МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ НАГРЕВОВ ПРОВОДОВ ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Ключевые слова:
системы тягового электроснабжения, нагревы проводов контактных подвесок, моделированиеАннотация
Для предотвращения тепловых перегрузок тяговых сетей при планировании их режимов требуется определение температур токоведущих частей, таких как контактные провода и несущие тросы. Наиболее полная информация о температурных режимах токоведущих частей может быть получена на основе определения динамики изменения температуры. В современных условиях, характеризующихся масштабным внедрением средств цифровизации, для получения такой информации должны применяться компьютерные технологии. В статье представлены результаты разработки цифровых моделей тяговых сетей, обеспечивающих моделирование и анализ температурных режимов. Моделирование проведено в программном комплексе Fazonord для системы электроснабжения, включающей три тяговых подстанции и две межподстанционные зоны контактной сети 25 кВ. Питающая сеть электроэнергетической системы включала четыре линии электропередачи 220 кВ. Моделировалось движение семи поездов массами 6300 т с в нечетном направлении и такого же числа поездов массой 6000 т – в четном. Предлагаемые модели могут применяться на практике при планировании режимов систем тягового электроснабжения и определении их нагрузочной способности.
Библиографические ссылки
Уточнения к основам теории нагревания проводов воздушных линий электро-передачи / Е. П. Фигурнов, Ю. И. Жарков, Т. Е Петрова [и др.] // Известия вузов. Элек-тромеханика. № 1. 2013. С. 36 – 40.
Саввов В. М. Нормативные требования, предъявляемые к ВСМ при скоростях 350 км/ч и выше. Создание детальной модели токораспределения и нагрева проводов контактной сети // Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта. 2015. С. 325-330.
Паранин А. В., Батрашов А. Б. Тепловой расчет контактной подвески постоян-ного тока с целью выявления мест локального перегрева при тепловизионной диагности-ке // Разработка и эксплуатация электротехнических комплексов и систем энергетики и наземного транспорта. Омск, 2018. С. 93-100.
Ковалев А. А., Паныч Д. С. Моделирование тепловых процессов в контактном проводе методом конечных элементов в программном комплексе COMSOL MULTIPHYSICS 5.2 // Инновационный транспорт. № 3 (25). 2017. С. 49-52.
Батрашов А. Б., Паранин А. В., Шумаков К. Г. Совершенствование математиче-ской модели расчета электротепловых процессов в контактной подвеске постоянного то-ка // Транспорт Урала. № 1 (60). 2019. С. 90-96.
Паранин А. В. Расчет распределения тока и температуры в контактной подвеске постоянного тока на основе метода конечных элементов // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. № 6. 2015. С. 33-38.
Ли В. Н., Клименко С. В. Методика оценки термического разупрочнения кон-тактного провода // Наука и техника транспорта. № 2. 2015. С. 29-33.
Неугодников И. П., Ефимов Д. А. Контроль нагрева проводов контактной под-вески // Транспорт Урала. 2019. № 3 (62). С. 80-84.
Определение числа временных перегревов контактных проводов, приводящих к понижению прочности до минимально допустимого значения / В. М. Варенцов, А. И. Бу-рьяноватый [и др.] // Бюллетень результатов научных исследований. № 3. 2020. С. 5-15.
P. P. Girshin;V. N. Gorjunov;A. Ya. Bigun;E. V. Petrova;E. A. Kuznetsov. Overhead power line heating dynamic processes calculation based on the heat transfer quadratic model. 2016 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics). 2016. Publisher: IEEE.
P. P. Girshin;A. Ya. Bigun;E. V. Petrova. Analysis of dynamic thermal rating of overhead power lines in the conditions of forced convection considering non-linearity of heat transfer processes. 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2016. Publisher: IEEE.
D. P. Vikharev;D. A. Repkin;N. G. Repkina. Thermal calculation of covered conduc-tor for overhead lines. 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2017. Publisher: IEEE.
M. Zunec;I. Ticar;F. Jakl. Determination of current and temperature distribution in overhead conductors by using electromagnetic-field analysis tools. IEEE Transactions on Power Delivery. 2006. Vol. 21, Issue: 3. Publisher: IEEE.
Закарюкин В. П., Крюков А. В. Сложнонесимметричные режимы электриче-ских систем. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2005. 273 с.
Закарюкин В. П., Крюков А. В., Литвинов Е. Ю. Расчет динамики изменения температуры токоведущих частей при имитационном моделировании систем тягового электроснабжения // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте. В 2 т. Т. 1. Красноярск: Изд-во «Гротеск», 2005. С. 221-225.
