Improving the reliability of remote control devices and mast disconnectors
Keywords:
mast disconnectors, remote control devices, emergency modes, protective measures, software computing complexAbstract
During the operation of control devices for traction power supply systems, it is necessary to deal with their failures due to the occurrence of such emergency modes as a short circuit in the contact network and lightning strikes in equipment close to the control devices. As a result, damage to tele-remote control devices and self-propelled mast disconnectors of the contact network and overhead lines occur. An analysis of the failure statistics of these devices, performed for one of the Transenergo directorates, showed that two thirds of the drives of mast disconnectors have a risk of damage to their remote control circuits. Therefore, this problem is relevant both for the surveyed directorate of a separate railway and for the entire network of Russian railways. In order to clarify the magnitude of the voltage under which the insulation of the secondary switching circuits of the drives is damaged, a short circuit model in the contact network in the Fazonord software package has been developed. The simulation results confirmed the high risk of stresses in rail circuits arising in this case. In this regard, measures have been developed to protect remote control devices and mast disconnectors from self-propelled guns. These include: strengthening the insulation of secondary circuits; isolation of disconnector and drive structures from low-resistance supports; application of surge protection in remote control circuits; transfer of control racks and remote controls to the minimum safe distance to the drives and circuit solutions for grounding drives on rail circuits. In the course of the work, the following research methods were used: statistical analysis of information on the state of the tele-remote control and mast disconnector circuits; the method of simulation modeling in software computing complex «Cortes» of the short-circuit mode in contact network; the method of computer modeling in software computing complex «Fazonord» in order to calculate the voltage in the rail circuit during a short circuit in the contact network.
References
Плотников И.И. Обнаружение неисправностей в системе тягового электроснабжения // Железнодорожный транспорт. 2023. № 8. С. 45–47.
Урлапов С.С., Крапивин М.И. Анализ повреждаемости электрооборудования тяговых подстанций на Восточно-Сибирской железной дороге // Молодая наука Сибири. 2023. № 2 (20). С. 106–114. URL: https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/1290/951 (Дата обращения 18.03.32024).
Худоногов И.А. Причины повреждаемости силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций ВСЖД // Технико-экономические проблемы развития регионов : материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием. Иркутск, 2022. Т. 25. С. 203–207.
Определение современных показателей надежности устройств релейной защиты и автоматики / А.В. Виноградов, А.А. Лансберг, Ю.Д. Волчков и др. // Изв. высш. учеб. заведений. Проблемы энергетики. 2023. Т. 25. № 2. С. 58–70.
Reliability analysis of power equipment of traction rolling stock within the Eastern region / A.M. Khudonogov, I.A. Khudonogov, E.Yu. Dulskiy et al. // International Conference on Transport and Infrastructure of the Siberian Region (SibTrans 2019). Moscow, 2019. Vol. 760. DOI 10.1088/1757-899X/760/1/012018.
Вендин С.В. К вопросу о разъединителях электрических цепей // Органическое сельское хозяйство : проблемы и пер-спективы : материалы XXII междунар. науч.-производ. конф. Майский, 2018. Т. 1. С. 161–163.
Макаревич Д.М., Лустенков М.Е., Никитин А.П. Кинематический и динамический анализ привода для переключения контактных разъединителей // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2007. № 7. С. 87–94.
Аппаратура управления приводами АУП-5. Техническое описание Ам147.00.000ТО. М. : Московский энергомеханиче-ский завод, 2019. 34 с. URL : https://mez.ru/wp-content/uploads/2023/12/am147.00.000to-tehnicheskoe-opisanie.pdf (Дата обращения 01.06.2024).
Khudonogov I.A., Puzina E.Yu., Tuigunova A.G. Summarized diagnostic parameter for condition assessment of power trans-former windings insulation // International Russian Automation Conference. 2019. DOI 10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867610.
Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики). М. : Высш. шк., 1984. 438 с.
Крюков А.В. Моделирование электрических нагрузок. Иркутск : ИрГУПС, 2004. 64 с.
Cherpanov A., Kutsyi A. Modeling of Tractive Power Supply Systems for Heavy-Tonnage Trains Operation // International Russian Automation Conference (RusAutoCon). Sochi, 2018. P. 1–5. DOI 10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501734.
Основы электротехники, микроэлектроники и управления. Теория и расчет. / Ю.А. Комиссаров, Л.С. Гордеев, Д,П. Вент и др. Т. 1. М. : Химия, 2007. 451 с.
Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М. : Высш. шк., 1987. 248 с.
Пузина Е.Ю. Усиление системы тягового электроснабжения участка Чуро – Таксимо ВСЖД // Транспорт: наука, образование, производство : тр. междунар. науч.-практ. конф. Ростов-на-Дону, 2016. Т. 2. С. 306–310.
Курганов В.В., Крышнев Ю.В., Каптуров О.П. Повышение надежности автоматического управления самозапуском синхронных двигателей цифровым реле Sepam 2000 // Вестн. Гомел. гос. техн. ун-та им. П.О. Сухого. 2009. № 1 (36). С. 49–58.
Быкадоров А.Л., Заруцкая Т.А., Попов М.О. Инновационные методы анализа основных компонент для оценки и диагностики состояния контактной сети // Энергетика транспорта. Актуальные проблемы и задачи : сб. науч. тр. VII Междунар. науч.-практ. конф. Ростов-на-Дону, 2023. С. 50–53.
Тришин Д.Н., Вендин С.В. Эксплуатация разъединителей в сетях 6–10 кВ // Актуальные проблемы агроинженерии в XXI веке : материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 30-летию кафедры технической механики конструирования машин. Майский, 2018. С. 545–548.
Усовершенствование схемы блока управления электродвигателя малогабаритного стрелочного универсального / К.В. Менакер, А.В. Пультяков, М.В. Востриков и др. // Автоматика на транспорте. 2023. Т. 9. № 4. С. 313–323.
Зональная система повышения надежности электрических машин тягового подвижного состава / А.М. Худоногов, В.П. Смирнов, Е.М. Лыткина и др. // Наука и техника транспорта. 2015. № 1. С. 75–78.
К повышению надежности устройств контактной сети / А.С. Есауленко, В.П. Ступицкий, В.А. Тихомиров и др. // Молодая наука Сибири. 2021. № 2 (12). С. 200–205. URL: http://mnv.irgups.ru/toma/212-2021 (Дата обращения 18.03.32024).
Разработка и исследование малогабаритного привода для высоковольтных разъединителей контактных сетей и систем электрификации железных дорог / Д.М. Макаревич, А.П. Никитин, С.Д. Макаревич и др. // Новые материалы и технологии в ма-шиностроении. 2006. № 5. С. 100–105.
