Применение линий электропередачи с резервными проводами в системах электроснабжения железных дорог
Ключевые слова:
системы электроснабжения тяговых подстанций, линии электропередачи с резервными проводами, моделированиеАннотация
Рассмотрены две конструкции линий электропередач: с одним и тремя резервными проводами. Для сравнения выполнено моделирование питающей сети с типовой линией электропередачи. На их основе определялись серии режимов с нагрузками, создаваемыми при движении пяти грузовых поездов массой 5 000 т в четном и нечетном направлениях. Расчеты осуществлялись на основной частоте и частотах канонических высших гармоник: 3, 5, 7, … 39. Также проведено моделирование тепловых процессов и построены временные зависимости температур нагрева проводов линий электропередач. Для анализа энергоэффективности вычислялись потери активной мощности в линии электропередачи, с целью оценки условий безопасности рассчитаны ее электромагнитные поля. Полученные результаты позволили сделать следующие выводы: применение линии электропередачи с резервными проводами способствует повышению минимального напряжения на пантографах на 2,5–3 %; по сравнению с типовой линией электропередачи средние значения напряжений линии с одним резервным проводом увеличиваются на 0,4–2,4 %; для линии электропередачи с тремя резервными проводами эти показатели лежат в пределах 1,4–3,2 %. Использование линии электропередачи с резервными проводами помогает снизить коэффициенты несимметрии по обратной последовательности для тяговой подстанции, наиболее удаленной от источника питания. Для линии электропередачи с одним резервным проводом несимметрия снижается на 5,5 %, а при трех резервных проводах – на 29 %. Разработанные цифровые модели могут применяться на практике при выборе средств повышения надежности электроснабжения тяговых подстанций переменного тока.
Библиографические ссылки
Третьяков Е.А., Денисов И.Н., Истомин С.Г. Интеллектуальная система координированного управления тяговым подвижным составом и энергетической инфраструктурой железных дорог // Актуальные теоретико-методологические и прикладные проблемы виртуальной реальности и искусственного интеллекта : материалы Междунар. науч. конф. Хабаровск, 2021. С. 64–70.
Бушуев В.В., Красильникова Т.Г., Самородов Г.И. Дальние электропередачи переменного тока и их сравнительный анализ // Электро. 2012. № 2. С. 2–7.
Зильберман С.М. Пути обеспечения режимной надежности электропередач напряжением 500 кВ и выше // Электрические станции. № 5. 2009. С. 42–45.
Федин В.Т. Инновационные технические решения в системах передачи электроэнергии. Минск : БНТУ, 2012. 222 с.
Жанаев Д.Т., Заславская Т.Б. Линии электропередач с резервной фазой. Саратов : Изд-во Саратов. ун-та, 1990. 120 с.
Использование грозозащитного троса в качестве резервной фазы на воздушных линиях электропередачи / Д.С. Левин, А.В. Карнаух, Д.А. Вырыханов и др. // Вестн. Саратов. гос. техн. ун-та. 2010. Т. 4. № 3 (51). С. 76–81.
Левин Д.С., Угаров Г.Г. Эффективность применения резервной фазы на воздушных линиях электропередачи 110–330 кВ // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Сер.: Технические науки. 2012. № 4 (36). С. 168–172.
Левин Д.С. Режимы одноцепных воздушных линий электропередачи 110–330 кВ с использованием резервной фазы // Вестн. Донск. гос. техн. ун-та. 2013. Т. 13. № 1-2 (70-71). С. 93–96.
Левин Д.С., Вырыханов Д.А. Расчет и анализ режимов воздушных линий электропередачи с резервной фазой с учетом их пофазно различных распределенных параметров // Вестн. Саратов. гос. техн. ун-та. 2012. Т. 2. № 2 (66). С. 86–92.
Красильникова Т.Г., Махмудов К.А., Новиков Н.Л. Инновационная линия СВН и ее основные показатели // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики : сб. науч. ст. Вып. 73 : Надежность систем энергетики в усло-виях энергетического перехода. Иркутск : ИСЭМ СО РАН, 2022. С. 143–152.
Повышение эффективности эксплуатации воздушных линий электропередачи с резервной фазой / А.С. Нестеров, М.П. Лебедев, В.П. Кобылин и др. // Вестн. Южно-Урал. гос. ун-та. Сер.: Энергетика. 2016. Т. 16. № 4. С. 45–48.
Нестеров А.С., Васильев П.Ф., Кобылин В.П. Анализ и расчет пропускной способности воздушных линий электропередачи // Вестн. Южно-Урал. гос. ун-та. Сер.: Энергетика. 2018. Т. 18. № 1. С. 21–26.
Васильев П.Ф., Нестеров А.С., Кобылин В.П. Оценка надежности воздушной линии электропередачи с расщепленной резервной фазой // Надежность и безопасность энергетики. 2018. Т. 11. № 4. С. 294–298.
Повышение пропускной способности воздушных линий электропередачи за счет резервирования фазных проводов / А.С. Нестеров, П.Ф. Васильев, Г.И. Давыдов и др. // Actualscience. 2016. Т. 2. № 11. С. 15–17.
Vasil’ev P.F., Nesterov A.S., Khoiutanov A.M. Overhead Power Line with Backup Split-Phase // 2019 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon). Vladivostok, 2019. DOI: 10.1109/FarEastCon.2019.8934844.
Vasil’ev P.F., Nesterov A.S., Maleeva E.I. Increasing the Capacity of the Double-Circuit Transmission Line in Emergency Mode // 2019 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon).Vladivostok, 2019. DOI 10.1109/FarEastCon.2019.8934821.
Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск : ИрГУПС, 2005. 273 с.
Закарюкин В.П., Крюков А.В. Моделирование систем тягового электроснабжения постоянного тока на основе фазных координат. М. : Директ-Медиа, 2023. 156 с.
