Несимметрия токов
— неравенство фазных токов и углов сдвига между ними, возникающее в тяговых сетях при электроснабжении ж.д., электрифицированных по системе однофазного переменного тока, когда на тяговых подстанциях устанавливают однофазные или трёхфазные трансформаторы (см. рис.).
Схемы питания подстанционной зоны от тяговых подстанций с однофазными (а) и трёхфазными (б) трансформаторами: 1 — трёхфазная сеть внешнего электроснабжения; 2 — тяговая подстанция; 3 — контактная сеть; 4 — электровоз; 5 — рельсы; 1л, 1в, Гс — силы тока в фазах А, В, С линии электропередачи.
В первом случае трёхфазная система напряжения преобразуется в однофазную; в оба плеча питания подстанции подаётся напряжение 17,. Во втором случае из трёхфазной образуются две однофазные системы напряжение Us и Uи и к плечам подводятся разные по фазам напряжения.
При использовании однофазных трансформаторов на стороне внешнего электроснабжения нагруженными оказываются только две фазы (В и С). Нагрузка третьей фазы равна нулю. Н. т. трёхфазной системы оценивают методом симметричных составляющих с помощью коэф., характеризующего, насколько данная система токов отклоняется от симметричной трёхфазной, при которой силы тока фаз равны и токи сдвинуты на 120°. При использовании однофазных трансформаторов на подстанциях коэф. несимметрии токов всегда равен наибольшему значению — единице.
При использовании трёхфазных трансформаторов фазы сети внеш. электроснабжения загружены более равномерно. Если применяется трёхфазный трансформатор со схемой соединения звезда — треугольник или два однофазных трансформатора, соединённых в открытый треугольник, угол между напряжение С, и U„ составляет 120°; при одинаковых значениях сил тока и реактивных мощностей в плечах питания коэф. Н. т. снижается до 0,5. При нагрузке только на одном плече коэф. становится таким же, как в случае однофазного трансформатора.
При установке однофазных или трёхфазных трансформаторов угол между векторами напряж., и U„ составляет 90°. При равных силах тока и реактивных мощностях в плечах коэф. Н. т. равен нулю, а система фазных токов на стороне внещ. электроснабжения симметрична и уравновешена. При неодинаковой нагрузке плеч питания коэф. Н. т. увеличивается, но всегда остаётся меньшим, чем в схемах с трёхфазными трансформаторами с соединением обмоток звезда — треугольник или в схемах с однофазными трансформаторами, обмотки которых собраны в открытый треугольник.
Н. т. в тяговых сетях вызывает вибрацию электрическое машин, дополнит, потери электрическое энергии во всех элементах сети, а также появление несимметрии напряжений в трёхфазных сетях.
Рубрики