RU2595088C1 - Electrified ac railways 25kw power supply system - Google Patents
Electrified ac railways 25kw power supply system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595088C1 RU2595088C1 RU2015109354/11A RU2015109354A RU2595088C1 RU 2595088 C1 RU2595088 C1 RU 2595088C1 RU 2015109354/11 A RU2015109354/11 A RU 2015109354/11A RU 2015109354 A RU2015109354 A RU 2015109354A RU 2595088 C1 RU2595088 C1 RU 2595088C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power supply
- traction
- loads
- unit
- supply system
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к области электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ и может быть использовано для электроснабжения тяговых нагрузок.The claimed invention relates to the field of electrified railways of
Для электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ известна проблема выполнения графика движения с минимальными потерями электрической энергии.For electrified railways of alternating
Известна система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ [Тяговые подстанции [Текст] Бей Ю.М., Мамошин Р.Р., Пупынин В.Н. / Учебник для вузов ж-д транспорта. - Москва: Транспорт, 1986. - 319 с.; Правила устройств системы тягового электроснабжения [Текст]: утв. МПС РФ 04.06.1997. - Москва - 1997. - 51 с; Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации, ЦД-790; Инструкция по переключениям в электроустановках [Текст] - Москва: Издательство НЦ ЭНАС, 2004. - 96 с.].A known system of power supply of electrified railways of alternating current 25 kV [Traction substations [Text] Bay Yu.M., Mamoshin RR, Pupynin VN / Textbook for universities railway transport. - Moscow: Transport, 1986. - 319 p .; Rules for devices of traction power supply system [Text]: approved. Ministry of Railways of the Russian Federation 04.06.1997. - Moscow - 1997. - 51 s; Instructions on the movement of trains and shunting on the railways of the Russian Federation, TsD-790; Instructions for switching in electrical installations [Text] - Moscow: Publishing house NTs ENAS, 2004. - 96 p.].
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ содержит систему внешнего электроснабжения, тяговые подстанции, тяговую сеть, линии связи, а также диспетчерский пункт.The power supply system of 25 kV AC electrified railways contains an external power supply system, traction substations, traction network, communication lines, as well as a control center.
Тяговые подстанции содержат силовые трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой, а также распределительные устройства высшего, тягового и районного напряжения, которые содержат коммутационные аппараты, в частности высоковольтные выключатели и разъединители, устройства компенсации реактивной мощности.Traction substations contain power transformers with a voltage control device under load, as well as switchgears of higher, traction and regional voltage, which contain switching devices, in particular high-voltage switches and disconnectors, reactive power compensation devices.
Тяговая сеть содержит контактную, рельсовую сеть и пост секционирования, а также тяговые нагрузки.The traction network contains a contact, rail network and a sectioning station, as well as traction loads.
Пост секционирования содержит первую и вторую секции шин, а также коммутационные выключатели.The sectioning station contains the first and second bus sections, as well as switching switches.
Диспетчерский пункт содержит каналы связи, поездного и энергодиспетчера.Dispatch point contains communication channels, train and energy dispatcher.
Тяговые подстанции электрически соединены между собой посредством системы внешнего электроснабжения и тяговой сети. Причем тяговые трансформаторы подключены к линиям электропередач системы внешнего, районного электроснабжения и тяговых нагрузок через высоковольтные выключатели и разъединители распределительных устройств высшего, районного и тягового напряжения.Traction substations are electrically interconnected through an external power supply system and a traction network. Moreover, traction transformers are connected to power lines of the external, district power supply system and traction loads through high-voltage switches and disconnectors of switchboards of higher, district and traction voltage.
Контактная сеть разделена на секции контактных подвесок, которые соединены между собой посредством первой и второй секции шин и высоковольтных выключателей поста секционирования, а также подключены к распределительным устройствам тягового напряжения через устройства компенсации реактивной мощности.The contact network is divided into sections of contact suspensions, which are interconnected by means of the first and second sections of buses and high-voltage circuit breakers of the sectioning station, and are also connected to traction voltage distribution devices through reactive power compensation devices.
Тяговые нагрузки подключены одним выводом к контактной сети, а другим - к рельсовой сети.Traction loads are connected with one pin to the contact network, and the other to the rail network.
Поездной и энергодиспетчер связаны между собой при помощи каналов связи. Причем энергодиспетчер соединен через каналы связи с коммутационным аппаратами тяговых подстанций и поста секционирования.The train and energy dispatchers are connected via communication channels. Moreover, the energy dispatcher is connected via communication channels with switching devices of traction substations and a sectioning station.
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ работает следующим образом.The power supply system of electrified railways of
Поездной диспетчер управляет движением поездов на участке железной дороги и, при необходимости, по каналам связи направляет энергодиспетчеру запросы об изменении напряжения в тяговой сети. По запросу поездного диспетчера энергодиспетчер контролирует состояние оборудования, положения коммутационных аппаратов и производит переключения коммутационных аппаратов тяговой подстанции для выполнения графика движения поездов.The train dispatcher controls the movement of trains on the railway section and, if necessary, sends requests to the energy dispatcher about changes in the voltage in the traction network via communication channels. At the request of the train dispatcher, the energy dispatcher monitors the condition of the equipment, the position of the switching devices and switches the switching devices of the traction substation to fulfill the train schedule.
Достоинство системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ заключается в том, что система обеспечивает выполнение графика движения поездов с нормированным уровнем напряжения за счет устройств регулирования напряжения под нагрузкой силовых трансформаторов.The advantage of the power supply system of electrified railways of alternating
Недостаток известной системы электроснабжения заключается в том, что система не позволяет выполнить график движения при минимальных потерях электрической энергии.A disadvantage of the known power supply system is that the system does not allow to carry out a traffic schedule with minimal losses of electrical energy.
Наиболее близким к заявляемому решению является [Патент РФ 2427484, МПК B60M 3/02 (01.01.2009), Система электроснабжения электрифицированных дорог железных дорог переменного тока / Григорьев Н.П., Крикун А.А. (РФ) [Текст] - №2010119621, заявлено 17.05.2010, опубликовано 27.08.2011, бюл. №24].Closest to the claimed solution is [RF Patent 2427484, IPC
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ содержит систему внешнего электроснабжения, тяговые подстанции, тяговую сеть, линии связи, а также диспетчерский пункт.The power supply system of 25 kV AC electrified railways contains an external power supply system, traction substations, traction network, communication lines, as well as a control center.
Тяговые подстанции содержат силовые трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой, а также распределительные устройства высшего и тягового напряжения, которые содержат коммутационные аппараты, в частности высоковольтные выключатели и разъединители, устройства компенсации реактивной мощности.Traction substations contain power transformers with a device for regulating voltage under load, as well as switchgears of higher and traction voltage, which contain switching devices, in particular high-voltage switches and disconnectors, reactive power compensation devices.
Тяговая сеть содержит контактную, рельсовую сеть и пост секционирования, а также тяговые нагрузки.The traction network contains a contact, rail network and a sectioning station, as well as traction loads.
Пост секционирования содержит первую и вторую секции шин, а также коммутационные выключатели.The sectioning station contains the first and second bus sections, as well as switching switches.
Диспетчерский пункт содержит каналы связи, поездного, энергодиспетчера, блок анализа схем питания тяговых нагрузок и блок выбора схем питания тяговых нагрузок.The control center contains communication channels, a train, an energy dispatcher, a unit for analyzing power schemes for traction loads and a unit for selecting power schemes for traction loads.
Тяговые подстанции электрически соединены между собой посредством системы внешнего электроснабжения и тяговой сети. Причем силовые трансформаторы подключены к системе внешнего электроснабжения и тяговой сети с помощью распределительных устройств высшего и тягового напряжения через высоковольтные выключатели и разъединители и устройств компенсации реактивной мощностиTraction substations are electrically interconnected through an external power supply system and a traction network. Moreover, the power transformers are connected to the external power supply system and the traction network using switchgears of higher and traction voltage via high-voltage switches and disconnectors and reactive power compensation devices
Тяговая сеть соединена с распределительным устройством тягового напряжения, а именно через контактную сеть и рельсовую сеть.The traction network is connected to the traction voltage switchgear, namely via a contact network and a rail network.
Контактная сеть разделена на секции контактных подвесок, которые соединены между собой посредством первой и второй секции шин и высоковольтных выключателей поста секционирования, а также подключены к распределительным устройствам тягового напряжения через устройства компенсации реактивной мощности.The contact network is divided into sections of contact suspensions, which are interconnected by means of the first and second sections of buses and high-voltage circuit breakers of the sectioning station, and are also connected to traction voltage distribution devices through reactive power compensation devices.
Тяговые нагрузки подключены одним выводом к контактной сети, а другим - к рельсовой сети.Traction loads are connected with one pin to the contact network, and the other to the rail network.
Поездной и энергодиспетчер связаны между собой при помощи каналов связи и блоком выбора схем питания тяговых нагрузок, причем энергодиспетчер связан каналами связи с блоком анализа схем питания тяговых нагрузок, который связан с блоком выбора схем питания тяговых нагрузок, а также энергодиспетчер соединен через каналы связи с коммутационным аппаратами тяговых подстанций и поста секционирования.The train and energy dispatchers are interconnected using communication channels and a unit for selecting power circuits for traction loads, and the energy dispatcher is connected via communication channels to a unit for analyzing power circuits for traction loads, which is connected to a unit for selecting power circuits for traction loads, and the energy dispatcher is connected via communication channels with switching devices of traction substations and sectioning station.
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ работает следующим образом.The power supply system of electrified railways of
Поездной диспетчер управляет движением поездов на участке железной дороги и по каналам связи взаимодействует с энергодиспетчером, который обеспечивает электроснабжение тяговых нагрузок. От поездного диспетчера и энергодиспетчера по линиям связи в блок анализа схем поступают данные, необходимые для выбора схем питания. Далее в блоке анализа схем для заданного расчетного периода времени на основе полученной информации анализируются технико-экономические показатели схем питания тяговых нагрузок. Информация по возможным схемам питания из блока анализа схем поступает в блок выбора схем, где происходит выбор рациональной схемы. Далее информация о рациональной схеме питания на расчетный период времени поступает к энергодиспетчеру, который реализует питание тяговых нагрузок по рациональной схеме, управляя работой выключателя первой и второй секций шины поста секционирования, установок продольной и поперечной емкостной компенсации, регулируя напряжение на трансформаторах тяговых подстанций.The train dispatcher controls the movement of trains on the railway section and interacts with the energy dispatcher through communication channels, which provides power to traction loads. From the train dispatcher and the energy dispatcher through the communication lines to the circuit analysis unit, the data necessary for selecting power circuits is received. Further, in the circuit analysis unit for a given estimated time period, based on the received information, the technical and economic indicators of the traction load supply circuits are analyzed. Information on possible power circuits from the circuit analysis unit enters the circuit selection unit, where a rational circuit is selected. Further, information on a rational power supply circuit for a calculated period of time is supplied to an energy dispatcher that supplies traction loads in a rational manner, controlling the operation of the switch of the first and second sections of the section post bus, longitudinal and transverse capacitive compensation units, adjusting the voltage at the traction substation transformers.
Достоинство системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ заключается в том, что система обеспечивает выполнение графика движения поездов с нормированным уровнем напряжения и минимальными потерями электроэнергии в тяговой сети.The advantage of the power supply system of electrified railways of alternating
Недостаток известной системы электроснабжения заключается в том, что система не позволяет выбрать схему коммутации питания тяговых нагрузок по графику движения поездов при минимальных потерях электрической энергии в трансформаторах и тяговой сети с учетом графика нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения.A disadvantage of the known power supply system is that the system does not allow you to select the switching scheme of the power supply of traction loads according to the schedule of trains with minimal losses of electric energy in transformers and traction network, taking into account the schedule of loads of external and district power supply systems.
Задача, решаемая изобретением, заключается в создании системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ, обеспечивающей выполнение графика движения поездов при минимальных потерях электрической энергии с учетом графика нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения.The problem solved by the invention is to create a system of power supply of electrified railways of alternating
Для решения поставленной задачи система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ содержит систему внешнего электроснабжения, тяговые подстанции, включающие силовые трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой, а также распределительные устройства высшего и тягового напряжения, которые содержат коммутационные аппараты, в частности высоковольтные выключатели и разъединители, устройства компенсации реактивной мощности, каналы связи, тяговую сеть, включающую рельсовую сеть и контактную сеть с секциями контактных подвесок, пост секционирования с первой и второй секцией шин и высоковольтными выключателями, а также диспетчерский пункт с поездным и энергодиспетчером, при этом тяговые подстанции электрически соединены системой внешнего электроснабжения, причем силовые трансформаторы подключены к системе внешнего электроснабжения и тяговой сети через высоковольтные выключатели и разъединители распределительного устройства высшего и тягового напряжения, тяговая сеть соединена с распределительным устройством тягового напряжением, контактная сеть разделена на секции контактных подвесок, которые соединены между собой посредством первой и второй секции шин и высоковольтных выключателей поста секционирования, а также подключены к распределительным устройствам тягового напряжения через устройства компенсации реактивной мощности, поездной и энергодиспетчер связаны каналами связи, причем энергодиспетчер связан каналами связи с коммутационными аппаратами распределительных устройств высшего и тягового напряжения, а также с устройствами компенсации реактивной мощности и высоковольтным выключателем поста секционирования, дополнительно снабжена распределительным устройством районного напряжения, системой районного электроснабжения, блоком анализа графика движения поездов, блоком определения времени схемы коммутации по графику движения поездов, блоком анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения, блоком определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения, блоком анализа графика районных нагрузок, блоком определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам, блоком определения времени схемы коммутации питания тяговых нагрузок, блоком анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок, блоком определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок, при этом система районного электроснабжения и распределительное устройство районного напряжения связано электрически с силовыми трансформаторами тяговых подстанций, причем система внешнего электроснабжения каналами связи связана с блоком анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения, который соединен с блоком определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения каналами связи, системы районного электроснабжения связаны с блоками анализа графика районных нагрузок, которые соединены с блоками определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам, блок анализа графика движения поездов связан каналами связи с блоком определения времени схемы коммутации по графику движения поездов, причем блок определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения, блоки определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам и блок определения времени схемы коммутации по графику движения поездов соединены с блоком определения времени схемы коммутации питания тяговых нагрузок, который соединен с блоком анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок и блоком определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок последовательно, поездной и энергодиспетчер связаны между собой блоком анализа графика движения поездов и с тяговыми нагрузками посредством каналов связи, причем энергодиспетчер связан с блоком определения времени схемы коммутации по графику движения поездов, блоком анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения, блоком определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения, блоком анализа графика районных нагрузок, блоком определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам, блоком определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок посредством каналов связи, а также поездной и энергодиспетчер связаны с тяговыми нагрузками через каналы связи.To solve this problem, the power supply system of electrified railways of
Заявляемое решение отличается от прототипа тем, что оно дополнительно снабжено распределительным устройством районного напряжения, системой районного электроснабжения, блоком анализа графика движения поездов, блоком определения времени схемы коммутации по графику движения поездов, блоком анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения, блоком определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения, блоком анализа графика районных нагрузок, блоком определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам, блоком определения времени схемы коммутации питания тяговых нагрузок, блоком анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок, блоком определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок и их взаимосвязями.The inventive solution differs from the prototype in that it is additionally equipped with a regional voltage distribution device, a district power supply system, a train schedule analysis unit, a switching circuit time determination unit according to a train schedule, an external power supply system load schedule analysis unit, a switching circuit determination unit for external power supply system, a block for analyzing the schedule of regional loads, a unit for determining the time of a switching circuit for district heating zkam, the time detecting unit circuit switching power traction loads, the switching power supply circuit analysis traction loads detecting unit rational scheme switching power supply of traction loads and their interconnections.
Наличие существенных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».The presence of significant distinguishing features indicates the conformity of the proposed solution to the patentability criterion of the invention of "novelty."
Благодаря отличительным признакам заявляемая система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ позволяет обеспечить выполнение графика движения поездов с минимальными потерями электроэнергии с учетом графика нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения.Due to the distinctive features of the claimed system of power supply of electrified railways of
Это обусловлено тем, что по каналам связи от систем внешнего и районного электроснабжения поступают графики нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения в блок анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения и блок анализа графика районных нагрузок. От поездного диспетчера в блок анализа графика движения поездов поступает график движения поездов, где происходит анализ влияния тяговых нагрузок на систему электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ. В блоке определения времени схемы коммутации по графику движения поездов, блоке определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения и блоке определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам определяется время схем коммутации с учетом графика движения поездов и графиков нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения. Время схемы коммутации питания тяговых нагрузок определяется с учетом времени схем по графику движения поездов, систем внешнего и районного электроснабжения, которое определяется в блоке определения времени схемы коммутации питания тяговых нагрузок. Далее в блоке анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок для времени схемы коммутации выполняется анализ технико-экономических показателей работы системы тягового электроснабжения, такие как напряжение в тяговой сети, потери электрической энергии в системе электроснабжения. В блоке выбора рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок происходит выбор положения коммутационных аппаратов распределительных устройств высшего и тягового напряжения и устройств регулирования напряжения под нагрузкой силовых трансформаторов подстанций по критерию минимальных потерь электрической энергии работы системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ.This is due to the fact that through the communication channels from the external and district power supply systems, load schedules of the external and district power supply systems are received in the load schedule analysis unit of the external power supply system and the district load schedule analysis unit. From the train dispatcher to the train schedule analysis unit, a train schedule is received, where the influence of traction loads on the power supply system of electrified railways of
По каналам связи энергодиспетчер приводит в соответствие положение коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения по рациональной схеме коммутации питания тяговых нагрузок.Through communication channels, the energy dispatcher aligns the position of switching devices and voltage control devices according to a rational switching scheme for supplying traction loads.
Неожиданным результатом является то, что система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ при минимальных потерях электрической энергии исключает отвлечение поездного диспетчера на работу с энергодиспетчером по регулированию напряжения тяговых нагрузок для выполнения графика движения поездов, это обусловлено выбором рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок, а также энергодиспетчер связан каналами связи с тяговыми нагрузками, через которые определяются напряжение на пантографе тяговых нагрузок.An unexpected result is that the power supply system of electrified railways of
Такая причинно-следственная связь не известна из уровня техники. Следовательно, она является новой, и заявляемое решение соответствует критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».Such a causal relationship is not known from the prior art. Therefore, it is new, and the claimed solution meets the criterion of patentability of the invention "inventive step".
На чертеже представлена система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ.The drawing shows a power supply system for electrified railways of alternating
Система содержит систему внешнего электроснабжения 1, систему районного электроснабжения 2, тяговые подстанции 3, тяговую сеть 4, тяговые нагрузки 5, диспетчерский пункт 6, включающий поездного диспетчера 7 и энергодипетчера 8, каналы связи 9, блок анализа графика движения поездов 10, блок определение времени схемы коммутации по графику движения поездов 11, блок анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения 12, блок определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения 13, блок анализа графика районных нагрузок 14, блок определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам 15, блок определения времени схемы коммутации питания тяговых нагрузок 16, блок анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок 17, блок определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок 18.The system contains an external power supply system 1, a district power supply system 2,
Тяговые подстанции 3 содержат силовые трансформаторы 19 с устройством регулирования напряжения под нагрузкой, распределительные устройства высшего 20, районного 21 и тягового напряжения 22, которые содержат устройства компенсации реактивной мощности, коммутационные аппараты, в частности высоковольтные выключатели и разъединители.
Тяговая сеть 4 состоит из контактной сети 23, содержащей секции контактных подвесок 24 и рельсовой сети 25, поста секционирования 26 и тяговых нагрузок 5.The
Тяговые подстанции 3 электрически соединены между собой посредством системы внешнего электроснабжения 1 и тяговой сети 4. Причем тяговые трансформаторы 19 подключены к системе внешнего электроснабжения 1, районного электроснабжения 2 и тяговым нагрузкам 5 через высоковольтные выключатели и разъединители распределительных устройств высшего 20, районного 21 и тягового 22 напряжения.
Пост секционирования 26 связан с распределительным устройством тягового напряжения 22 через секции контактных подвесок 24 контактной сети 23.
Тяговые нагрузки 5 подключены одним выводом к контактной сети 23, а другим - к рельсовой сети 25.Traction loads 5 are connected by one output to the contact network 23, and the other to the
Система внешнего энергоснабжения 1 связана каналами связи 9 с блоком анализа графика нагрузок системы внешнего электроснабжения 12, который соединен с блоком определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения 13, каждый из блоков связан с энергодиспетчером 8.The external power supply system 1 is connected by
Система районного энергоснабжения 2 связана каналами связи 9 с блоком анализа графика районных нагрузок 14, который соединен с блоком определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам 15, каждый из блоков связан с энергодиспетчером 8.The district power supply system 2 is connected by
Энергодиспетчер 8 соединен с силовыми трансформаторами 19, с коммутационными аппаратами распределительных устройств высшего 20, тягового 22 и районного 21 напряжения, а также с постом секционирования 26 и устройствами компенсации реактивной мощности каналами связи 9.The
Поездной 7 и энерго- 8 диспетчеры связаны между собой блоком анализа графика движения поездов 10 каналами связи 9. Блок анализа графика движения поездов 10 связан с блоком определения времени схемы коммутации по графику движения поездов 11, который соединен каналами связи с энергодиспетчером 8.Train 7 and energy-8 dispatchers are interconnected by a train schedule analysis unit 10 by
Блок определения времени схемы коммутации по графику движения поездов 11, блок определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения 13 и блок определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам 15 связаны каналами связи 9 с блоком определения времени схемы коммутации питания тяговых нагрузок 16, связанным с блоком анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок 17 и блоком определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок 18 последовательно. Причем блок определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок 18 связан каналами связи 9 с энергодиспетчером 8.The unit for determining the time of the switching scheme according to the
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог работает следующим образом.The power supply system of electrified railways works as follows.
От систем внешнего 1 и районного 2 электроснабжения к энергодиспетчеру через блок анализа график нагрузок системы внешнего электроснабжения 12 и блок анализа графика районных нагрузок 14 поступают графики нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения. Зависимость тока нагрузок от времени позволяет определять влияние систем внешнего 1 и районного 2 электроснабжения на напряжение тяговой сети 4.From the external 1 and district 2 power supply systems to the energy dispatcher, through the analysis unit, the load schedule of the external
От поездного диспетчера 7 график движения поездов поступает в блок анализа графика движения поездов 10, в котором определяются влияние тяговых нагрузок 5 во времени на напряжение и потери электрической энергии в силовых трансформаторах 19 и тяговой сети 4.From the train dispatcher 7, the train schedule arrives at the train schedule analysis block 10, which determines the effect of the traction loads 5 over time on the voltage and electrical energy loss in the
Время схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения 1 формируется в блоке определения времени схемы коммутации по системе внешнего электроснабжения 13 на основе зависимости нагрузок от времени.The time of the switching circuit for the external power supply system 1 is formed in the unit for determining the time of the switching circuit for the external
Время схемы коммутации по районным нагрузкам формируются в блоке определения времени схемы коммутации по районным нагрузкам 15 на основе зависимости нагрузок 5 от времени.The time of the switching circuit for district loads are formed in the block for determining the time of the switching circuit for
Время схемы коммутации по графику движения поездов формируются в блоке определения времени схемы коммутации по графику движения 11 поездов на основе зависимости нагрузок тяговых нагрузок от времени.The time of the switching circuit according to the schedule of trains is formed in the block for determining the time of the switching circuit according to the schedule of 11 trains based on the dependence of the loads of traction loads on time.
По известным временам схем коммутации по системам внешнего 1 и районного 2 напряжения, графику движения поездов в блоке определяются время схемы коммутации питания тяговых нагрузок 16.According to the known times of switching schemes for external 1 and district 2 voltage systems, the train schedule in the block determines the time of the switching circuit for supplying traction loads 16.
Время схемы коммутации питания тяговых нагрузок позволяет в блоке анализа схемы коммутации питания тяговых нагрузок 17 определить минимальные потери электроэнергии в силовых трансформаторах 19 и тяговой сети 4 с учетом графика движения поездов, графиков нагрузок систем внешнего 1 и районного 2 электроснабжения.The time of the traction load power switching circuit allows in the analysis unit of the traction load
В блоке определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок 18 определяются положения коммутационных аппаратов распределительных устройств высшего 20 и тягового напряжения 22 и устройств регулирования напряжения силовых трансформаторов 19 работы системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ.In the unit for determining the rational switching circuit of the power supply of the traction loads 18, the positions of the switching apparatus of the switchgears of the highest 20 and the
Рассмотрим некоторые примеры решения поставленной задачи.Consider some examples of solving the problem.
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог содержит силовые трансформаторы 19 с устройством регулирования напряжения под нагрузкой. Выбор коэффициентов трансформации с учетом графиков нагрузок систем внешнего 1 и районного 2 электроснабжения, движения поездов позволяет на определенные интервалы времени выполнить регулирование напряжения для выполнения графика движения поездов.The power supply system of the electrified railways contains
Коэффициенты трансформации силовых трансформаторов 19 смежных подстанций, выбранные на определенный период, снижают потери электрической энергии от уравнительных токов.Transformation coefficients of power transformers of 19 adjacent substations, selected for a certain period, reduce the loss of electric energy from surge currents.
Подключение к системе внешнего электроснабжения 1 одного или двух силовых трансформаторов 19 тяговых подстанций 3 влияет на потери электрической энергии в силовых трансформаторах 19. Выбор количества подключенных силовых трансформаторов 19 определяется по токам обмоток силовых трансформаторов 19 и времени нагрузок.Connection to an external power supply system 1 of one or two
Положение коммутационных аппаратов распределительного устройства высшего напряжения 20 влияет на входное сопротивление тяговой подстанции 3 и соответственно на напряжение ввода силового трансформатора 19.The position of the switching apparatus of the
Вывод в ремонт мостика транзитной подстанции без включения ремонтной перемычки прерывает транзит электрической энергии по тяговой подстанции 3.The conclusion to the repair of the bridge of the substation without switching on the repair jumper interrupts the transit of electric energy through the
Включение секционного выключателя распределительного устройства районного напряжения 21 при двух включенных силовых трансформаторах 19 приводит к протеканию уравнительных токов и повышению потерь электрической энергии.The inclusion of the sectional switch of the
По каналам связи энергодиспетчер 8 приводит в соответствие положение коммутационных аппаратов и устройств регулирования напряжения под нагрузкой распределительных устройств высшего 20 и тягового 22 напряжения по рациональной схеме коммутации питания тяговых нагрузок, полученной из блока определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок 18, а также энергодиспетчер 8 имеет возможность обращаться к блокам в любое время для получения необходимой информации и изменения ее по каналам связи 9.Through communication channels, the
Следовательно, при выборе рациональных положений коммутационных аппаратов на определенное время достигается снижение потерь электроэнергии в тяговой сети и силовых трансформаторах 19 и повышение эффективности использования ресурса коммутационных аппаратов.Therefore, when choosing the rational positions of the switching devices for a certain time, a reduction in the loss of electricity in the traction network and
Таким образом, применение заявляемой системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ по сравнению с системой наиболее близкого решения позволяет выполнять график движения поездов с минимальными потерями электрической энергии в силовых трансформаторах и тяговой сети с учетом графика нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения. Кроме того, система позволяет исключить работу поездного диспетчера на регулирование напряжения в тяговой сети за счет выбора рациональной схемы питания тяговых нагрузок и связи энергодиспетчера с тяговыми нагрузками каналами связи.Thus, the use of the inventive system of power supply of electrified railways of alternating current 25 kV in comparison with the system of the closest solution allows you to perform a train schedule with minimal loss of electric energy in power transformers and a traction network, taking into account the load schedule of external and regional power supply systems. In addition, the system eliminates the need for the train dispatcher to regulate the voltage in the traction network by choosing a rational power supply scheme for traction loads and connecting the energy dispatcher with traction loads through communication channels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015109354/11A RU2595088C1 (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Electrified ac railways 25kw power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015109354/11A RU2595088C1 (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Electrified ac railways 25kw power supply system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2595088C1 true RU2595088C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015109354/11A RU2595088C1 (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Electrified ac railways 25kw power supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2595088C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659671C2 (en) * | 2016-12-19 | 2018-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM OF 25 kV AC ELECTRIFIED RAILWAYS |
| RU2661628C1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electric power supply system of 25 kv ac electrified railways |
| RU2662294C2 (en) * | 2016-08-04 | 2018-07-25 | Юрий Леонидович Беньяш | Traction station |
| RU2679314C1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-02-07 | СиАрАрСи ЧАНЧУНЬ РЭЙЛВЭЙ ВИИКЛЗ КО., ЛТД. | Multimode high-voltage power supply system for multi-section train and train |
| RU2837206C2 (en) * | 2023-09-19 | 2025-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Method for determining predicted loads of traction substations of electrified railways |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1344640A1 (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-15 | Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Arrangement for power supply of a.c.electric railways |
| GB2474056A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-06 | Davor Vujatovic | Parallel single phase AC power supply arrangements |
| RU2427484C1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electric power supply system of electrified ac railways |
| RU2478049C1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electric power supply system of electrified ac railways |
-
2015
- 2015-03-17 RU RU2015109354/11A patent/RU2595088C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1344640A1 (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-15 | Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Arrangement for power supply of a.c.electric railways |
| GB2474056A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-06 | Davor Vujatovic | Parallel single phase AC power supply arrangements |
| RU2427484C1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electric power supply system of electrified ac railways |
| RU2478049C1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electric power supply system of electrified ac railways |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662294C2 (en) * | 2016-08-04 | 2018-07-25 | Юрий Леонидович Беньяш | Traction station |
| RU2659671C2 (en) * | 2016-12-19 | 2018-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM OF 25 kV AC ELECTRIFIED RAILWAYS |
| RU2661628C1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electric power supply system of 25 kv ac electrified railways |
| RU2679314C1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-02-07 | СиАрАрСи ЧАНЧУНЬ РЭЙЛВЭЙ ВИИКЛЗ КО., ЛТД. | Multimode high-voltage power supply system for multi-section train and train |
| RU2837206C2 (en) * | 2023-09-19 | 2025-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Method for determining predicted loads of traction substations of electrified railways |
| RU2850448C1 (en) * | 2024-12-10 | 2025-11-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | 25 kv ac traction power supply system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10850637B2 (en) | Electrified railway power grid system without negative sequence in whole process and without power supply networks at intervals | |
| US8289736B2 (en) | Conversion of AC lines to HVDC lines | |
| CN109617044B (en) | Electrified railway in-phase power supply system based on V/V wiring | |
| RU2595088C1 (en) | Electrified ac railways 25kw power supply system | |
| CN105790274A (en) | Power flow control device and control method for run-through power supply system converter type traction substation | |
| RU2427484C1 (en) | Electric power supply system of electrified ac railways | |
| CN109347099B (en) | In-phase power supply system of electrified railway | |
| CN105128704A (en) | Intelligent automatic neutral section passing system | |
| RU2596046C1 (en) | Alternate current traction substation for supply of traction loads 25 kv | |
| RU2552572C1 (en) | 25 kv alternating current supply system for electrified railroads | |
| CN107176063B (en) | Power supply structure of external power grid of electrified railway | |
| CN205407265U (en) | Link up power supply system converter type traction substation trend regulation and control device | |
| JP2016107707A (en) | Ac feeding system | |
| Matta et al. | Unbalance and voltage fluctuation study on AC traction system | |
| RU2659671C2 (en) | ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM OF 25 kV AC ELECTRIFIED RAILWAYS | |
| RU2694889C1 (en) | Alternating current traction substation | |
| RU2658675C1 (en) | Method and three-wire dc power supply system (options) | |
| RU2258994C2 (en) | Railway ac power distribution system using three-phase balancing and single-phase transformers | |
| RU2661628C1 (en) | Electric power supply system of 25 kv ac electrified railways | |
| RU2550582C1 (en) | Alternating current supply system per 25 kv for electrified railroads | |
| CN206678832U (en) | A kind of electric railway subregion connects powered construction | |
| RU2850448C1 (en) | 25 kv ac traction power supply system | |
| RU2795966C1 (en) | Ac power supply system with distributed power supply | |
| RU2706634C1 (en) | Traction alternating current network device | |
| RU2837206C2 (en) | Method for determining predicted loads of traction substations of electrified railways |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190318 |