ТРАНСПОРТ в России
Список темНовая темаПоискПравилаВойти Темы: <<>>
Страницы:  1 2345Все>>
Страница: 1 из 5
Чем отличается электрификация постоянным и переменным током? (-)
Misha  18.01.2004 20:42

-

Тем, что в одном случае ток постоянный, в другом переменный ;-))) (+)
Антон Чиграй  18.01.2004 20:54

а точнее =3000 В и ~25 кВ 50 Гц. Чем выше напряжение, тем меньше потери в контактной сети, соответственно реже можно ставить тяговые подстанции. На переменном токе они к тому же проще - не нужны выпрямители. Зато на переменном токе дороже и сложнее подвижной состав.

Вопрос-то несколько неконкретный.

Имелось в виду - почему присутствуют оба вида дорог, и в каких случаях выгоднее те либо другие. Как выбирается вид электрификации. (-)
Misha  19.01.2004 01:03

-

Вначале была только "постоянка", потом начала потихоньку вытесняться "переменкой"... (+)
Сергей Мянд  19.01.2004 02:35

Впервые электрофикация жд была выполнена на постоянном токе, по анологии с существующими системами электрофикации ГЭТ.

Причин было несколько:
- Простота эл-оборудования ЭПС. Токоприемник - реостатно-контактная система - тяговые двигатели коллекторного типа. Проще придумать трудно.

- Выпрямители. В то время выпрямители были сложны, дороги и тяжены в обслуживании. Вначале применялись мощные электромашинные преобразователи (мотор-генераторы, они же умформеры), затем ртутные дуговые выпрямители. Такие устройства требовали постоянного контроля и наблюдения, и применение их на ЭПС было невозможным. Со временем начали применяться полупроводниковые выпрямители, но ситуацию это не изменило.

Рекуперация. Переключение тяговых двигателей в режим генерации при торможении на постоянном токе проблем не вызывало. Электросхемы ЭПС изменялись незначительно, а экономический выигрыш был огромным. Это было очень весомым аргументом в пользу использования электротяги постоянного тока.


Появление "переменки".
Основной проблемой использования электротяги постоянного тока была очень значительная сила тока в контактной сети и оборудовании тяговых подстанций (ТП). Потери в проводах были огромны, меди расходовалось немеренно, ТП приходилось строить очень близко по трассе друг от друга. Но технология производства полупроводников уже позволяла изготовлять компакные выпрямители с высоким КПД, и не требующими особого обслуживания.

В то время и началась электрофикация жд переменным током 25kV 50Hz.

Экономический выигрыш оказался очень приличным. Упростилось оборудование ТП, ввиду резкого уменьшения потерь в проводах сократилось число требуемых ТП. Колоссально уменьшилось количество меди/аллюминия при строительстве электротяги. Для примера можно ставнить дроссель-трансформаторы ДТ-0,2-1000 (на пост. токе) и ДТ-1-150 (на переменном), кстати цифры 1000 и 150 указывают на продолжительный ток в амперах в одной рельсовой нити. Правда увеличились расходы на изолирующую арматуру (изоляторы тарельчатые (теперь из не 2 а 5), консольные изоляторы).

По началу ЭПС в принципе обзавелся только трансформатором с выпрямителем, реостаты и ТД оставались те же, но прогресс не стоял на месте.

С появлением тиристоров была решена проблема рекуперации. Сложность была в том, что при рекуперации на пост. токе полярность не менялось и требовалось только чтобы напряжение от рекперированных ТД было чуть больше, чем на КС, на переменном же токе требовалось не только преобразование постоянного тока от рек. ТД в переменный, но и четкая синхронизация мгновенных значений напряжения и фазы с КС.

Позволю сказать, что, конечно электрофикация переменным током более экономически и технологически выгодна, но вытеснит ли она полностью систему на постоянном токе, пока ответить не могу.


Преимущества ЭТ на 3000 пост. тока:

- Простота эл-оборуд. ЭПС
- Простота рекуперации
- Меньшие затраты на изоляцию
- Меньше паразитных наводок на оборудование и линии СЦБ и связи

Преимущества ЭТ на 25000 пер. тока:

- Простота схем ТП и уменьшение их кол-ва
- Уменьшение потерь в проводах и затратах на цв. металлы
- Возможность использовать КС, как резервную линию для аварийного питания СЦБ (где нет ДПР или ВЛПЭ)
- Возможность увеличения мощности, потребляемой электровозами (их количества в сплотке) при ведении тяжелых составов

Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
Алексей Колин  19.01.2004 09:23

Ещё обсуждали вот здесь:
http://www.tr.ru/forum/read.php?f=7&i=92038&t=92038

Re: Вначале была только "постоянка", потом начала потихоньку вытесняться "переменкой"... (+)
syomindm  05.07.2007 21:05

Сергей Мянд писал(а):
-------------------------------------------------------
> Колоссально уменьшилось количество
> меди/аллюминия при строительстве электротяги.


Мне кажется, это несколько однобокое суждение.
Интересно, кто-нибудь подсчитывал, сколько трансформаторов катается по просторам нашей необъятной Родины?
На трансформатор переменника меди же много уходит.
Может быть выигрыша по расходу меди и нет?
Тем более переменники и новые строятся, значит меди ещё больше уходит.
КС конечно тоже обновляется, на неё тоже медь расходуется.

Или этим все можно пренебречь?



Редактировано 2 раз(а). Последний раз 05.07.07 21:09 пользователем syomindm.

Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
PROG  09.07.2007 03:49

Знаете, что чем выше напряжение тем меньше сила тока и соответственно потери напрядения и 25000В по сравнению с 3000В дают громадную экономию, сечение меньше подстанции проще и дешевле,
а мощные выпрямители очень дорого стоят.
Подвижной состав переменник уж не так сложен по сравнению с постоянником, просто к электровозу постоянного тока добавлен трансформатор и все.
Да за счет того что сила тока в сети маленькая то и сеть служит дольше и пантографы надежнее работают искр-то меньше.
Да и опоры КС меньше проще и дешевле, они же вообще "спички" по сравнению с опорами для постоянки, да и строительство КС проще с натяжкой провода проблем меньше, с обслуживанием сети опять-же.
В общем переменка рулит.

Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
АРС  09.07.2007 08:27

PROG писал:
-------------------------------------------------------
> Да и опоры КС меньше проще и дешевле, они же
> вообще "спички" по сравнению с опорами для
> постоянки

Опоры такие же или почти такие же. "Спичками" они никак не могут быть! Ведь нагрузка на опору на переменке почти не уменьшилась по сравнению с постоянкой.

> и строительство КС проще с натяжкой
> провода проблем меньше

Разница лишь в том, что вместо двух проводов подвешивают один. И немного другие изоляторы применяют. В остальном устройство КС такое же, как и на постоянке.

Re: Вначале была только "постоянка", потом начала потихоньку вытесняться "переменкой"... (+)
ZavGar  09.07.2007 19:29

syomindm писал(а):
-------------------------------------------------------

> Интересно, кто-нибудь подсчитывал, сколько
> трансформаторов катается по просторам нашей
> необъятной Родины?
> На трансформатор переменника меди же много
> уходит.
> Может быть выигрыша по расходу меди и нет?
> Тем более переменники и новые строятся, значит
> меди ещё больше уходит.
> КС конечно тоже обновляется, на неё тоже медь
> расходуется.
___________________________________________________

Трансформаторы катаются маломощные, по сравнению с трансформаторами тяговых подстанций. Выпрямители - тоже.
Оборудование ТП почти всегда работает под нагрузкой, значит, должно быть рассчитано на продолжительный режим. Учитывая, что ТП постоянного тока расположены чаще - капиталовложения и потери при постоянке выше.
Оборудование локомотива - изредка на номинальном, чаще - на частичных режимах. На стоянке рога опущены, и выпрямитель локомотива переменного тока вообще не работает; при холстом ходе ТП постоянного тока, когда на участке энергоснабжения вообще поездов нет, выпрямитель всё равно работает под напряжением. Хоть потери при этом невелики, но ресурс вырабатывается.
И ещё. Двух контактных проводов при постоянке мало. Еще параллельно фидер нехилого сечения подвешен.

Единственный полюс постоянки (+)
Павел Волков  09.07.2007 19:47

Дедо такое, насколько понятно, весь перспектитвный ЭПС будет с электронными тяговыми приводами. Импульсными или частотно-регулируемыми не важно, важно то, что на борту локомотива переменный ток преобразуется в постоянный а потом в импульсный синус или просто в импульс. Значит получаем дополнительное преобразование, цепочка такова: 110кВ(пер.) - 25кВ(пер) КС - 3кВ(пер) борт. - постянный ток - перменный ток(импульсный) тяговый. С постянкой попроще будет: 110кВ - 3 кВ(пост.) КС - тяговый привод.

Re: Вначале была только "постоянка", потом начала потихоньку вытесняться "переменкой"... (+)
АРС  09.07.2007 22:22

ZavGar писал:
-------------------------------------------------------
> И ещё. Двух контактных проводов при постоянке
> мало. Еще параллельно фидер нехилого сечения
> подвешен.

Ради справедливости стоит отметить, что на переменке зачастую тоже подвешивают усиливающий фидер, плюс если есть отсасывающие трансформаторы, то ещё и провод обратного тока. А в системе переменки 2х25 кВ - дополнительный питающий провод.

Re: Вначале была только "постоянка", потом начала потихоньку вытесняться "переменкой"... (+)
ZavGar  10.07.2007 10:51

АРС писал(а):
-------------------------------------------------------

> Ради справедливости стоит отметить, что на
> переменке зачастую тоже подвешивают усиливающий
> фидер, плюс если есть отсасывающие трансформаторы,
> то ещё и провод обратного тока. А в системе
> переменки 2х25 кВ - дополнительный питающий
> провод.

________________________________________________________

Посмотрел специально:
на постоянке усиливающий сделан из двух, а ближе к ТП - из четырёх (изношенных?) контактных проводов. Перемычки на контактный сделаны через четыре пролёта. Это - тонны меди на километр.
На переменке токи раз в десять ниже. А в системе 2х25 между контактным и дополнительным - вообще 50 кВ. Дополнительный питающий и обмотки автотрансформаторов можно сделать из алюминия.

Re: Единственный полюс постоянки (+)
ZavGar  10.07.2007 11:06

Павел Волков писал(а):
-------------------------------------------------------
> цепочка такова:
> 110кВ(пер.) - 25кВ(пер) КС - 3кВ(пер) борт. -
> постянный ток - перменный ток(импульсный) тяговый.
На борту переменников нет 3-х кВ. Это напряжение - не самый выгодный компромисс для постоянки между высоким напряжением КС (для снижения потерь) и условиями коммутации коллекторных двигателей и классом их изоляции. Оптимальныи для двигателей является напряжение 850-950 В. На постоянке вынужденно используются двигатели на 1500 В, включённые по два последовательно.
На переменке вторичная обмотка выдаёт оптимальное напряжение около 900 вольт.
Если строить подвижной состав с асинхронными ТЭД, то не есть правильно ориентировать исключительно на питание постоянным током.
Во-первых, система питания переменкой - прогрессивна, и за ней будущее.
Во-вторых, опять же неоптимальное напряжение постоянки создаст геморрой для инверторов.
В-третьих, никто же не делает бытовую сеть постоянного тока, хотя лампочкам и электронагревательным приборам всё равно, а бытовая электроника давно уже имеет импульсные блоки питания. Холодильник же сделать инверторным - тоже не проблема. Кондиционеры-то делают.

> С постянкой попроще будет: 110кВ - 3 кВ(пост.) КС
> - тяговый привод.

Кстати, тяговые подстанции получают питание 35 кВ, насколько я знаю.



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 10.07.07 11:07 пользователем ZavGar.

Re: Вначале была только "постоянка", потом начала потихоньку вытесняться "переменкой"... (+)
АРС  10.07.2007 17:44

ZavGar писал:
-------------------------------------------------------
> Посмотрел специально:
> на постоянке усиливающий сделан из двух, а ближе к
> ТП - из четырёх (изношенных?) контактных проводов.

Я знаю. Просто раз уж заговорили о дополнительных проводах, то нужно упоминать все - и для постоянки и для переменки.

Re: Единственный полюс постоянки (+)
Павел Волков  10.07.2007 22:19

ZavGar писал(а):
-------------------------------------------------------
> Павел Волков писал(а):
> --------------------------------------------------
> -----
> На борту переменников нет 3-х кВ. Это напряжение -
> не самый выгодный компромисс для постоянки между
> высоким напряжением КС (для снижения потерь) и
> условиями коммутации коллекторных двигателей и
> классом их изоляции. Оптимальныи для двигателей
> является напряжение 850-950 В. На постоянке
> вынужденно используются двигатели на 1500 В,
> включённые по два последовательно.
> На переменке вторичная обмотка выдаёт оптимальное
> напряжение около 900 вольт.

Суть в том, что есть преобразование.

> Если строить подвижной состав с асинхронными ТЭД,
> то не есть правильно ориентировать исключительно
> на питание постоянным током.

Только от него в процессе преобразования некуда деться.

> Во-первых, система питания переменкой -
> прогрессивна, и за ней будущее.

И к 2000-му году коммунизм

> Во-вторых, опять же неоптимальное напряжение
> постоянки создаст геморрой для инверторов.

В промышленных приводах, нестабильность входного напряжения почему-то проблем не создаёт

> В-третьих, никто же не делает бытовую сеть
> постоянного тока, хотя лампочкам и
> электронагревательным приборам всё равно, а
> бытовая электроника давно уже имеет импульсные
> блоки питания. Холодильник же сделать инверторным
> - тоже не проблема. Кондиционеры-то делают.

Не понял сути. По-любому нужно преобразование, 25кВ на бортовую сеть не пойдёт. ИБП и кондиционеры с ЧРП не к месту ибо уж тогда впрямь постоянка выигрывает: в любом ИБП или ЧРП первым после фильтра идёт ВЫПРЯМИТЕЛЬ.

> > С постянкой попроще будет: 110кВ - 3 кВ(пост.)
> КС
> > - тяговый привод.
>
> Кстати, тяговые подстанции получают питание 35 кВ,
> насколько я знаю.

Полно их и на 110кВ в частности по одному коллектору в Москве идут два кабеля с таким напряжением именно на тяговую ТП.

Ещё вопрос.. Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
MatvGouchkov  11.07.2007 02:19

Читаю очередное обсужение и начинаю подозревать что у меня какой-то пробел в представлениях об основах электротехники.
Если так просто и только с удешевлением повышать на переменке напряжение.. Почему когда проводились исследования по возможной электрефикации перементкой узкоколеек экспериментировали вроде бы только с 9ю кВ. Или даже с 3мя-5ю трёхфазно при двух проводах...
Ну а несколько серьёзнее: Каков по мнению специалистов оптимальный вариант электрефикации относительно малодеятельных участков, проходящих по территориям где с электрическвом (напримар от ГЭС рядом) хорошо, а с топливом (которой издалека везти- хуже)?
Как, по мнению специалистов, предпочтение того или иного варианта буджет зависеть от соотношения профиль пути/ тип движения? (чтО знаю из мирового опыта подсказывает что крайнее случаи;- несколько вагонов с рудой медленно по горам,- переменка; лёгкий "РА с панторгафом" быстренько по равнине "почему-то"- "небольшая" постоянка 1500-1650V).
А чем определяЮтся "точки перехода предпочтения вариантов"?
Что лучше для "трамвайчика" по холмам, или нескольких вагонов с лесом по болоту ("берегу" водохранилища ГЭС)?
Без стёба,- мнение специалистов интересно, и предполагаю что ответы могут быть неоднозначны.
Думаю, исходить стоит из уровня развития электротехники, современного тому, что имеется сейчас в мире (без ссылок что "дядя Ваня знает только реостат")...

Re: Ещё вопрос.. Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
Toman  11.07.2007 03:14

MatvGouchkov писал(а):
-------------------------------------------------------

> Если так просто и только с удешевлением повышать
> на переменке напряжение.. Почему когда проводились
> исследования по возможной электрефикации
> перементкой узкоколеек экспериментировали вроде бы
> только с 9ю кВ. Или даже с 3мя-5ю трёхфазно при
> двух проводах...

Это скорее всего потому же, почему очень популярна была (да и есть) в промышленности система 10 кВ переменки. Потому что это такое более "стандартное" напряжение, и с точки зрения трансформаторов, и потому что соответственно проще с изоляторами, и т.д. Для узкоколеек как раз вполне естественно. Вот у нас в сельской местности как - в каждой деревне стоит свой трансформатор 10 кВ на 0,4 кВ, а до этого трансформатора, т.е. до каждой деревни, тянется ЛЭП 10 кВ. Кусты этой сети начинаются от трансформаторных подстанций от некоторого более высокого напряжения, есть соответствующие выключатели, разъединители. Другое дело, что однофазная сеть - это совсем другая история, т.е. просто так подключить КС от ближайшей ЛЭП не выйдет - но всё же оборудование на это напряжение очень массовое.

Re: Ещё вопрос.. Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
Павел Волков  11.07.2007 20:11

Toman писал(а):
-------------------------------------------------------
> MatvGouchkov писал(а):
> --------------------------------------------------
> -----
>
>>
> Это скорее всего потому же, почему очень популярна
> была (да и есть) в промышленности система 10 кВ
> переменки. Потому что это такое более
> "стандартное" напряжение, и с точки зрения
> трансформаторов, и потому что соответственно проще
> с изоляторами, и т.д. Для узкоколеек как раз
> вполне естественно. Вот у нас в сельской местности
> как - в каждой деревне стоит свой трансформатор 10
> кВ на 0,4 кВ, а до этого трансформатора, т.е. до
> каждой деревни, тянется ЛЭП 10 кВ. Кусты этой сети
> начинаются от трансформаторных подстанций от
> некоторого более высокого напряжения, есть
> соответствующие выключатели, разъединители. Другое
> дело, что однофазная сеть - это совсем другая
> история, т.е. просто так подключить КС от
> ближайшей ЛЭП не выйдет - но всё же оборудование
> на это напряжение очень массовое.

ну и ещё одна причина, тут как-то обсуждали, что 10 кВ это генераторное напряжение на электростанциях и можно этим пользоваться. Так сказать халява сэр

Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
М. Иванов  12.07.2007 23:01

В прежние годы стоимость сооружения 1 км контактной сети постоянного тока была всего на 5 - 10 % выше, чем переменного. Сейчас они вообще практически сравнялись. Подстанций при перменном токе требуется меньше, однако стоит подстанция переменного тока дороже, чем подстанция постоянного тока. В результате, стоимость электрификации участка с одинаковым объемом перевозок на постоянном токе на 15 - 25 % выше. Электровозы переменного тока приблизительно на 20 % дороже электровзов постоянного тока одинаковой мощности. Так что по стоимости перевода на электрическую тягу имеем паритет. Правда в последние годы электрификация переменкой выходила все же дешевле, т.к. новые электровозы практически не закупались, а извлекались с баз запаса. Плюс к этому электифицировать старались по максимально облегченным условиям, расстояние между подстанциями достигало 100 км. Ну и пусть напряжение на токоприемнике проседает до 16 кВ, как-нибудь поезда проедут.
Реально, у системы тяги переменного тока только одно преимущество - возможность передавать по тяговой сети бОльшую мощность.

Re: Чем отличается электрификация постоянным и переменным током?
Павел Волков  13.07.2007 18:43

М. Иванов писал(а):
-------------------------------------------------------
>> подстанциями Ну и пусть
> напряжение на токоприемнике проседает до 16 кВ,
> как-нибудь поезда проедут.
> Реально, у системы тяги переменного тока только
> одно преимущество - возможность передавать по
> тяговой сети бОльшую мощность.


Стоит добавить один неоспоримый плюс "переменки", это возможность подключения не тяговых потребителей через трансформатор к непосредственно КС, на постоянном токе приходится прокладывать линию 6/10 кВ.

Страницы:  1 2345Все>>
Страница: 1 из 5
Список темНовая темаПоискПравилаВойти Темы: <<>>


©  "ТРАНСПОРТ В РОССИИ", 2003-.
©  Дизайн - интернет-ателье "Рузайн" (Rusign), 2003.
Rambler's Top100
AT.

[ Generated in 0.004 seconds ]