Improving the energy efficiency of railway transport by using mobile devices of transverse capacitive compensation

Authors

  • Kirill Dmitrievich Rubtsov Krasnoyarsk Institute of Railway Transport – Branch of Irkutsk State Transport University
  • Leonid Ivanovich Zhuiko Krasnoyarsk Institute of Railway Transport – Branch of Irkutsk State Transport University

Keywords:

transverse capacitive compensation, reactive power, track profile, throughput, compensating device, energy efficiency

Abstract

The authors of the article propose the use of mobile devices for transverse capacitive compensation of reactive power to improve the energy efficiency of railway transport. The possibility of reducing the existing inter-train intervals of heavy trains along the section of the Achinsk-I–Chernorechenskaya railway of the Achinsk power supply distance is considered when using transverse capacitive compensation of reactive power at the Tarutino sectioning station to increase the available capacity of the railway section under consideration. The calculations were verified in the KORTES software package. The calculation performed in the KORTES software package shows that when using mobile devices for transverse capacitive compensation of reactive power on the Krasnoyarsk Railway, it allows to increase energy efficiency and increase the throughput of the calculated section of the Achinsk power supply distance Achinsk-I–Chernorechenskaya. The use of mobile reactive power compensation devices makes it possible to increase the voltage level on the current collector of electric rolling stock by 1,05–1,33 kV and ensure the movement of freight trains of increased mass (up to 7,100 tons) in an even direction with an inter-train interval of 14 minutes. When the second power transformer is turned on at the Achinsk-I and Chernorechenskaya traction substations, the voltage on the electric rolling stock current collector increases by 2,43–2,65 kV, and the inter-train interval decreases to 8–9 minutes. The authors of the article believe that the results of the calculation can be useful for optimizing the operation of railway systems and increasing their efficiency in general.

Author Biographies

Kirill Dmitrievich Rubtsov, Krasnoyarsk Institute of Railway Transport – Branch of Irkutsk State Transport University

Department of Train Traffic Support Systems

Leonid Ivanovich Zhuiko, Krasnoyarsk Institute of Railway Transport – Branch of Irkutsk State Transport University

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Train Traffic Support Systems

References

Герман Л.А., Серебряков А.С. Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог. М. : УМЦ ЖДТ, 2015. 316 с.

СТO РЖД 07.022.2–2015. Система тягового электроснабжения железной дороги переменного тока. Методика выбора мест размещения и мощности средств продольной и поперечной компенсации реактивной мощности. Введ. 2016–01–01. Доступ из справ.-прав. системы КонсультантПлюс в локал. сети.

Рубцов К.Д., Чинков П.О. Применение продольной и поперечной компенсации на станции Минино // Молодежная наука : тр. XXVI Всерос. студен. науч.-практ. конф. Красноярск, 2022. Т. 1. С. 138–141.

Общие методы выбора параметров и оценки эффективности применения устройств компенсации реактивной мощности в тяговой сети переменного тока : утв. совещанием Комиссии ОСЖД по инфраструктуре и подвижному составу 27–30 октября 2015. URL : https://osjd.org/api/media/resources/9705 (Дата обращения 29.03.2024).

Безопасность жизнедеятельности в условиях производства. Расчеты / Т.А. Бойко, Е.Б. Воробьев, Ж.Б. Ворожбитова и др. Ростов-на-Дону : РГУПС, 2007. 127 с.

Герман Л.А., Серебряков А.С. Снижение потерь электроэнергии при помощи установок компенсации реактивной мощности на посту секционирования тяговой сети переменного тока // Вестник ВНИИЖТ. 2019. Т. 78. № 5. С. 297–302.

Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии. Руководство для практических расчетов. М. : ЭНАС, 2009. 456 с.

Карта технологического процесса № 2/23. Устройство компенсации реактивной мощности УКРМ-27,5 кВ. Текущий ремонт : утв. расп. Трансэнерго – филиал ОАО «РЖД» №ТЭ-72/р от 10.04.2023 // Сборник карт технологических процессов на работы по содержанию тяговых подстанций, трансформаторных подстанций и линейных устройств системы тягового электроснабже-ния. Кн. I. М. : ОАО «РЖД», 2021. 622 с.

Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М. : АльянС, 2019. 528 с.

Бурман А.П., Розанов Ю.К., Шакарян Ю.Г. Управление потоками электроэнергии и повышение эффективности элек-троэнергетических систем. М. : МЭИ, 2012. 335 с.

Инструкция по монтажу стационарных аккумуляторных батарей и конденсаторных установок : утв. тех. директором Концерна «Электромонтаж» от 29.05.1992. Введ. 1993–01–01. URL : https://energoboard.ru/information/171/ (Дата обращения 28.03.2024).

Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах / Ю.А. Войлошников, Б.М. Дидух, А.С. Дружинин и др. М. : Энергоатомиздат, 1992. 192 с.

Саитбаталова Р.С., Ившин И.В. Некоторые вопросы компенсации реактивной мощности в системе электроснабжения промышленного предприятия // Изв. высш. учеб. заведений. Проблемы энергетики. 2012. № 1-2. C. 77–81.

Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. М. : Транспорт, 1983. 183 с.

Луковенко А.С., Туйгунова А.Г. Методы повышения надежности и качества электроэнергии тяговых подстанций с применением компьютерных технологий. М. : Русайнс, 2018. 98 с.

Кабышев А.В. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий. Томск : ТПУ, 2012. 234 с.

Тер-Оганов Э.В., Пышкин А.А. Электроснабжение железных дорог. Екатеринбург : УрГУПС, 2014. 431 с.

Поперечно-емкостная компенсация // Studfiles : сайт. URL: https://studfile.net/preview/7312126/page:6/ (Дата обращения 01.04.2024).

Продольная и поперечная компенсация реактивной мощности // Мегавар : сайт. URL : https://megavarm.ru/articles/prodolnaya-i-poperechnaya-kompensatsiya-reaktivnoy-moshchnosti.html (Дата обращения 01.04.2024).

Компенсация реактивной мощности // «Хомов электро» : сайт. URL: https://khomovelectro.ru/articles/kompensatsiya-reaktivnoy-moshchnosti.html (Дата обращения 01.04.2024).

Published

2024-08-05

How to Cite

Рубцов, К. Д., & Жуйко, Л. И. (2024). Improving the energy efficiency of railway transport by using mobile devices of transverse capacitive compensation. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (2(82), 111-122. Retrieved from https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/1592