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:


 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Электроэнергетическая инфраструктура тягового электроснабжения

Усиление действующей системы электроснабжения – важный ресурс обеспечения возрастающего объема перевозок и развития скоростного и высокоскоростного движения.

Об уникальном опыте и возможностях компании «НИИЭФА-ЭНЕРГО», выпускающей продукцию, отвечающую самым современным требованиям, используя в своей работе новейшие научные достижения и передовые технологии, рассказывает генеральный директор Андрей Михайлович Тюриков.

Электроэнергетическая инфраструктура тягового электроснабжения
Электроэнергетическая инфраструктура тягового электроснабжения
Электроэнергетическая инфраструктура тягового электроснабжения
Электроэнергетическая инфраструктура тягового электроснабжения
Надежное энергетическое обеспечение перевозок грузов и пассажиров при эффективном снижении энергоемкости перевозочного процесса – одна из важнейших задач, стоящих перед ОАО «РЖД». Ее решение требует постоянного совершенствования оборудования и структуры управления энергетическим комплексом отрасли. Эффективное решение этих вопросов особенно важно для электрифицированных линий, на долю которых приходится почти 45% всех затрат на топливно-энергетические ресурсы РЖД.

Значительная часть устройств электроснабжения исчерпала свой ресурс и требует замены или модернизации из-за существенного увеличения тяговой нагрузки.

На протяжении многих лет компания «НИИЭФА-ЭНЕРГО» участвует в программе обновления оборудования для железной дороги. За этот период были разработаны и поставлены в серийное производство различные виды оборудования, среди них:

– многофазные выпрямители с выпрямленным напряжением до 4 кВ с одним диодом в плече и мощностью до 12 МВт;

– сухие трансформаторы с напряжением до 24 кВ и мощностью до 12,5 МВА в единице;

– устройства фильтрации и компенсации реактивной мощности с мощностью компенсации в одной секции до 6 МВА и напряжением 27,5 кВ;

– устройства продольной компенсации на токи до 3.2кА и напряжение компенсации до 6кВ;

– регулируемые вольтодобавочные устройства (ВДУ) с выходным напряжением до 500 В и током до 4 кА.

Ежегодно суммарная мощность выпускаемых на предприятии сухих трансформаторов достигает 600 МВА, суммарная мощность устройств компенсации – до 100 МВА, преобразователей для тягового электроснабжения до 60 МВт.

Это оборудование используется как при строительстве новых, так и для модернизации действующих подстанций. Взаимодействие со службами эксплуатации железной дороги позволяет повысить соответствие параметров выпускаемого оборудования потребностям РЖД.

Для обеспечения необходимого уровня напряжения на пантографах при возросших нагрузках на контактную сеть применяются различные способы усиления. На железных дорогах переменного тока помимо традиционных методов усиления – увеличения сечения контактной сети, сооружения постов и пунктов параллельного соединения – используют вольтодобавочные трансформаторы, различные компенсирующие устройства поперечной и продольной компенсации.

В «НИИЭФА-ЭНЕРГО» выпускаются устройства поперечной компенсации с функцией фильтрации гармонических составляющих. Они получили достаточно широкое распространение на железных дорогах. Наиболее часто такое устройство с мощностью по первой гармонике 3 МВАр применяется на постах секционирования, так как в этом случае не требуется обеспечивать переключения в режимах резко изменяющейся нагрузки из-за движения электроподвижного состава. Такие устройства, установленные в середине межподстанционной зоны, обеспечивают повышение напряжения в контактной сети на 1–1,2 кВ. При сбросе нагрузки напряжение на КС не превышает максимально допустимых значений из-за перекомпенсации реактивной мощности. Для обеспечения более существенного повышения напряжения на пантографе требуется значительное увеличение энергоемкости компенсирующего устройства. В этом случае для ограничения максимально допустимого напряжения при сбросе нагрузки в контактной сети необходимо обеспечить отключение части конденсаторов. Для этого нами разработаны устройства поперечной компенсации с двумя ступенями переключения. При регулировании мощности компенсации снижаются потери в контактной сети, улучшаются показатели влияния на питающую энергосистему. Но, учитывая безусловный приоритет обеспечения необходимого уровня напряжения в контактной сети при резко изменяющейся токовой нагрузке перед функцией снижения потерь от потребляемой ЭПС реактивной мощности, а также довольно значительные затраты на обслуживание оборудования регулирования и коммутации, такие устройства пока не получили широкого распространения на железной дороге. Они могут быть рекомендованы для участков железной дороги, на которых не удается другими средствами обеспечить необходимый уровень напряжения на пантографе электроподвижного состава и одновременно обеспечить требования по уровню влияния на питающую энергосистему.

На нашем предприятии также освоены и серийно выпускаются устройства продольной компенсации напряжения от протекающего тока в подводящей системе энергоснабжения. Устройство продольной компенсации (УПК) состоит из набора секций конденсаторных батарей, включенных последовательно в цепь питания контактной сети. Напряжение на включенных в работу конденсаторах от протекающего тока нагрузки электроподвижного состава обеспечивает необходимую компенсацию напряжения на индуктивных сопротивлениях подводящей сети и трансформаторном оборудовании.

Широкое распространение получил способ включения УПК на тяговых подстанциях в отсосе между рельсом и фазой «С» трансформатора. Благодаря фазовым сдвигам токов нагрузки и связанному с этим падению напряжения на компенсируещей емкости УПК обеспечивается выравнивание напряжений на фидерах подстанции, автоматически с ростом тяговой нагрузки компенсируется возрастающее падение напряжения на индуктивном сопротивлении системы внешнего электроснабжения, трансформатора тяговой сети.

УПК поставляется на железную дорогу как автономное, полностью функционально завершенное оборудование, адаптированное к работе на тяговой подстанции. Оно наиболее эффективно как средство повышения напряжения в контактной сети при возросших нагрузках. Минимизация габаритов устройства после проведенных совместно с Восточно-Сибирской железной дорогой работ по оптимизации параметров облегчает реализацию проектов модернизации действующих тяговых подстанций.

Расширение объемов грузоперевозок на Восточном полигоне потребовало усиления электроснабжения на железных дорогах переменного тока, даже спроектированных по системе электроснабжения 2*25 кВ, имеющих большие запасы по своим энергетическим возможностям. При этом удается повысить уровень напряжения на ТП в среднем от 3 кВ и до 6 кВ при больших значениях токов нагрузки.

Для усиления электроснабжения железных дорог постоянного тока и обеспечения необходимого напряжения на пантографе при возрастающих нагрузках от электроподвижного транспорта при организации скоростного и высокоскоростного движения в «НИИЭФА-ЭНЕРГО» было разработано вольтодобавочное устройство. При этом отпала необходимость в строительстве промежуточных тяговых подстанций на участке.

Предложенное комплексное техническое решение обеспечивается включением регулируемого вольтодобавочного устройства на тяговых подстанциях постоянного тока последовательно между основным тяговым агрегатом и реактором отсоса. Возросшие нагрузки на тяговых подстанциях постоянного тока от электроподвижного состава (ЭПС) приводят к снижению напряжения на выходе подстанций из-за падения напряжения в сетях и влияния импеданса питающих трансформаторов. Соответственно снижается и напряжение на пантографе ЭПС. Вольтодобавочное устройство (ВДУ) состоит из 2-х параллельно включенных мостовых управляемых выпрямителей, шунтированных диодом, подключенных к питающей сети через согласующий трансформатор последовательно с основным тяговым выпрямителем. Оно обеспечивает регулирование напряжения до 500 В с током до 4 кА со стабилизацией напряжения на выходе тяговой подстанции и стабилизации тока в режиме перегрузок. Оснащение оборудованием ВДУ соседних подстанций участка дороги позволяет исключить уравнительные токи между ними и, соответственно, снижает потери.

Созданная система ВДУ хорошо зарекомендовала себя на скоростной магистрали Санкт-Петербург – Москва, где в настоящее время эксплуатируются 19 ВДУ на 10 тяговых подстанциях.

Совершенствование оборудования систем для электроснабжения железных дорог постоянного тока и минимизация габаритов оборудования благодаря применению современных технологий, созданию сухих трансформаторов с изоляцией 20, 35 кВ позволяют строить одноагрегатные подстанции с напряжением 10, 20, 35 кВ с функцией стабилизации напряжения и ограничения тока на максимально допустимом для данного оборудования уровне. Такие системы могут обеспечить возможность передачи дополнительной мощности в середину межподстанционной зоны и тем самым поддержать необходимый уровень напряжения на пантографе ЭПС во всей зоне между тяговыми подстанциями при значительных токовых нагрузках в условиях тяжеловесного движения. Надежность работы таких систем при отсутствии больших затрат на строительство одноагрегатных подстанций, которые могут быть размещены в двух небольших мобильных модулях, позволяют обеспечить их питание по дополнительным проводам высоковольтной сети продольного электроснабжения. Широкое применение таких решений дает возможность повышения пропускной способности участков железных дорог постоянного тока в труднодоступных районах за счет сокращения интервалов движения и использования тяжеловесных составов.

Такие решения стали возможными благодаря тесному взаимодействию нашего предприятия со службами электрификации железных дорог в вопросах формирования технических требований и принятия инженерных решений, оснащения производства современным оборудованием, применению современной элементной базы. Надежное и экономичное энергообеспечение железнодорожного транспорта в современных условиях может быть создано на основе инноваций, подключения отечественной науки и передового производства к обновлению электроэнергетической инфраструктуры тягового электроснабжения.

© Евразия Вести X 2014



X 2014

Евразия Вести X 2014

Стальные магистрали Содружества: проблемы и их решения

Важность выполнения поставленных задач

Гейдар Алиев и развитие стальных магистралей

Благодарная память бамовцев

Госпрограмма по развитию железных дорог успешно выполняется

Уверенность в завтрашнем дне железнодорожников Азербайджана

Международное транспортное сотрудничество

Развитие международного сотрудничества ГП «Железная дорога Молдовы»

Координационный Совет по Транссибирским перевозкам

ОАО «РЖД» - постоянный участник выставки «InnoТrans»

Безопасность движения - фактор времени

В дальней дороге - комфорт как дома

Развитие рынка международных железнодорожных пассажирских перевозок «пространства 1520»

Сверяясь с мнением коллег-специалистов

Заседание в Тбилиси

Инновации и модернизация требуют к себе внимания

Виктор Степов: «Идем в правильном направлении!..»

Решение важных стратегических задач на полигоне Октябрьской магистрали

Вагоны, которые мы выбираем

На перекрестке транзитных коридоров, имеющих международный статус

PDF-формат



 

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

Евразия Вести