Electric railway brings many power quality problems to the public power system. In this paper, a new power quality improvement method is proposed which can alleviate the voltage unbalance and low power factor problem of electric systems. The method is composed of a specially connected three phase to two phase transformer and a phase balancing device. The specially connected transformer has the following common characteristic: secondary voltages are equal in magnitude and differ 90 degrees in phase angle. Such transformers include Scott Transformer, Le-Blanc Transformer, and modified Wood-bridge Trans former and so on. The phase balancing device consists of two parts: one is used to regulate the power factor to unity; the other part is to transfer power flow between the two feeders, thus balancing their loads. With the proposed scheme, negative current can be eliminated and power factor can be regulated to unity. The advantage of the new method is that it is very simple and cost-effective. Validity of the proposed method is verified by simulation results. The capacity of the compensation device is also analyzed in the paper

چکیده

راه ‌آهن برقی مشکلات بسیار زیادی را برای سیستم توان عمومی ایجاد می ‌کند. در این مقاله یک روش جدید برای بهبود کیفیت توان ارائه می ‌شود که می‌ تواند عدم تعادل ولتاژ و مشکل پایین بودن ضریب توان سیستم‌ های الکتریکی را کاهش دهد. این روش از یک ترانسفورماتور با اتصال خاص سه فاز به دو فاز و یک تجهیز متعادل کننده فاز تشکیل شده است. ترانسفور ماتور دارای اتصال خاص دارای ویژگی ‌های عمومی زیر است: ولتاژ های ثانویه دارای دامنه‌ یکسانی هستند اما دارای 90 درجه اختلاف فاز هستند. چنین ترانسفورماتور های شامل ترانسفور ماتور اسکات، ترانسفور ماتور Le-Blanc و غیره هستند. تجهیز متعادل ‌کننده فاز دارای دو قسمت است: یکی از آنها برای تنظیم ضریب توان به ضریب توان واحد استفاده می‌ شود و قسمت دیگر برای انتقال پخش توان بین دو فیدر استفاده می ‌شود و بدین نحوه بارهایشان را متعادل می‌ کنند. با الگوی ارائه شده، جریان منفی حذف می‌ شود و ضریب توان بر روی واحد تنظیم می ‌شود. مزیت روش جدید آن است که خیلی ساده و اقتصادی است. صحت روش ارائه شده بوسیله نتایج شبیه‌ سازی تایید می ‌شود. ظرفیت تجهیز جبران ‌ساز نیز در این مقاله آنالیز می‌ شود.

1-مقدمه        

سیستم ‌های راه ‌آهن برقی معمولا از منبع تغذیه تک فاز استفاده می ‌کنند. بارهای کششی بوسیله یک فاز از سیستم قدرت سه فاز، از طریق پست‌های اختصاص داده شده که در فرکانس صنعتی کار می‌ کنند، تغذیه می ‌شوند. بدلیل تقاضای توان بالا، سیستم‌ های کششی الکتریکی تک فاز AC، یکی از مهمترین منابع عدم تعادل جریان و ولتاژ در نقطه اتصال مشترک (PCC) هستند...