Введение
1. Современное состояние проблемы качества потребления электроэнергии на тягу поездов переменного тока 8
1.1. Специфика электротяговой нагрузки переменного тока 9
1.2. Специфика трехфазно-двухфазного преобразования на тяговых подстанциях 11
1.3. Показатели качества электрической энергии 17
1.4. Компенсация реактивной мощности 20
1.5. Задачи и методы исследования 21
2. Теоретический анализ схем преобразователей тяговых подстанций с симметрирующим эффектом 23
2.1. Выпрямительно-инверторные преобразователи 23
2.2. Трансформаторные преобразователи 27
2.3. Дополнительные симметрирующие устройства 32
2.3.1. Трансформаторные симметрирующие приставки 32
2.3.2. Емкостные устройства 34
2.3.3. Индуктивно-емкостные устройства 40
2.4. Выводы по второй главе 41
3. Теоретические основы симметрирования трехфазных токовых нагрузок на тяговых подстанциях 42
3.1. Компенсация реактивной составляющей токов прямой последовательности 43
3.2. Снижение токов обратной последовательности 48
3.3. Выводы по третьей главе 57
4. Моделирование работы тяговой подстанции с симметрирующими преобразователями и компенсирующими устройствами 58
4.1. Методы моделирования 58
4.2. Программные средства моделирования 59
4.3. Описание математической модели 60
4.3.1. Электротяговая нагрузка 61
4.3.2. Преобразователи тяговой подстанции 61
4.3.3. Компенсирующие устройства 63
4.3.4. Питающие линии электропередач 64
4.3.5. Трехфазный источник электроэнергии 65
4.4. Проверка адекватности модели 66
4.5. Анализ факторов, влияющих на несимметрию токов 70
4.5.1. Оценка результатов многофакторного эксперимента 72
4.5.2. Проверка значимости коэффициентов 73
4.6. Исследование симметричности загрузки фаз питающих линий 75
4.6.1. Несимметрия токов 75
4.6.2. Несимметрия напряжений 78
4.7. Исследование компенсации реактивной мощности 80
4.8. Исследование потерь мощности в питающих линиях электропередач 82
4.9. Технико-экономическая оценка целесообразности применения симметрирующих средств 83
4.9.1. Технические аспекты целесообразности 84
4.9.1.1. Особенности предлагаемого способа симметрирования 84
4.9.1.2. Влияние на работу системы внешнего электроснабжения 87
4.9.1.3. Влияние на работу системы тягового электроснабжения 88
4.9.2. Экономические аспекты целесообразности 90
4.10. Выводы по четвертой главе 91
Заключение 94
Библиографический список 96
Приложение 1 101
