of the equalizing current limits the bottom of the finished cycle of the load curve (usually one day) of the electric power system. The total flow time of equalizing current T in the inter-substation zone depends on the size of train traffic in the area under study. At low sizes of motion, T is commensurate with the established time interval for determining the equalizing current. At high traffic sizes, the value of T consists of time intervals for the absence of trains on the site, provided for repair work.
Решение технической задачи поясняется чертежом. На чертеже представлена структурная схема измерительной установки уравнительного тока, содержащей счетчик электрической энергии - 1, блок контроля уравнительного тока - 2 и таймер - 3. На первой тяговой подстанции в режиме двухстороннего питания ток и напряжение с измерительных трансформаторов тока и напряжения подают на счетчик электрической энергии - 1, позволяющий учитывать прием и отдачу активной и реактивной энергии. Момент начала отсутствия тяговой нагрузки в межподстанционной зоне между первой и второй тяговыми подстанциями определяют блоком контроля уравнительного тока - 2, который предназначен для обнаружения отсутствия тяговой нагрузки в межподстанционной зоне путем анализа величины коэффициента третьей гармоники тягового тока. Принимая во внимание, что уравнительный ток в отличие от тягового, носит практически синусоидальный характер, коэффициент третьей гармоники тока служит информативным параметром об отсутствии в межподстанционной зоне тягового и наличии лишь уравнительного тока. При отсутствии или незначительном содержании в кривой тока третьей гармоники анализируемый ток принимают уравнительным. Экспериментально устанавливают максимально возможное значение коэффициента тока третьей гармоники в уравнительном токе. Эта величина значительно ниже минимального значения коэффициента третьей гармоники при наличии тяговой нагрузки. В блоке контроля уравнительного тока - 2 вырабатываются два сигнала: первый дает запрет на работу счетчика электрической энергии - 1 при наличии электротяговой нагрузки в межподстанционной зоне, второй запускает таймер - 3 в период отсутствия электротяговой нагрузки. По завершению установленного интервала времени определения уравнительного тока, например одни сутки, вычисляют разность конечных и начальных показаний счетчиков электрической энергии, расход активной и реактивной энергии, снимают показания таймера, соответствующему суммарному времени протекания уравнительного тока в межподстанционной зоне за периоды отсутствия тяговой нагрузки. Уравнительный ток определяют по приведенным ранее формулам. The solution to the technical problem is illustrated in the drawing. The drawing shows a structural diagram of a measuring equalization current installation containing an electric energy meter - 1, an equalizing current control unit - 2 and a timer - 3. At the first traction substation in two-way power mode, current and voltage from current and voltage measuring transformers are supplied to the electric energy meter - 1, allowing to take into account the reception and return of active and reactive energy. The moment of the beginning of the absence of traction load in the substation zone between the first and second traction substations is determined by the equalizing current control unit - 2, which is designed to detect the absence of traction load in the substation zone by analyzing the value of the third harmonic coefficient of the traction current. Taking into account that the surge current, unlike the traction current, is almost sinusoidal, the coefficient of the third harmonic of the current serves as an informative parameter about the absence of traction in the inter-substation zone and the presence of only the surge current. In the absence or insignificant content of the third harmonic current curve, the analyzed current is taken equalizing. Experimentally establish the maximum possible value of the current coefficient of the third harmonic in the surge current. This value is significantly lower than the minimum value of the third harmonic coefficient in the presence of traction load. Two signals are generated in the equalizing current control unit - 2: the first one prohibits the operation of the electric energy meter - 1 in the presence of an electric traction load in the substation zone, the second starts a timer - 3 in the absence of an electric traction load. Upon completion of the set time interval for determining the surge current, for example, one day, the difference between the final and initial readings of the electric energy meters, the consumption of active and reactive energy are calculated, the timer is taken corresponding to the total flow time of the surge current in the inter-substation zone during periods of no traction load. Equalizing current is determined by the above formulas.
Предложенный способ определения уравнительных токов позволяет производить измерения без ограничения размеров движения поездов, не требует привлечения персонала высокой квалификации, так как измерения могут быть выполнены оперативным персоналом. Кроме того, предложенный способ не требует применения дорогостоящих средств измерения и обработки. The proposed method for determining equalizing currents allows measurements to be made without restricting the size of train movements, does not require the involvement of highly qualified personnel, since measurements can be performed by operational personnel. In addition, the proposed method does not require the use of expensive measuring and processing tools.
Claims (2)
где W
W
T - суммарное время протекания уравнительного тока в межподстанционной зоне за периоды отсутствия тяговой нагрузки;
Uкс - действующее значение напряжения в контактной сети.1. A method for determining the surge current in a portion of an alternating current traction network with double-sided power supply, namely, that the current and voltage as a function of time are recorded at the first traction substation and based on them, a surge current is determined, characterized in that the start moment of absence of traction is established loads in the inter-substation feeder zone between the first and second traction substations by analyzing the relative value of the third harmonic of the current, starting from which the time intervals of the of the traction load, and from the values of current, voltage and total time, the active and reactive energy received into the traction network and supplied from the network are determined before the end of the set time interval and, with a known voltage in the contact network, the average value of the equalizing current and its phase in the steady state are determined external and traction power supply systems according to the formulas
where w
W
T is the total time flow of equalizing current in the inter-substation zone for periods of absence of traction load;
U x - the effective value of the voltage in the contact network.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97101068A RU2116206C1 (en) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Method for determining equalizing current through section of ac traction network with double-ended power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97101068A RU2116206C1 (en) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Method for determining equalizing current through section of ac traction network with double-ended power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2116206C1 true RU2116206C1 (en) | 1998-07-27 |
| RU97101068A RU97101068A (en) | 1999-01-27 |
Family
ID=20189312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97101068A RU2116206C1 (en) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Method for determining equalizing current through section of ac traction network with double-ended power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2116206C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396663C1 (en) * | 2009-06-08 | 2010-08-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Device for balancing and increasing capacity factor of electric traction load |
| RU2714196C1 (en) * | 2018-06-08 | 2020-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Device for limitation of equalizing current in alternating current contact network |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1643228A1 (en) * | 1988-09-22 | 1991-04-23 | Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Method for determination of circulating current in section of ac traction network with double-sided power supply |
-
1997
- 1997-01-23 RU RU97101068A patent/RU2116206C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1643228A1 (en) * | 1988-09-22 | 1991-04-23 | Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Method for determination of circulating current in section of ac traction network with double-sided power supply |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396663C1 (en) * | 2009-06-08 | 2010-08-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Device for balancing and increasing capacity factor of electric traction load |
| RU2714196C1 (en) * | 2018-06-08 | 2020-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Device for limitation of equalizing current in alternating current contact network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200309829A1 (en) | On-line monitoring system for the performance of the measurement equipment in the entire power grid based on wide-area synchronous measurement | |
| RU2372624C1 (en) | Method for detection of single-phase earth fault location in ramified overhead power transmission line, method for detection of phase-to-phase short circuit in ramified overhead power transmission line and device for current and voltage monitoring for their realisation | |
| CN102305922B (en) | On-load detection method and device for intelligent optical fiber electric energy meter in substation | |
| CN110988600B (en) | Power distribution network line break fault section positioning method | |
| WO2013010447A1 (en) | Carrier communication test device | |
| CN103460552A (en) | Method for determining topology on low-voltage electrical distribution system | |
| Delle Femine et al. | Discussion on DC and AC power quality assessment in railway traction supply systems | |
| GB2506135A (en) | Branch circuit monitor with onboard processing | |
| US20160003874A1 (en) | Measuring system having several sensors and having a central evaluating unit | |
| RU2116206C1 (en) | Method for determining equalizing current through section of ac traction network with double-ended power supply | |
| Cipolletta et al. | Monitoring a DC Train Supplied by a Reversible Substation | |
| RU2267410C1 (en) | Method to determine process power losses in ac traction system | |
| CN201646439U (en) | Power supply device for stabilized power supply using railway contact system electric energy | |
| RU2531038C2 (en) | Method for monitoring state of electrical network and power facility and device for its implementation | |
| Antonowicz et al. | Smart meter in voltage control system of power network | |
| CN208689131U (en) | A kind of zero sequence active component molded line line fault indicator | |
| CN102288818A (en) | Split type measurement method and split type power distribution terminal | |
| CN104635043A (en) | Electronic sensing type high-voltage metering device and remote testing system | |
| RU102565U1 (en) | INFORMATION SYSTEM FOR DETERMINING THE EQUATION OF CURRENT CURRENT AT A PART OF AC TRACING NETWORK | |
| CN213337860U (en) | Wide-area synchronous transient recording type fault judgment system | |
| CN210487896U (en) | Accurate positioning device for short circuit fault of high-voltage cable | |
| RU225949U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR AT THE CONTACT NETWORK SECTIONATION POST | |
| EP3575805B1 (en) | Dc substation and method for detecting an electrical energy flow in said substation | |
| RU2128120C1 (en) | Method of checking equalizing current in double-track section of ac traction mains | |
| CN117169587A (en) | Train energy consumption measurement method, system, electronic equipment and storage medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080124 |