Николай Потапович ГРИГОРЬЕВ, канд. техн. наук, доцент, профессор, кафедра «Системы электроснабжения»
680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, д. 47
Nikolay P. GRIGOR’EV, Cand. of Sci. (Engineering), Professor, Department of Power Supply Systems
680021, Khabarovsk, 47, Serysheva St.
Иван Владимирович ИГНАТЕНКО, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Системы электроснабжения»
680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, д. 47
Ivan V. IGNATENKO, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Power Supply Systems
680021, Khabarovsk, 47, Serysheva St.
Сергей Анатольевич ВЛАСЕНКО, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Системы электроснабжения»
680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, д. 47
Sergey A. VLASENKO, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Power Supply Systems
680021, Khabarovsk, 47, Serysheva St.
Владимир Александрович КОВАЛЕВ, аспирант, кафедра «Системы электроснабжения»
680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, д. 47
Vladimir A. KOVALEV, Postgraduate, Department of Power Supply Systems
680021, Khabarovsk, 47, Serysheva St.
Владимир Васильевич ШАТАЛОВ, заместитель главного инженера
107140, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 3, стр. 2
Vladimir V. SHATALOV, Deputy Chief Engineer
107140, Moscow, 3, bldg. 2, Verkhnyaya Krasnosel’skaya St.
Введение. Цель исследования — разработка мероприятий, определенных стратегическими программами развития железнодорожного транспорта России на основе анализа схем питания тяговой сети Дальневосточной железной дороги — филиала ОАО «РЖД».
Материалы и методы. Оценка работоспособности системы тягового электроснабжения получена на основе анализа реальных показателей функционирования участка Дальневосточной железной дороги, положений теорий электротехники и электроснабжения системы электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ.
Результаты. На основе анализа совместной работы систем внешнего и тягового электроснабжения Дальневосточной железной дороги были определены четыре тяговые подстанции с низкими технико-экономическими показателями. Участки сети, которые питают подстанции, являются узким местом в системе тягового электроснабжения. Повышение работоспособности предложено выполнить переходом присоединения обмоток трансформаторов тяговых подстанций к системам внешнего и тягового электроснабжения по типовой схеме «звезда — треугольник». Такое присоединение обеспечит повышение скорости движения поездов, снижение интервалов попутного следования поездов и потерь электрической энергии, повышение качества электрической энергии в системе внешнего электроснабжения и электрических сетях Дальневосточной дирекции по энергообеспечению (структурное подразделение Трансэнерго — филиала ОАО «РЖД»).
Обсуждение и заключение. Нормализация подключения четырех тяговых подстанций по схеме «подпитывающих» обеспечивается изменением фазировки таким образом, что питание двух плеч одной обмотки силового трансформатора переводится на две обмотки. Выравнивание модулей токов в обмотках трансформаторов тяговых подстанций позволяет снизить падение напряжения в наиболее нагруженной фазе и, соответственно, повысить напряжение в тяговой сети, что обеспечивает повышение скорости движения поездов и снижение интервалов попутного следования. Перевод питания плеч с одной обмотки трансформатора на две снижает потери электрической энергии в силовых трансформаторах и системе внешнего электроснабжения. Снижение несимметрии токов в обмотках силового трансформатора повышает качество электрической энергии в системе внешнего и районного электроснабжения. Повышение срока службы силового трансформатора обеспечивается снижением интенсивности термического износа изоляции наиболее нагруженной обмотки.
Introduction. The purpose of the study is to develop measures determined by the strategic programmes for the development of Russian railway transport based on the analysis of power supply schemes for the traction network of the Far Eastern Railway, a branch of Russian Railways.
Materials and methods. Evaluation of the performance of the traction power supply system was made based on the analysis of the actual performance of the Far Eastern Railway section, as well as the theories of electrical engineering and power supply of the 25 kV AC electrified railway system.
Results. Based on the analysis of the joint operation of the external and traction power supply systems of the Far Eastern Railway, four traction substations with low technical and economic indicators were identified. Network sections that feed the substations are a bottleneck in the traction power supply system. It is proposed to increase the efficiency by switching the connection of the windings of transformers of traction substations to the systems of external and traction power supply according to the typical star – delta scheme. Such a connection will ensure an increase in the speed of trains, a reduction in train succession time and losses of electricity, an increase in the quality of electric energy in the external power supply system and electric networks of the Far Eastern Directorate for Energy Supply (a structural subdivision of Transenergo, a branch of Russian Railways).
Discussion and conclusion. Normalisation of the connection of four traction substations according to the feeding scheme is ensured by changing the phasing in such a way that the power supply of the two legs of one winding of the power transformer is transferred to two windings. Alignment of the current modules in the windings of transformers of traction substations makes it possible to reduce the voltage drop in the most loaded phase and, accordingly, increase the voltage in the traction network, which ensures an increase in the speed of trains and a reduction in passing intervals. Switching the power supply of the arms from one winding of the transformer to two reduces the loss of electrical energy in power transformers and the external power supply system. Reducing the current unbalance in the windings of the power transformer improves the quality of electrical energy in the system of external and district power supply. An increase in the service life of the power transformer is ensured by a decrease in the intensity of thermal wear of the insulation of the most loaded winding.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.