Calculating the parameters of balun in traction power supply system alternating-current with variable load

Рассматривается тяговая подстанция переменного тока с соединением обмоток трансформатора по общепринятой схеме звезда-треугольник. Анализируется реальный вариант питания системы тягового электроснабжения от тягового трансформатора типа ТДНЖ 25000/110. Питание тяговой нагрузки осуществляется от одной из сторон треугольника на вторичной стороне трансформатора, что создает несимметрию в системе электроснабжения. В свою очередь несимметрия токов и напряжений уменьшает коэффициент мощности для источников питания в каждой фазе и увеличивает потери в линии электропередачи. Проведенное с помощью разработанной визуальной модели исследование электромагнитных процессов подтвердило наличие существенной несимметрии в системе. С помощью визуальной модели и поисковой оптимизации на основе метода Нелдера-Мида найдены параметры симметрирующего устройства, состоящего из реактивных элементов. Проведена серия расчетов параметров симметрирующего устройства для различных вариантов нагрузки. Результаты поисковой оптимизации представлены в виде таблиц и графиков, с помощью которых можно определять параметры симметрирующего устройства для любых значений коэффициента загрузки. Контрольный расчет показал высокую точность предложенной методики. При этом  выравниваются токи в линии и обмотках трансформатора и полностью компенсируется реактивная мощность в системе электроснабжения. Благодаря совершенному симметрированию и полной компенсации реактивной мощности потери в системе становятся минимальными.