Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Новинки техники и технологии: основные направления

Необходимо изыскать резервы для дальнейшего совершенствования работы, технических средств, технологий обслуживания, наметить реальные пути повышения надежности и эффективности устройств электроснабжения, устойчивости функционирования электрифицированных магистралей в условиях увеличения веса и скорости движения поездов, безопасности производства работ. Такими видит сегодняшние задачи автор этой статьи – начальник технического отдела департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» Сергей Владимирович Попов.

Новинки техники и технологии: основные направления
Роль электрифицированных магистралей в решении задач, определяемых Стратегической программой развития ОАО «РЖД», трудно переоценить.

Для успешного развития инфраструктуры, системы обслуживания, надежного энергетического обеспечения дорог нужно внедрять новые технологии содержания и ремонта технических средств, позволяющие совершенствовать управление хозяйством электрификации и электроснабжения. Это означает продолжать переход с планово-предупредительной системы к работе на основе инструментальной оценки устройств по фактическому состоянию и за счет использования средств диагностики; решительнее переводить тяговые подстанции на безлюдное обслуживание; внедрять специализацию путем организационного разделения функций содержания и ремонта устройств контактной сети, тяговых подстанций, электрических сетей; оптимизировать распределение по обслуживанию и ремонту устройств между линейными подразделениями соответственно их функциональному назначению; обновлять устройства электроснабжения со сверхнормативным сроком службы.

В обоснованных случаях следует переводить участки железных дорог с электротяги постоянного тока на переменный. Поэтапно должны осуществляться модернизация и усиление устройств тягового электроснабжения, в первую очередь на основных транспортных коридорах и перспективном полигоне вождения грузовых поездов весовой нормой 6000–12000 тонн, а также на участках, где предстоит повышение скоростей движения пассажирских. Для обеспечения возрастающего грузопотока Балтийского, Азово-Черноморского, Каспийского и Дальневосточного бассейнов неослабного внимания требует и электрификация соединительных участков между основными грузонапряженными линиями.

Новые технические решения призваны обеспечивать стабильность контактной сети в экстремальных климатических и погодных условиях, высокое качество токосъема для всего спектра условий, включая скоростное и тяжеловесное движение. За последние год-два тут достигнуты определенные успехи.

Так, для контактных подвесок последней конструкции по заданию нашего департамента в 2006-ом освоено производство бронзовых контактных проводов и многопроволочных тросов на основе легирования меди оловом, позволяющих увеличить натяжение до 21 кН (что особенно важно для высокоскоростных участков); арматуры контактной сети на основе прессуемых медных и болтовых зажимов высокой механической и электрической прочности, облегченных консолей и фиксаторов из алюминиевых профилей (они были успешно применены на перегоне Лихославль – Калашниково Октябрьской железной дороги при испытаниях системы взаимодействия «токоприемник – контактная подвеска» при скоростях до 262 км/ч).

Отдельные элементы контактной подвески новой конструкции (например, бронзовые провода) не могут быть смонтированы по старой технологии – при раскатке без предварительного натяжения, близкого к рабочему. Эксплуатация механизированных комплексов ДНЖ-1 и РНЖ-1, разработанных и изготовленных французской фирмой «Жейсмар» и российскими компаниями, в 2006-м показала: раскатка проводов из бронзы и низколегированной меди с предварительным натяжением обеспечивает достижение требуемых качественных показателей в части прямолинейности; сократились время монтажа, объем регулировки подвески и, соответственно, стоимость работ.

Идущие на смену обычным медным провода из бронзы и низколегированной меди позволят увеличить термическую стойкость контактной сети, ее ресурс на участках постоянного тока за счет большей износостойкости.

Одна из проблем, возникающих при реконструкции, обновлении и ремонте сети, – демонтаж старых фундаментов и стоек железобетонных опор. С прошлого года в хозяйстве электрификации и электроснабжения начали применяться специальные гидравлические механизмы-экстракторы в сочетании с крановым оборудованием автомотрис. Это ускорило дело, повысило производительность и безопасность работ.

Внедряются и перспективные диагностические средства, своевременно выявляющие отклонения от нормативов, грозящие отказами. В первую очередь назову мобильные тепловизионные системы для узлов контактной сети; комплексы (с применением сканеров ультрафиолетового диапазона и тепловизоров) дефектировки тарельчатых фарфоровых изоляторов контактной сети; устройства слежения за параметрами контактной подвески с автомотрис; переносные дистанционные измерители геометрии контактной сети.

Что касается тяговых подстанций, то все связанные с ними проблемы решаются с применением комплексов укрупненных функциональных блоков полной заводской готовности. Путем агрегатирования соответствующих разновидностей блоков удается реализовывать все требуемые типы подстанций и учитывать конкретные требования в каждом отдельном случае.

Функционально-блочная технология, впервые использованная при строительстве тяговых подстанций на участках Волховстрой – Свирь, Тихвин – Кошта и при реконструкции магистрали Санкт-Петербург – Москва, пока остается наиболее продвинутой. Ее экономическая эффективность основана, в частности, на применении комплектующих ведущих мировых производителей полупроводникового, вакуумного и элегазового коммутационного электрооборудования последнего поколения.

Необходимую надежность всему комплексу оборудования придают современные электротехнические материалы, в том числе композиционные и полимерные (для кабелей и проводов), синтетические негорючие, экологически чистые жидкие наполнители (взамен трансформаторного масла).

Современная технология производства обеспечивает электродинамическую стойкость трансформаторов за счет применения обмоток листовой конструкции, а также полимерных конструкционных материалов для фиксации и изоляции витков обмоток. «Сухие» трансформаторы обладают высокой перегрузочной способностью, имеют малые габариты и вес, пожаро- и взрывобезопасны. Они работают дольше и требуют минимального обслуживания.

В ООО «НИИЭФА-Энерго» освоено производство силовых трансформаторов мощностью 25-6300 кВА в «сухом» исполнении. В первом квартале текущего года по заданию Департамента электрификации и электроснабжения изготовлена первая партия «сухих» тяговых трансформаторов мощностью 12 500 кВа.

При возрастающих объемах перевозок некоторые участки стальных магистралей, электрифицированные по системе постоянного тока 3 кВ в ближайшие годы могут исчерпать свой энергетический потенциал. Проблема может быть решена за счет нетрадиционных способов усиления устройств электроснабжения, модернизации электроподвижного состава или замены его новым.

Современный и перспективный уровень развития силовой полупроводниковой техники и микропроцессорных схем управления оборудованием тяговых подстанций позволяет обеспечить оптимальные режимы систем электротяги, разработку нового преобразовательного и коммутационного оборудования подстанций. На Свердловской железной дороге эксплуатируется оригинальный комплекс оборудования, выполненный на тиристорах IGCT в системе нетрадиционного усиления тягового электроснабжения постоянного тока 3 кВ. Дополнительная мощность к ЭПС подводится через инверторно-преобразовательный пункт, установленный в середине межподстанционной зоны. Напряжение 6,6 кВ постоянного тока подается на пункт по существующим усиливающим проводам, которые переоборудованы в питающие.

Освоение промышленностью преобразователей (выпрямителей, инверторов) на закрываемых тиристорах GCT и интеллектуальных модулях IGCT позволяет в ряде случаев применить бесконтактное (без применения быстродействующих выключателей) отключение токов короткого замыкания, а также, если необходимо, регулирование выпрямленного напряжения.

Благодаря сочетанию высоконадежных современных выключателей с выкатной конструкцией коммутационного блока удается упростить конструкцию ячейки распределительного устройства постоянного тока – за счет применения одного выключателя, отказа от запасной (обходной) шины и резервного выключателя. Опытная эксплуатация таких образцов оборудования проводится на Октябрьской и Московской железных дорогах.

Для исключения межсистемных перетоков электрической энергии на участках железных дорог переменного тока применяется электрическое разделение межподстанционной зоны на посту секционирования. Для исключения пережога проводов на воздушном промежутке поста секционирования на время проследования ЭПС воздушный промежуток шунтируется с помощью вакуумного контактора.

Так как серийно применяемые устройства поперечной компенсации имеют ограниченный диапазон повышения напряжения на токоприемниках ЭПС, разработано и передано в ООО «НИИЭФА-Энерго» (С.-Петербург) техническое задание на более эффективное устройство продольной компенсации реактивной мощности на новой элементной базе.

С появлением новой элементной базы вакуумного коммутационного оборудования, мощных IGCT и IGBT полупроводниковых приборов стало возможно создание специальных устройств, обеспечивающих проследование нейтральных вставок, расположенных на подъемах, без отключения тока ЭПС на участках, электрифицированных по системе тяги 25 кВ переменного тока, с поочередной подачей на нейтральную вставку напряжения смежных фидеров. Проблема обусловлена недопустимостью сброса тяги электровозами тяжеловесных поездов на подъемах с нейтральными вставками в целях избежания обрывов автосцепок, а также сходов вагонов из-за их выдавливания из состава.

Согласованы технические решения по опытному образцу данного устройства. Изготовление поручено ООО «НИИЭФА-Энерго». Опытный образец устройства будет смонтирован на станции Бискамжа Красноярской железной дороги.

Дальнейшее повышение надежности и технико-экономических показателей тяговых подстанций, устройств электроснабжения не тяговых потребителей будет производиться за счет применения автоматизированных систем оперативно-технологического управления, удаленного мониторинга и диагностики устройств, силового оборудования, с передачей данных по цифровым каналам связи в аналитические и диспетчерские центры управления.

Внедрение таких систем позволяет отслеживать работу устройств электроснабжения в режиме реального времени, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций.

Одной из наиболее эффективных является диагностика часто повреждаемого коммутационного и выпрямительного оборудования. Применение такой диагностики позволяет отказаться от постоянного дежурного персонала на тяговых подстанциях и перейти на обслуживание оборудования «по состоянию», сосредоточив обслуживающий персонал в одном месте, и работу организовать выездными бригадами.

Опыт эксплуатации оборудования тяговых подстанций на Свердловской, Горьковской и Октябрьской железных дорогах с применением диагностики оборудования, показывает необходимость более широкого применения малолюдных технологий эксплуатации с переходом от планово-предупредительной системы к обслуживанию по фактическому состоянию. Об эффективности применения данной технологии говорят отчетные данные железных дорог. Так, на Свердловской дороге из 171 тяговой подстанции системами диагностики оборудовано 70. Переход на обслуживание выключателей по техническому состоянию в 2006 году только на 7 тяговых подстанциях привел к снижению количества проведенных ремонтов выключателей со 147 до 98, или на 33%. На Горьковской железной дороге бoльшая часть тяговых подстанций переведена на техническое обслуживание выключателей по техническому состоянию. Согласно действующим нормативам по планово-предупредительной системе обслуживания, должно было быть проведено 199 ремонтов выключателей. По новой технологии по фактическому состоянию проведено 29 ремонтов выключателей. Снижение трудозатрат составляет 85%.

К сожалению, более широкое применение систем диагностики оборудования тяговых подстанций по всей сети железных дорог сдерживает недостаточное финансирование инвестиционных программ по хозяйству электроснабжения.

При выполнении работ на контактной сети по категории со снятием напряжения и заземлением любое отклонение от выполнения всех необходимых технических мер безопасности (несоблюдение максимально допустимого расстояния от заземляющих штанг до бригады, кратковременная потеря контакта между заземляющей штангой и проводом, отсутствие шунтирующих штанг и т.д.) может привести к травмированию обслуживающего персонала со смертельным исходом.

В настоящее время освоено производство стационарного устройства для защиты персонала от поражения наведенным напряжением (УЗС), разработанного по заданию ЦЭ ОАО «РЖД». Принцип действия УЗС основан на снижении тока, вызванного наведенным напряжением и протекающего через тело человека, за счет шунтирования его активным сопротивлением. УЗС является дополнительным электрозащитным средством. Устройство должно найти широкое применение на сети железных дорог.

© Евразия Вести IV 2007







IV 2007

Евразия Вести IV 2007

Основа развития - энергетическая стратегия

Обновление хозяйства электрификации и электроснабжения - один из приоритетов для «РЖД»

Приоритет – обновление

Система тягового электроснабжения: совершенствование эксплуатационной работы

Плюс электрификация…

Перевод участка Лоухи – Мурманск на переменный ток

ВНИИЖТ: раскрывая потенциал электрификации

Комплексная система обеспечения надежности контактной сети

Новые технологии электроснабжения железных дорог на переменном токе

Система комплексного обследования тяговой энергетики

Один из важнейших ориентиров - ресурсосбережение

Электрификация и энергосбережение

Наш путь – внедрение стандарта

Для нужд электрификации и электроснабжения

Правильно выбранные приоритеты развития

ЛЭМЗ знают не только в нашей стране

Приоритеты тихорецких машиностроителей

Компания «Универсал-контактные сети»: быть на уровне решаемых задач

Важное слагаемое гарантии безопасности движения поездов

«Транскомплектэнерго»: плюсы комплексного решения проблем

«Энергомаш» - локомотив технического прогресса

«ТРАНСКАТ» открыт для делового партнерства

Опыт и инновации - слагаемые успеха

Зачем чинить то, что и так не ломается?

Реальность и перспективы тягового электроснабжения

«Трансэлектромонтаж» - надежный партнер «РЖД»

«АББ-электроинжиниринг» - «РЖД»: новые направления сотрудничества

Эффективный инструмент управления хозяйством электроснабжения

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести