Оптимизация параметров компенсатора реактивной мощности электроподвижного состава переменного тока

• Автор: Похель, Владимир Борисович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ
ОДНОЗВЕННОМ КОМПЕНСАТОРЕ И КОНЕЧНОЙ
ИНДУКТИВНОСТИ СГЛАЖИВАЮЩЕГО РЕАКТОРА
1.1. Постановка задачи и цели исследования
1.2. Описание токов и напряжений в схеме замещения и их гармонический состав при произвольном размещении
компенсатора
1.3. Расчетные уравнения и определение параметров
компенсатора при размещении на входе ВИП
1.4. Особенности подключения компенсатора к дополнительной обмотке тягового трансформатора
2. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ
ДВУХЗВЕННОМ КОМПЕНСАТОРЕ И КОНЕЧНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ СГЛАЖИВАЮЩЕГО РЕАКТОРА
2.1. Описание токов и напряжений в схеме замещения и их гармонический состав при размещении двухзвенного
компенсатора на входе ВИП
2.2. Определение параметров двухзвенного компенсатора реактивной мощности
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ
3.1. Испытания электровоза ВЛ85 с компенсаторами реактивной мощности в условиях эксплуатации
3.2. Испытания компенсатора на электропоезде с асинхронными тяговыми двигателями

3.2.1. Подготовка к испытаниям и размещение КРМ на электропоезде
3.2.2. Методы и результаты испытаний
3.2.3. Анализ работы КРМ и особенностей выбора его оборудования
3.2.4. Исследование процессов в КРМ при различных способах его включения
4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЕНСАТОРОВ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ЭПС И ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
4.1. Сравнение эффективности однозвенного и двухзвенного компенсаторов
4.2. Повышение эффективности использования конденсаторов КРМ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожный транспорт был и остается главной связующей основой экономики России. Железные дороги являются одним из основных звеньев технологического процесса, обеспечивающего устойчивое функционирование народного хозяйства и жизнеобеспечения населения. Ими выполняется около 55 % общего грузооборота и 33 % пассажирских перевозок в стране. Протяженность магистральных железных дорог, проходящих по территории России, составляет порядка 87,5 тыс.км. Из них электрифицировано около 40 %. Свыше половй-ны всех электрифицированных участков (20,6 тыс.км.) приходится на долю системы переменного тока. В структуре электропотребления железных дорог основную часть - 77,7 % составляет расход на тягу поездов. В условиях снижения объема грузо- и пассажироперевозок, роста цен на энергоносители и возросшей конкуренции со стороны других видов транспорта Министерство путей сообщения в качестве приоритетной поставило задачу снижения эксплуатационных расходов.
Один из основных путей решения поставленной задачи - экономия топливно-энергетических ресурсов путем повышения энергетических показателей эксплуатирующегося подвижного состава за счет их модернизации. В то же время перспективный электроподвижной состав должен отвечать современным требованиям не только по тяговым, но и по энергетическим характеристикам.
В настоящее время почти половину эксплуатируемых магистральных электровозов составляют электровозы переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями. При этом только 13 % приходится на долю тиристорных электровозов с зонно-фазовым регулированием, таких, как грузовые ВЛ80Р и ВЛ85 и пассажирские ВЛ65. Эти электровозы имеют ряд преимуществ перед диодными электровозами (ВЛ60К, ВЛ80С и др.). Важнейшими из них являются: плавное регули-
Проекции на оси 7 и 2 гармонических составляющих напряжения ии на входе ВИП определяются по формулам

К-11 7Г
2 * л 2 *
ип*гп= | ип$1п{паИ)с1Ш', — ипуп= I ипсозп&7

После подстановки значения и* и преобразований получим:
пп;г
(1 + £);г
2 к т т * пу пл [ 1 - р2 / у
-с/й соя——+ эт —1 —XV
-с<та(« + £-) :

- шО, х
1 , (1 - гя)(;г - у) 1 . (1 + тп)(я - т)
х | _2_д/и (|-~ ''И* ~ -и Л-УШ (‘+ йМ
1 - п 2 1 +

-57/7

1 + тп

(1 + к)п

5/77(72 + —)
1 г;и С1 “ «)(* - Г )
-6477
241- и 1 -ш(1'т)(7Г~г)

1 + тп 2 т
Таким образом, найдено разложение в ряды напряжения на входе преобразователя. Для основной гармоники {п= 1) получено:
Г/ *
и п г
1 + к
1-/7

у-.ушу)

/ У п» 1 я- - у
С05,((Т + ~) -
77(1
• У Я — У у т Т
X 57/7-- ГС П*у1
1 + к

2 7 7Г 1 - р2 (I у + эту)
1 - г'

57>7((2 + —)
4/72
7Г(1- Г2)
£>6 та

л - у 2т
У л — У У

2 2т