Трансформаторы тяговых подстанций

Опубликовано: 12 Январь 2011

трансформатор ТДТНЖУ-40000/220

Для питания ЭПС однофазным переменным током напряжением 27,5 кВ на тяговых подстанциях могут быть использованы однофазные и трехфазные понижающие трансформаторы. Однофазные трансформаторы нашли применение только при электрификации железных дорог по системе электроснабжения 2 х 25 кВ.

Трехфазные трехобмоточные трансформаторы типа ТДТНЖ (трехфазный, с дутьевым охлаждением, трехобмоточный, с регулированием напряжения под нагрузкой, для железнодорожного транспорта) с первичным напряжением 110-220 кВ. Первичные обмотки таких трансформаторов соединяются в "звезду", вторичные на напряжение 27,5 и 10 кВ — в "треугольник", на напряжение 35 кВ — в "звезду" (рис. 1, а). Вершина с "треугольника" подключается к тяговому рельсу, а вершины — к контактной сети слева и справа от подстанции. Однофазная тяговая нагрузка слева от подстанции питается током /л, который протекает под действием напряжения, нагрузка справа получает ток /п, протекающий по ней под действием напряжения. Суммируясь в рельсовом фидере токи /л и /п создают ток /р (рис. 1, в) со знаком "минус", направленный от рельса к вершине с "треугольника". Распределение токов нагрузок между фазами "треугольника" определяется только сопротивлением этих фаз.
Трансформаторы ТДЦТП выпускаются для передвижных тяговых подстанций.
Неравномерная загрузка фаз трансформаторов, питающих контактную сеть, приводит к появлению токов и напряжений обратной последовательности (НОП). Последние оказывают влияние на работу потребителей, питающихся от тяговых подстанций и сетей, к которым подключаются тяговые подстанции,

Параметры трехфазных трансформаторов для электрической тяги переменного тока
Параметры трехфазных трансформаторов
Основными приемниками электроэнергии у потребителей являются асинхронные двигатели. Не симметрия напряжения приводит к уменьшению максимального момента двигателя и увеличению его нагрева. При несимметричной системе напряжений круговое вращающееся синхронное магнитное поле заменяется эллиптическим. Последнее может быть разложено на два круговых, вращающихся в разные стороны в соответствии с симметричными составляющими напряжений прямой и обратной последовательностей. То и другое поле создают свои вращающиеся моменты, действующие в противоположных направлениях. Результирующий момент вращения электродвигателя можно представить как разность двух моментов, создаваемых напряжениями прямой и обратной последовательностей. Практически встречающаяся не симметрия не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на максимальный вращающий момент асинхронного двигателя.
На нагревание двигателя не симметрия напряжений оказывает значительно большее влияние. Объясняется это тем, что сопротивление обратной последовательности асинхронного двигателя много меньше сопротивления прямой последовательности, поэтому даже при небольшом напряжении обратной последовательности ток обратной последовательности получается большим, что может приводить к перегреву двигателя. Для трехфазных двигателей допускается длительное напряжение нулевой последовательности 2% номинального.
Однофазные приемники электроэнергии воспринимают не симметрию напряжения как отклонение или колебание напряжения.
Рассмотрим параллельную работу трехфазных трансформаторов тяговых подстанций. Фазы обмоток 27,5 кВ загружены неравномерно. Если присоединить к высоковольтной линии ВЛ (рис. 2) трансформаторы одноименными первичными выводами к соответствующим фазам ВЛ питающей сети, то получится значительная неравномерность загрузки фаз сети, крайне нежелательная для энергосистемы b промышленных потребителей, так как вызывает дополнительные потери напряжения и искажение напряжения трехфазных потребителей. Основным методом выравнивания нагрузки по фазам, а следовательно, снижения несимметрии является чередование фаз А, В, С трансформаторов при подключении к высоковольтной воздушной линии электропередачи ВЛ, фазы которой обозначены Ж (А), 3 (В), К(С) буквами расцветки этих фаз (желтая, зеленая, красная).
Схема фазировки тяговых подстанций
Рис. 2. Схема фазировки тяговых подстанций переменного тока с трехфазными трансформаторами
На рис. 2 показано подключение трансформаторов семи подстанций. Так как две соседние подстанции питают с двух сторон контактную сеть КС одного участка, то их трансформаторы должны быть подключены так, чтобы от ВЛ подавались на этот участок напряжения одной и той же фазы. Каждый участок межподстанционной зоны таким образом является нагрузкой одной фазы энергосистемы. Подключение этих участков к фазам ВЛ чередуется, а тяговые подстанции делятся по способу подключения на три I, II, III. Этот метод выравнивания токов и напряжений по фазам питающей ВЛ является идеализированным. В реальных условиях добиться полной симметрии нагрузок и напряжений невозможно, так как нагрузки фаз трансформаторов зависят от количества поездов на участке и потребляемых ими токов, последнее во многом зависит от профиля пути, веса поезда и т.д.
На тяговых подстанциях системы электроснабжения 2 х 25 кВ устанавливаются однофазные трансформаторы типа ОРДНЖ с расщепленной вторичной обмоткой, дутьевым охлаждением и регулированием напряжения под нагрузкой на вторичных обмотках 27,5 кВ (табл.). Предусмотрено ступенчатое регулирование напряжения в пределах ±6 х 1,67°/о от номинального напряжения с помощью переключателя типа РНТА-35/320А.
Для понижения напряжения 50 кВ между подстанциями устанавливают автотрансформаторы типа АОМНЖ. С их помощью напряжение регулируется в широком диапазоне: от 20,5 до 31,5 кВ.

Тип трансформатора

Номинальная мощность обмоток, МВ А

Напряжение обмоток, кВ

Напряжение К3,%

Схема и группа соединения обмоток

ВН

НН

ВН

НН

ОРДНЖ- 16000/220

16

8-8

230

27,5- 27,5

12,5

1/1-1-00

ОРДНЖ- 16000/110

16

8-8

115

27,5- 27,5

10,5

1/1-1-0-0

АОМНЖ- 10000/55

10

-

55

29

1,5

1авто

АОМНЖ- 16000/55

16

 

55

29

1,5

1авто

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: ,

Оставить отзыв