Схемы СФ и их классификация

Однозвенный резонансно-апериодический СФ

                               Однозвенный резонансно-апериодический СФ (рис. 9.1) состоит из сглаживающего реактора L_Р1 РБФА-У-6500/3250, индуктивностью L_Р1=5 мГн, резонансного контура С1-L1, настроенного на частоту 100 Гц, и емкостного контура С_II, обеспечивающего сглаживание высших гармоник (технические характеристики приведены в таблице 9.4)..

Рисунок 9.1 - Однозвенное резонансно-апериодический сглаживающий фильтр

Двухзвенный резонансно-апериодический СФ Западно-Сибирской ж.д

                               В двухзвенном СФ Западно-Сибирской ж.д. (рис. 9.2) три резонансных контура L1-C1, L2-C2, L3-C3 настроены на частоты 100, 200, 300 Гц и образуют с реактором L_Р1 РБФА-У-6500/3250 индуктивностью L_Р1=5 мГн первое звено. Емкость С_II совместно с реактором L_Р2 индуктивностью 3 мГн образуют второе звено.

Технические характеристики сглаживающих реакторов, катушек индуктивности и конденсаторов приведены в таблице 9.3.

Рисунок 2 – Двухзвенное резонансно-апериодический сглаживающий фильтр Западно-Сибирской ж. д.

Двухзвенный резонансно-апериодический СФ ВНИИЖТа

                               На рисунке 9.3 изображен двухзвенный семиконтурный СФ ВНИИЖТа.

                               Первое звено состоит из шести резонансных контуров, настроенных на частоту от 100 до 600 Гц, и сглаживающего реактора L_Р1 индуктивностью 5мГн типа РБФАУ-6500. Второе звено состоит из реактора L_Р2 индуктивностью 5 мГн типа РБФАУ-6500/3250, параллельно которому подключен контур L₇ – C₇, образующих фильтр-пробку для гармоники f_k=300 Гц, и емкостного контура С_II. Это звено рассчитано на сглаживание гармоник с частотой выше 600 Гц.

Звено L_Р2 ÷ L₇C₇ образует фильтр – пробку для частоту 300Гц, в котором принято С₇=10 мкФ. При известных значениях С₇ и L_Р2 определяют величину L₇, исходя из условия резонанса при частоте 300 Гц:

ω L_Р2+ω L₇=1/ω С₇

откуда                                           L₇=1/ω ² С₇- L_Р2

для f_k=300 Гц    угловая частота ω =2π ∙ f_k=2π ∙ 300.

Следовательно

 

Для снижения помех в каналах высокой частоты предусматривается включение конденсатора С=10 мкФ между катодом выпрямителя и контуром заземления подстанции.

                               Технические характеристики сглаживающих реакторов, катушек индуктивности и конденсаторов приведены в таблице 9.4.

Рисунок 9.3 – Двухзвенный резонансно-апериодический сглаживающий фильтр ВНИИЖТа

Технические данные одного блока реакторов РБФА-У-6500/3250 сглаживающих фильтров

9.2.5 Технические характеристики конденсаторов типа ФМТ 4× 12

Таблица 9.1 - Варианты соединения реактора РБФА-У-6500/3250

Таблица 9.2 - Технические данные катушек индуктивности сглаживающих фильтров

 

Таблица 9.3 - Электрическое оборудование сглаживающих фильтров РУ 3, 3 кВ

 

Таблица 9.4 - Технические характеристики параметров СФ

 

Требования предъявляемые к СФ

1) напряжение U_dk частотой 100 Гц должно быть не больше 100 В

2) псофометрическое U_пс напряжение на выходе сглаживающего фильтра должно быть не более 5 В для воздушных линий связи и не более 18 В для кабельных линий связи;

3) простота схемы

4) минимальные потери мощности в сглаживающих реакторах.

Теория работы СФ

Рисунок 9.4 - Схема прохождения тока k-ой гармоники при оборудовании подстанции сглаживающими фильтрами

На схеме рис. 9.4 обозначено

I_dk – ток k-ой гармоники создаваемой выпрямителем;

I_k – ток k-ой гармоники протекающий в контактной сети;

I'_kш – ток k-ой гармоники 1-го звена;

I" _kш – ток k-ой гармоники 2-го звена.

Под действием напряжения U_dk по тяговой сети потечет ток

При включении СФ ток I_dk в точке А разделяется на две составляющие: ток I_k в контактной сети и I_kш через контуры СФ. Следовательно,

I_dk= I_k+ I_kш                                                                              (9.1)

В двухзвенных СФ ток I_kш протекает через первое I'_kш и второе I''_kш звено, т.е.                                       

I_kш= I'_kш+ I''_kш  

Ток гармоники k-го порядка в контактной сети при работающем СФ будет равен

Чем меньше сопротивление Z_СФ, тем ток I_kш больше, а ток в контактной сети I_k меньше и влияние на линии связи уменьшается.

           Для уменьшения Z_СФk в СФ включаются резонансные контуры, обеспечивающие минимальное сопротивление Z_СФk.

           Сглаживающее действие СФ оценивается коэффициентом сглаживания K_сгk, который равен отношению

где U_dk, U_dk2 – напряжение k-ой гармоники соответственно до и после СФ.

Ток гармоники I_dk в т. А на две составляющие на ток I_k в контактной сети и I_kш через контуры СФ. При этом чем меньшее сопротивление Z_СФ, тем ток через контуры СФ I_kш > I_k и влияние на линии связи тока I_k уменьшается

Сглаживающее действие СФ оценивается K_сгk

где U_dk2 – напряжение k-ой гармоники после СФ.

Схема замещения СФ

а) однозвенного                                 б) двухзвенного

Рисунок 9.5 – Схемы замещения сглаживающих фильтров

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: