Сравнительный анализ оборудования уровня процесса для цифровой тяговой подстанции
Ключевые слова:
цифровая тяговая подстанция, автотрансформатор, тяговые трансформаторы, уровень процесса, системы диагностики и мониторингаАннотация
Цифровой подстанцией называется подстанция, в которой организация всех потоков информации при решении задач мониторинга, анализа и управления осуществляется в цифровой форме, а параметры такой передачи определяются единым файлом электронного проекта. В качестве основной среды передачи данных в рамках цифровой подстанции используется локальная вычислительная сеть на базе технологии Ethernet, а в качестве коммуникационных протоколов применяются протоколы, описанные стандартом МЭК 61850. Одной из ключевых особенностей цифровой подстанции является приближение устройств сбора дискретных и аналоговых сигналов и выдачи управляющих воздействий непосредственно к оборудованию с последующей передачей всей информации, необходимой для функционирования комплексов релейной защиты и автоматики и автоматизированной системы управления технологическими процессами подстанций и электрической части станций, в цифровой форме. Благодаря этому достигается сокращение суммарной длины электрических кабелей и вторичных цепей, и, как следствие, происходит снижение вероятности их повреждения и повышение наблюдаемости вторичных систем. В России процесс цифровизации тяговых подстанций электрифицированных железных дорог в настоящее время находится на начальном этапе. Единичные проекты цифровых тяговых подстанций находятся на стадии реализации их первого сегмента, т. е. первого уровня – уровня процесса. Используемое при этом оборудование данного уровня не унифицировано, применяется продукция различных отечественных и зарубежных производителей. Данная работа на базе сравнительного анализа технических показателей, объема возможностей, условий эксплуатации и других характеристик позволяет сформировать перечень наиболее оптимальных видов оборудования отечественного производства уровня процесса для цифровых тяговых подстанций, что создает возможность унифицировать процесс их проектирования и реализации на сети российских железных дорог.
Библиографические ссылки
Cherepanov A., Kutsiy A. Modeling of tractive power supply systems for heavy-tonnage trains operation // 2018 Interna-tional Russian Automation Conference (RusAutoCon). DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501734.
Туйгунова А.Г., Худоногов И.А. Применение систем мониторинга на силовых трансформаторах тяговых под-станций ВСЖД // Инновационные технологии на железнодорожном транспорте : XXI Межвуз. науч.-практ. конф. Крас-ноярск, 2017. С. 7–12.
Крюков А.В., Куцый А.П., Черепанов А.В. Применение управляемых источников реактивной мощности в системах электроснабжения железных дорог // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. Иркутск, 2016. Т. 1. С. 588–593.
Казаков Д.О., Пузина Е.Ю. Технические решения по цифровизации тяговых подстанций // Молодая наука Сибири. 2021. № 1(11). С. 227–237.
СТО 56947007- 29.240.10.299-2020. Цифровая подстанция : метод. указания по проектированию ЦПС. Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС».
Король Ю.Н. Концепция цифровой тяговой подстанции. М. : Трансэнерго, 2020. 28 с.
МЭК 61850 Цифровая подстанция / Электротехнический завод «ВЕКТОР». URL: https://etz-vektor.ru/storage/document/file_46.pdf (дата обращения 17.06.2021).
Пузина Е.Ю., Туйгунова А.Г., Худоногов И.А. Системы мониторинга силовых трансформаторов тяговых под-станций. Иркутск, 2020. 184 с.
Пузина Е.Ю. Оценка остаточного ресурса тяговых трансформаторов Северного хода ВСЖД // Транспорт-2013 : тр. междунар. науч.-практ. конф. Ростов-на-Дону : Изд-во РГУПС, 2013. С. 173–175.
Partial Discharges Pattern Recognition of Transformer Defect Model by LBP & HOG Features / Firuzi Keyvan, Vakilian Mehdi, B. Toan Phung et al. // Power Delivery IEEE Transactions on. 2019. Vol. 34. № 2. P. 542550.
Dang Y., Chen W. Design of Oil-Immersed Apparatus Oil Velocity Measure System Based on the Ultrasonic Wave Dop-pler Effect // 2018 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), Palermo, 2018. P. 14. DOI: 10.1109/EEEIC.2018.8493986.
Research on new traction power system using power flow controller and Vx connection transformer / X. Zhu, M. Chen, Sh. Xie et al. // 2016 IEEE International Conference on Intelligent Rail Transportation (ICIRT). Birmingham, 2016. P. 111115. DOI: 10.1109/ICIRT.2016.7588719.
Kalathiripi H., Karmakar S. Fault analysis of oil-filled power transformers using spectroscopy techniques, 2017 IEEE 19th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL), Manchester, 2017. Pp. 15. DOI: 10.1109/ICDL.2017.8124633.
Система мониторинга состояния изоляции / Е.Ю. Дульский, П.Ю. Иванов, А.А. Хамнаева и др. // Железнодорож-ный транспорт. 2021. № 3. С. 50–52.
Определение остаточной несущей способности металлических конструкций контактной сети / В.П. Ступицкий, И.А. Худоногов, В.А. Тихомиров и др. // Известия Транссиба. 2019. № 3 (39). С. 88–99.
Тихомиров В.А. Повышение эффективности процесса сушки изоляции тяговых электрических машин подвижного состава : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2012.
Khudonogov I.A., Puzina E.Yu.,Tuigunova A.G. Evaluation of short circuit currents effects on power transformers’ re-sidual service life. 2019 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). DOI: 10.1109/ICIEAM.2019.8743069.
Применение распределенного мониторинга качества электрической энергии в MICROGRID / К.В. Суслов, Н.Н. Солонина, А.С. Смирнов и др. // Вестн. Иркут. гос. техн. ун-та. 2014. № 6 (89). С. 185–189.
Khudonogov I.A., Puzina E.Yu., Tuigunova A.G. Summarized Diagnostic Parameter for Condition Assessment of Power TransformerWindings Insulation // 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867610.
Khudonogov I.A., Puzina E.Y., Tuigunova A.G. Modeling turn insulation thermal aging process for traction substation transformer // 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9112021.
Khudonogov I.A., Puzina E.Yu.,Tuigunova A.G. The use “Technical rigidity” indices to assess climatic factors effects on power transformers reliability // 2020 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). DOI: 10.1109/UralCon49858.2020.9216258.
Системы мониторинга и диагностические приборы для контроля технического состояния высоковольтного обо-рудования / ООО «Dimrus». URL: https://dimrus.ru/manuals/dimrus2019.pdf. (дата обращения 21.05.2021).
Устройство мониторинга высоковольтного выключателя / ООО «АСУ-ВЭИ». Москва, 2020. 4 с.
Комплекс мониторинга систем оперативного тока серии КМСОТ-«Дубна» // Технокомплект : сайт. URL: https://thc-samara.ru/product/sistema-operativnogo-postoyannogo-toka/sistemy-raspredeleniya-postoyannogo-toka/kompleks-monitoringa-operativnogo-toka/kompleks-monitoringa-sistemy-operativnogo-toka-kmsot-m-dubna/ (дата обращения 21.05.2021).
Обеспечение безопасности сложных технических систем (технологические подходы) / С.В. Елисеев Е.В. Гозбенко, Н.М. Быкова и др. Деп. ВИНИТИ РАН 17.04.2008, № 328-В2008.
