Снижение влияния электровозов переменного тока с плавным регулированием напряжения на качество электрической энергии в контактной сети

• Автор: Скорик, Виталий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ разработок, повышающих качество электроэнергии в контактной сети

1.2 Постановка цели и задач исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТАКТНАЯ СЕТЬ ЭЛЕКТРОВОЗ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ

2.1 Общие принципы математического моделирования.

2.2 Обобщенная математическая модель системы контактная сеть электровоз для определения показателей качества электроэнергии

2.2.1 Математическая модель контактной сети переменного тока

2.2.2 Математическая модель электровоза переменного тока

2.3 Реализация обобщенной математической модели системы контактная сеть электровоз в пакете схемотехнического моделирования ОгСАЭ 9.2
3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОВОЗА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ.
3.1 Причины снижения качества электрической энергии на токоприемнике электровоза в системе тягового электроснабжения магистральных железных дорог
3.2 Влияние алгоритма основной коммутации выпрямителя электровоза на свободные колебания в контактной сети
3.3 Разработка алгоритма управления основной коммутацией выпрямителя электровоза для повышения качества электроэнергии
3.4 Сравнительный анализ электромагнитных процессов в системе контактная сеть электровоз при разных алгоритмах управления основной коммутацией.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОВЕДЕННЫЕ ДЛЯ ПРОВЕРКИ АДЕКВАТНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ КОНТАКТНАЯ СЕТЬ ЭЛЕКТРОВОЗ ,
4.1 Система измерения токов и напряжений для оценки показателей качества электроэнергии в контактной сети при работе электровоза па участке железной дороги
4.2 Оценка адекватности процессов в обобщенной математической модели системы контактная сеть электровоз процессам в реальном электровозе
4.3 Оценка адекватности математической модели силового трансформатора электровоза.
5 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ НОВОГО АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ОЦЕНКА ЕГО ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1 Разработка устройств управления в БУВИП0 электровозов ВЛ и ВЛР для реализации предлагаемого алгоритма управления выпрямителем.
5.1.1 Разработка схемных изменений в кассете БПН1.
5.1.2 Разработка схемных изменений в кассете БРУ2
5.2 Экономическое обоснование разработки .
ВЫВОДЫ .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ А .
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ВВЕДЕНИЕ


В настоящее время в нашей стране в связи с возрастающим грузооборотом и пассажирооборотом магистральных железных дорог переменного тока, к качеству электрической энергии КЭЭ предъявляются жесткие требования. Эго связано с системой сертификации КЭЭ как объекта, относящегося к числу хозяйственных товаров. В ГОСТ 9 на качество электрической энергии установлено одиннадцать показателей, отступление от которых влечет за собой штрафные санкции со стороны энергоснабжающей организации размере до от тарифа на каждый нарушенный по вине потребителя показатель качества. Железнодорожный транспорт является как раз потребителем, сильно влияющим на большинство этих показателей. По данным ущерб от невыполнения требований ГОСТа 9 только по двум показателям качества электроэнергии может ежегодно составлять порядка 1,,4 млрд. Эти условия и определяют актуальность поставленной проблемы. В настоящей работе представлен один из способов улучшения синусоидальной формы напряжения в контактной сети при работе электровозов в режиме тяги. Снижение искажения синусоидальности напряжения достигается путем уменьшения амплитуд высокочастотных колебаний напряжения, вызванных процессами коммутации в преобразователях электровозов. В работе исследованы процессы коммутации преобразователя электровоза в режиме выпрямления и их влияние на КЭЭ в тяговой сети. Для определения показателей качества электроэнергии, потребляемой электровозами, разработана обобщенная математическая модель системы контактная сеть электровоз и методика моделирования динамических электромагнитных процессов в преобразователе с реализацией модели на ЭВМ. Разработаны предложения по применению средств, уменьшающих влияние электровозов с тиристорными преобразователями ВЛР, ВЛ, ВЛ, ЭП1, ВЛТК и 2ЭС5К на синусоидальность формы напряжения в контактной сети. Целью работы является повышение качества электрической энергии в контакт ной сет и путем применения одновременной коммутации четырех тиристорных плеч и разрядного диодного плеча в многозонном выпрямителе электровозов переменного тока с плавным регулированием напряжения. ОгСЛО 9. ОгСА 9. УСПД. ОгСЛГ 9. БПН1 и БРУ2 БУВИП0 электровозов ВЛ и ВЛР, реализующие новый алгоритм управления четырехзонным выпрямителем электровоза. Апробация работы. Электротехника, электроника и электромеханика, Хабаровск, ДВГУПС, годы. Публикации. Основное содержание работы отражено в научных работах, в том числе в 9 материалах докладов на научных конференциях. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, приложения, библиографического списка из 8 наименований. Содержит 0 страниц основного текста, 8 таблиц и рисунков. Качество электроэнергии, потребляемое электровозами переменного тока режиме тяги, зависит от формы и величины напряжения, подаваемого в контактную сеть электроснабжающей организацией, зоны, на которой работает электровоз, от положения электроподвижного состава относительно тяговых подстанций, количества и расположения электровозов на фидерной зоне, а также угла регулирования и самого процесса организации коммутации преобразователя. Для повышения показателей качества электроэнергии при работе электровозов применяют организационные и технические меры. Организационные меры заключаются, главным образом, в наиболее рациональном управлении процессами движения поездов на участке железной дороги. К техническим мерам относятся квалифицированное обслуживание и ремонт оборудования локомотивов, а также применение различных способов и средств снижения воздействия электровозов на тяговую сеть, которые внедряются как на самом электровозе потребителе электроэнергии, так и на тяговых подстанциях. Для российских железных дорог во исполнение приказа МПС от ноября года 7 и от июня года у разработана Стратегия развития ОАО РЖД до года с перспективой до года . В этой стратегии развития отечественного железнодорожного транспорта вопрос качества электроэнергии занимает не последнее место. Проблема обеспечения надлежащего качества электроэнергии обостряется тем, что внедрение радикально новых разработок преобразователей, которые повышали бы энергетические показатели, в настоящие время не представляется возможным.