д-р техн. наук, профессор, кафедра «Автоматизированные системы электроснабжения»
Ростов-на-Дону, 344038, Россия
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department “Automated power supply systems”,
Rostov-on-Don, 344038, Russia
канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Автоматизированные системы электроснабжения»
Ростов-на-Дону, 344038, Россия
Cand. Sci. (Eng.), Assistant Professor, Head of the Department “Automated power supply systems”,
Rostov-on-Don, 344038, Russia
д-р техн. наук, профессор, кафедра «Автоматизированные системы электроснабжения»
Ростов-на-Дону, 344038, Россия
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department “Automated power supply systems”,
Rostov-on-Don, 344038, Russia
При вычислении токов короткого замыкания в тяговой сети переменного тока предполагается, что каждая из тяговых подстанций получает питание от несвязанных между собой источников внешнего электроснабжения с известными сопротивлениями. В ряде случаев, особенно при питании группы тяговых подстанций от высоковольтной линии электропередачи продольного электроснабжения, система внешнего электроснабжения оказывает влияние не только на величину токов короткого замыкания, но и на их перераспределение между смежными тяговыми подстанциями той межподстанционной зоны, где рассматривается это замыкание. Такое неучтенное перераспределение может оказывать негативное влияние на защиту от коротких замыканий. Рассматриваются схемы замещения тяговой сети с учетом сопротивлений системы внешнего электроснабжения. Обращается особое внимание, что в схемах замещения прямой и обратной последовательности значение приведенного сопротивления одной фазы многообмоточного трансформатора, вычисленное по напряжению короткого замыкания, не зависит от схемы соединения его обмоток. Отмечается, что в ряде случаев полную схему внешней системы электроснабжения получить затруднительно. Учитывая, что короткое замыкание в тяговой сети для системы внешнего электроснабжения является удаленным, предлагается в качестве источников питания рассматривать опорные сетевые или тяговые подстанции, от которых по высоковольтным линиям электропередачи осуществляется питание тяговых подстанций. Сопротивление опорных подстанций как источников питания должно учитывать подключенную эквивалентную энергосистему. Такое эквивалентирование необходимо осуществлять по известным значениям токов или мощностей короткого замыкания на вводах опорной подстанции либо, если такие сведения отсутствуют, по номинальным значениям отключаемых токов или мощностей выключателей присоединений высоковольтных линий.Рассматриваются следующие схемы питания тяговых подстанций: - каждая от своей опорной подстанции, входящей в электрически не связанную систему внешнего электроснабжения; - от двухцепной высоковольтной линии продольного электроснабжения при ее питании от разных опорных подстанций; - от опорной сетевой подстанции двумя линиями получает питание опорная тяговая подстанция, а от нее двумя линиями по кольцевой схеме получают питание тяговые подстанции.Эти три общих случая охватывают все наиболее распространенные схемы питания тяговых подстанций. Для каждого из них приведены формулы, позволяющие определить результирующее эквивалентное сопротивление схемы внешнего электроснабжения, которое должно учитываться в схеме замещения тяговой сети.
When calculating short-circuit currents in the AC traction network, it is assumed that each of the traction substations receives power from uncoupled external power supply sources with known resistances. In some cases, especially when powering a group of traction substations from a high-voltage power line of a longitudinal power supply, the external power supply system affects not only the magnitude of short-circuit currents, but also their redistribution between adjacent traction substations of the interstation area where this circuit is considered. Such unrecorded redistribution can have a negative effect on short circuit protection. The article considers the equivalent circuit of the traction network, taking into account resistance of the external power supply system. Particular attention is paid to the fact that in replacement circuits of direct and negative sequence value of reduced resistance of one phase of a multiwinding transformer, calculated from the short circuit voltage, does not depend on the connection scheme of its windings. It is noted that in some cases it is difficult to obtain a complete scheme of an external power supply system. Considering that the short circuit in the traction network for the external power supply system is remote, it is proposed taking into account the reference network or traction substations as power sources, from which high-voltage transmission lines power the traction substations. Resistance of the supporting substations as power sources must takes into account connected equivalent power system.Such equivalenting should be carried out by known values of currents or short-circuit powers at the inputs of the reference substation or, if such information is not available, by the rated values of the switched-off currents or powers of the switches of high-voltage line connections.The following power schemes for traction substations are considered: each from its own supporting substation, which is part of an electrically uncoupled external power supply system; from the double-circuit high-voltage line of longitudinal power supply when it is powered from different supporting substations; from the supporting network substation, the traction substation receives power from two lines, and from this the traction substations receive power from two lines in a circle pattern.These three common cases cover all the most common power schemes for traction substations. For each of them formulas are given to determine the resulting equivalent resistance of the external power supply circuit, which should be taken into account in the replacement circuit of the traction network.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.