Selection of optimal types of the process level and substation level equipment of the digital traction substation
Keywords:
digital traction substation, traction transformers, connection levels and substations, diagnostic and monitoring systemsAbstract
At present, the urgent task in the Open Joint Stock Company «Russian Railways», aimed at reducing operational expenses, improving the process control systems and choosing the optimal development directions, is the digitalization of all divisions of the joint-stock company. As far as the power supply for Russian railways is concerned, the elements of digital transformation include, among other things, the organization of digital traction substations. The implementation of digital traction substation projects is currently just beginning to be carried out. Single traction substations on the Gorky and West Siberian railways are equipped with the process level equipment, mainly the devices for monitoring the state of power equipment, operational circuits, high-voltage circuit breakers, surge arresters, cells of complete switchgears of medium voltage classes. The progress towards the second and third levels of the digital traction substation is just beginning. The second level of the digital traction substation includes relay protection and automation devices, emergency event registration and emergency automation. The third level consists of traction substation control systems, program-technical complexes and human-machine interfaces. And in this regard, it is extremely important to develop a concept for the unification of the equipment and software used at these levels. The implementation of this concept will allow, using the example of individual traction substations, to work out the feasibility of using certain types of equipment and to accept the best equipment options for implementation. This, in turn, will further ensure the reliability of the operation of digital traction substations and increase the safety of the transportation process.
References
Кустов А.Н., Зацепина В.И., Бялы В. Возможные внедрения цифровых технологий в энергетический комплекс // Вести высш. учеб. заведений Черноземья. 2021. № 4 (66). С. 9–17.
СТО 56947007-29.240.10.299-2020 Цифровая подстанция. Методические указания по проектированию ЦПС. М. : ПАО «ФСК ЕЭС», 2020. 125 с.
Король Ю.Н. Концепция цифровой тяговой подстанции. М. : Трансэнерго 2020. 28 с.
Электротехнический завод «ВЕКТОР». Цифровая подстанция МЭК 61850 : буклет. М., 2020. 22 с. URL: https://etz-vektor.ru/storage/document/file_46.pdf (Дата обращения 20.04.2020).
Казаков Д.О., Пузина Е.Ю. Технические решения по цифровизации тяговых подстанций // Молодая наука Сибири. 2021. № 1 (11). С. 227-237.
Туйгунова А.Г., Худоногов И.А. «Применение систем мониторинга на силовых трансформаторах тяговых подстанций ВСЖД // Инновационные технологии на железнодорожном транспорте : XXI Межвуз. науч.-практ. конф. Иркутск, 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 : материалы конф. Иркутск, 2016. Т. 1. С. 588–593.
Пузина Е.Ю., Туйгунова А.Г., Худоногов И.А. Системы мониторинга силовых трансформаторов тяговых подстанций. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 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 / K. Firuzi, M. Vakilian, B. Toan Phung et al. // Power Delivery IEEE Transactions. 2019. Vol. 34, №. 2. Р. 542550.
Dang Y., Chen W. Design of Oil-Immersed Apparatus Oil Velocity Measure System Based on the Ultrasonic Wave Doppler Effect // IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), Palermo, 2018. Р. 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, S. Xie et al. // IEEE International Conference on Intelligent Rail Transportation (ICIRT). Birmingham, 2016. Р. 111115. DOI:10.1109/ICIRT.2016.7588719.
Kalathiripi H., Karmakar S. Fault analysis of oil-filled power transformers using spectroscopy techniques // IEEE 19th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL). Manchester, 2017. Р. 15.
Система мониторинга состояния изоляции / Е.Ю. Дульский, П.Ю. Иванов, А.А. Хамнаева и др. // Железнодорожный 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 / Омский государственный университет путей сообщения. Иркутск, 2012. 205 с.
Khudonogov I.A., Puzina E.Yu.,Tuigunova A.G. Evaluation of short circuit currents effects on power transformers’ residual service life // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing. 2019. 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 Transformer Windings Insulation // International Russian Automation Conference. 2019. DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867610.
Khudonogov I.A., Puzina, E.Yu., Tuigunova A.G. Modeling turn insulation thermal aging process for traction substation transformer // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing. 2020. 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 // International Ural Conference on Electrical Power Engineering, UralCon. 2020. pp. 136–141.
Системы мониторинга и диагностические приборы для контроля технического состояния высоковольтного оборудования // Dimrus : сайт. URL: https://dimrus.ru/manuals/dimrus2019.pdf (Дата обращения 01.02.2022).
Устройство мониторинга высоковольтного выключателя АВМ-ВК. Руководство по эксплуатации. М., 2011. URL: https://docplayer.com/87161434-Ustroystvo-monitoringa-vysokovoltnogo-vyklyuchatelya-avm-vk.htm (Дата обращения 01.02.2022).
Комплекс мониторинга систем оперативного тока серии КМСОТ «Дубна» // Техноэнергокомплект : 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: 01.02.2022).
Обеспечение безопасности сложных технических систем (технологические подходы) / С.В. Елисеев, В. Гозбенко, Н.М. Быкова и др. Деп. ВИНИТИ РАН 17.04.2008, № 328-В2008.
