ANALYSIS OF TRACTION POWER SUPPLY SYSTEMS
Keywords:
traction power supply system, external power supply system, electric rolling stock, power transformer, rectifier device, three-phase twelve-pulse rectification circuitAbstract
The simulation of the DC traction power supply system of high voltage on the section of the ECHE-15 Delur – ECHE-17 Zalari railway in the MatLab R2021b software package, Simulink subprogram.
Simulation of the 25 kV AC traction system in the Kortes software package, the "Traction calculations" and "Load and capacity calculations of the 27.5 kV system" for a train weighing 7,100 tons and a 3ES5K locomotive was performed in order to obtain results for comparison with the results of modeling the DC traction system of increased voltage.
A block diagram of a DC traction converter substation is given. As a rectifier device, a three-phase bridge twelve-pulse rectifier circuit is used, which is connected to the secondary windings of a traction transformer with a linear voltage of 27.5 kV, one of the windings of which is assembled according to the "star" scheme, the other according to the "triangle" scheme.
The obtained simulation results for a train weighing 7,100 tons and a three–section electric locomotive on a conditionally straight section of track and a conditional rise of the substation zone of the Delur - Zalari railway section show the advantages of a 37.1 kV DC traction system over a 25 kV AC system, such as maintaining the local speed, reduction of currents in the contact network by about 40%, uniform load of the external power supply system, as well as a low percentage of nonlinear distortion of the phase voltage of the primary winding of the transformer.
References
Бей Ю.М., Мамошин Р.Р., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г. Тяговые подстанции / Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - Стереотипное издание. Перепечатка с издания 1986 г. – М.: Альянс, 2015. – 319 с.
Железные дороги [Электронный ресурс]/Системы электрической тяги – Режим до-ступа: https://lokomo.ru/elektrosnabzhenie/sistemy-elektricheskoy-tyagi.html
Брагин В.А. Схемы питания потребителей электроэнергии от тяговых подстанций систем тягового электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ, переменного тока 1х25 и 2х25 кВ и схема внешнего электроснабжения электрических железных дорог. Иркутск – 2010.
Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. Справочник, учебное посо-бие. – М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006.
Почаевец В.С. Электрические подстанции. – М.: УМЦ ЖДТ, 2012.
Звездкин М.Н. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. – М.: Транспорт,1985
Новая «Стратегия холдинга «РЖД» до 2030 года» утверждена советом директоров ОАО «РЖД» в декабре 2013 года.
Инфопедия [Электронный ресурс]/Система тягового электроснабжения тяги посто-янного тока напряжением 3 кВ и режимы её работы – Режим доступа: https://infopedia.su/14xd1d.html
StudFiles [Электронный ресурс]/Система тягового электроснабжения однофазного переменного тока напряжением 25 кВ, частотой 50 Гц – Режим доступа: Ошибка! Недопусти-мый объект гиперссылки.
Студопедия [Электронный ресурс]/Система тягового электроснабжения однофазно-го переменного тока напряжением 2х25 кВ – Режим доступа: https://studopedia.ru/26_ 73321_sistema-tyagovogo-elektrosnabzheniya-odnofaznogo-peremennogo-toka-napryazheniem-h-kv.html
Sinref.ru [Электронный ресурс]/Перспективные виды систем электрической тяги на ж/д транспорте – Режим доступа: https://www.sinref.ru/000_uchebniki/04600_raznie_2/177_ ehlektricheskie-zheleznye-dorogi-2006-god/009.htm
Вунивере.ру [Электронный ресурс]/Анализ методов улучшения режима тяговой сети
«Бюллетень результатов научных исследований» Перспектива разработки системы электрической тяги постоянного тока повышенного напряжения 12, 24 кВ для скоростной магистрали Москва – Екатеринбург / Б.А. Аржанников, А.Г. Галкин, А.Т. Бурков, В.А. Мансуров, И.О. Набойченко. 2015. С. 38-44.
Б.А. Аржанников, И.О. Набойченко Концепция усиления тягового электроснабже-ния постоянного тока 3,0 кВ.
Студопедия [Электронный ресурс]/Схемы соединения обмоток трансформаторов на тяговых подстанциях – Режим доступа: https://studopedia.su/17_27591_shemi-soedineniya-obmotok-transformatorov-na-tyagovih-podstantsiyah.html
Бурков А. Т. Электроника и преобразовательная техника: Учебник Т.1, Т.2. - М.: УМЦ ЖДТ, 2015, Т.1. – 480 с., Т.2. – 307 с.
Лукутин Б. В., Обухов С. Г., Плотников И. А. Силовые преобразователи в электро-снабжении. – Томск: ТПУ, 2015. – 150 с.
Барковский Б.С., Магай Г.С., Маценко В.П. и др. Двенадцатипульсовые полупро-водниковые выпрямители тяговых подстанций. – М.: Транспорт, 1990. – 127 с.
Elertra-hvac.ru [Электронный ресурс]/Трансформатор ТДТН, ТДТНЖ, ТДЦТН – расшифровка, характеристики, схема, цена – Режим доступа: http://electra-hvac.ru/rashifrovka-tdtnzh.html
Л. А. Астраханцев, Т. Л. Алексеева, Н. Л. Рябченок, А. Л. Мартусов, О. В. Лобанов Разработка преобразовательного агрегата для энергетического обеспечения движения поездов / Учебно-методическое пособие по дисциплине Электронная техника и преобразо-ватели в электроснабжении для студентов специальности 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов», специализация «Электроснабжение железных дорог». – Иркутск: ИрГУПС, 2022. – 50 с.
