Совершенствование работоспособности и качества функционирования комплекса фильтрокомпенсирующих установок в системе тягового электроснабжения переменного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Максимова, Александра Альбертовна

• Максимова, Александра Альбертовна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Максимова, Александра Альбертовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ И ФОРМИРОВАНИЕ ФОРМЫ КРИВОЙ ТЯГОВОЙ НАГРУЗКИ

1.1 Гармонические составляющие в системе тягового электроснабжения

1.2 Экспериментальные исследования формы и гармонических составляющих тока в тяговой сети

1.3 Математическая модель тяговой нагрузки

1.4 Определение параметров цифровой модели электровоза переменного тока для формирования модели тяговой нагрузки

1.5 Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСОВ ФКУ

2.1 Основные требования к установкам компенсации реактивной мощности в тяговых сетях переменного тока железных дорог

2.2 Номинальные параметры ФКУ

2.2.1 Расчетная мощность ФКУ

2.2.2 Выбор схем пассивных фильтров для устройств компенсации реактивной мощности в тяговой сети

2.2.3 Блочно - модульное построение ФКУ

2.3 Разработанные схемотехнические решения для компенсации реактивной мощности и фильтрации гармонических составляющих

2.3.1 Комплекс двухсекционной ФКУ с параллельным подключением секций

и демпфирующей цепью

2.3.2 Комплекс переключаемой двухсекционной ФКУ с последовательным соединением секций

2.3.2.1 Принципы выполнения и расчета параметров комплекса переключаемой ФКУ

2.3.2.2 Схемные решения для комплексов переключаемых ФКУ с последовательным подключением секций

2.4 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТЯГОВЫХ СЕТЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С КОМЛЕКСАМИ ФКУ

3.1 Общие положения по расчету переходных процессов

3.2 Переходные процессы в тяговой сети, содержащей комплекс ФКУ с параллельным включенных секций

3.3 Переходные процессы в тяговой сети с комплексом ФКУ из двух последовательно включенных секций

3.4 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ФКУ

4.1 О необходимости регулирования мощности ФКУ в системе тягового электроснабжения

4.2 Способ регулирования мощности ФКУ на шинах тяговой подстанции

4.3 Способ регулирования мощности ФКУ в тяговой сети на посту секционирования

4.4 Способ регулирования напряжения тяговой сети

4.5 Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

5.1 Снижение потерь мощности в тяговой сети от гармонических составляющих

5.2 Технико - экономический расчет при внедрении переключаемой ФКУ

5.3 Выводы по главе 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1. Сравнение схем пассивных фильтров для применения в

тяговых сетях переменного тока

Приложение 2. Отчет главному инженеру службы электрификации и

электроснабжения Горьковской ж.д

Приложение 3. Заключение по испытаниям резисторов РШ-2

Приложение 4. Протокол испытаний силовых резисторов РШ-КУ-27,5

Приложение 5. Акт об использовании результатов диссертационной работы

ООО "НИЭФА-ЭНЕРГО"

Приложение 7. Патенты и авторские свидетельства

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование работоспособности и качества функционирования комплекса фильтрокомпенсирующих установок в системе тягового электроснабжения переменного тока»

ВВЕДЕНИЕ

Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года [1] предполагает дальнейшее усовершенствование технических решений и технологий, направленных на энергосбережение и повышение энергетической эффективности ОАО «РЖД», в том числе систем тягового электроснабжения.

В рамках инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте», целью которого является обеспечение выполнения предусмотренных бюджетами ОАО «РЖД» задач по снижению энергозатратности существующих технологий и издержек эксплуатации за счет комплексного внедрения наукоемких ресурсосберегающих технических средств, предусматривается внедрение инновационных устройств поперечной и продольной компенсации реактивной мощности.

Снижение потребления реактивной мощности является одним из наиболее эффективных направлений повышения энергоэффективности тягового электроснабжения. Для компенсации реактивной мощности и для повышения качества электроэнергии в системах тягового электроснабжения (СТЭ) применяют фильтрокомпенсирующие установки (ФКУ).

На основании многочисленных теоретических и экспериментальных исследований установлено, что средние значения коэффициента реактивной мощности ф) тяговых подстанций переменного тока, характеризующие потоки реактивной мощности, равны 0,5 - 0,85 [3]. Передача реактивной мощности в тяговой сети приводит к увеличению потерь мощности (при tg ф = 0,5 порядка 20% суммарных потерь), а потери напряжения, обусловленные передачей реактивной мощности, составляют до 67% от суммарных потерь напряжения [65].

Значения гармонических составляющих тока электровоза в режимах тяги и рекуперации представлены в Правилах [2], однако, в связи с многочисленными влияющими факторами на практике процентное содержание гармонических составляющих тока электровоза отличается от теоретических значений, и для расчета параметров ФКУ необходимо производить специальные замеры для

определения гармонического состава тока и напряжения в месте подключения ФКУ.

Гармоники создают дополнительные потери мощности, но особенно негативное влияние они оказывают в режимах резонанса емкости и индуктивности тяговой сети [7; 8; 9]. Указанные резонансы возможны на консольных участках со слабой системой внешнего электроснабжения (СВЭ) (при мощности короткого замыкания на шинах 110(220) кВ менее 400..600 МВА). Таким образом, включение ФКУ повышает эффективность электроснабжения.

В [10] указано «... их (ФКУ) основное преимущество - эффективное снижение потерь напряжения и мощности в контактной сети, позволяющее решать вопросы усиления пропускной способности участка железной дороги за счет сокращения интервалов попутного следования поездов. Перспектива использования ФКУ - расшивка узких мест по уровню напряжения на ряде участков Восточного полигона без строительства тяговых подстанций, что на порядок снижает инвестиционные затраты......

Проблема рационального использования и экономии топливно -энергетических ресурсов на железнодорожном транспорте должна решаться как путем разработки электровозов с улучшенными энергетическими показателями, так и путем разработки совершенных схем ФКУ с эффективными технико -экономическими показателями.

Существенный вклад в решение проблемы повышения энергетической эффективности работы систем тягового электроснабжения (СТЭ) переменного тока с ФКУ внесли труды ученых транспортных ВУЗов (МГУПС, ОмГУПС, ИрГУПС, ПГУПС и др.), научно - исследовательских институтов (ВНИИЖТ, НИИЭФА-ЭНЕРГО) а также специалистов филиалов ОАО «РЖД» (Горьковская ж.д., Западно-Сибирская ж.д., Восточно - Сибирская ж.д. и др.). В работе использованы результаты исследований отечественных и зарубежных ученых. Наибольший вклад в исследование процессов компенсации реактивной мощности и несинусоидальности напряжения в тяговых сетях переменного тока внесли Бадёр М.П., Бардушко В.Д., Бородулин Б.М., Герман Л.А., Гончаренко В.П.,

Ермоленко Д.В., Железко Ю.С., Закарюкин В.П., Иньков Ю.М., Косарев А.Б., Косарев Б.Н., Мамошин Р.Р., Марикин А.Н., Марквардт Г.Г., Марквардт К.Г., Тамазов А.И., Черемисин В.Т., Фигурнов Е.П. и др.

Задачи компенсации реактивной мощности с одновременным снижением гармонических составляющих в системах тягового электроснабжения решались на протяжении всей истории развития системы электрической тяги на переменном токе специалистами ВНИИЖТ, МИИТ, РИИЖТ, ОмИИТ, ИрИИТ, РГОТУПС и железных дорог: Восточно - Сибирской, Западно-Сибирской, Горьковской и др. [1; 7-12]. Однако практика работы электрифицированных железных дорог показывает, что многие проблемы применения ФКУ не решены.

В диссертации для совершенствования работоспособности и качества функционирования фильтрокомпенсирующих установок предлагается новый комплекс технических решений, включающий:

- новые установки с последовательным соединением секций резонансных фильтров, отличающиеся оригинальными схемами надежного переключения мощности ФКУ для реализации работы в режимах максимальной и средней тяговых нагрузок.

- установки с параллельным подключением секций резонансных фильтров с заданными (в общем случае различными) резонансными частотами, отличающимися специальной схемой подключения дополнительного широкополосного фильтра.

В общем случае предполагается подключение нескольких ФКУ в тяговой сети (в частности, на посту секционирования (ПС)) и на шинах 27,5 кВ тяговых подстанций, как это принято на действующих участках электроснабжения.

Следует указать, что эксплуатация современных ЭПС, например, ЭП20, ЭВС2 «Сапсан», ЭС1 «Ласточка», разработанных с учетом минимального потребления реактивной мощности и минимального генерирования гармоник порядка п >2 [5], значительно упрощает задачу компенсации реактивной мощности и улучшения формы кривой напряжения. Однако, учитывая огромную протяженность отечественных железных дорог и преобладание применения

отечественных ЭПС с выпрямительными установками и коллекторными двигателями (ВЛ-80с, ВЛ-80р), проблема совершенствования ФКУ не потеряет актуальности в течение длительного времени.

Применяемые в настоящее время ФКУ не обеспечивают необходимую эффективность снижения гармоник напряжения порядка п > 2 и компенсации реактивной мощности. Кроме того, с помощью таких установок невозможно организовать решение перспективной задачи автоматического регулирования мощности ФКУ. В то же время известно, что стоимость опытных вариантов плавно регулируемых ФКУ, выполненных на базе статических тиристорных компенсаторов (СТК), превышают стоимость ФКУ на базе резонансных фильтров с линейными элементами в 7 - 10 раз.

Поэтому разработка новых схемотехнических решений ФКУ, обеспечивающих повышение уровня напряжения, пропускной способности, а также снижения уровня гармонических составляющих порядка п> 2 и снижения потерь мощности в тяговой сети, а также позволяющих организовать автоматическое регулирование мощности ФКУ, является актуальной задачей.

Основной целью работы является совершенствование схемотехнических решений и алгоритмов управления ФКУ для повышения энергетической эффективности СТЭ посредством стабилизации уровня напряжения в тяговой сети, повышения пропускной способности участков железной дороги, уменьшения потерь мощности и снижения значений гармонических составляющих тока и напряжения в тяговой сети.

Объектом исследований являются фильтрокомпенсирующие установки с регулированием генерируемой мощности, а именно ФКУ с параллельным и последовательным соединением секций.

Анализ зарубежных публикаций свидетельствует о том, что в сетях 35 кВ, а также в тяговых сетях 25 кВ [127-132]: • так же, как и в отечественных электрических сетях, проблеме наличия гармонических составляющих порядка п>2 и их снижению уделяется большое внимание;

• в системах электроснабжения с изменяющейся нагрузкой рассматривается применение регулируемых ступенчатых ФКУ, где при регулировании мощности учитывается уровень гармонических составляющих напряжения в точке включения ФКУ;

• в сетях 35 кВ и более при изменяющейся нагрузке стараются включать ФКУ с плавным регулированием мощности, например, СТК;

• известен опыт применения СТК в тяговой сети 25 кВ [6] для повышения уровня напряжения и повышения качества напряжения по гармоническим составляющим;

• имеется положительный опыт применения плавно регулируемых ФКУ в сетях 110 кВ и выше. Здесь акцент направлен на быстродействие изменения реактивной мощности;

• известен отечественный опыт применения плавно регулируемых ФКУ с использованием силовых тиристоров (статический тиристорный компенсатор СТК) и транзисторов (статический генератор реактивной мощности СГРМ) на основании зарубежных разработок [59] на Западно - Сибирской ж.д.

В сравнении с опытом работы регулируемых ступенчатых установок ФКУ в тяговой сети 25 кВ отечественных железных дорог (в частности, на Горьковской ж.д.), в связи с приведенным анализом зарубежного опыта применения ФКУ следует отметить следующее:

• Плавно регулируемые ФКУ отличаются повышенными капитальными вложениями. Расчеты показали, что их капитальные вложения превышают стоимость ступенчатых ФКУ в 7 - 10 раз. Это главная причина, в соответствии с которой регулирование мощности ФКУ стремятся сделать в тяговых сетях - ступенчатым (а не плавным).

• В связи с тем, что на токоприемнике допускается сравнительно большой диапазон изменения напряжения (в пределах 21(24) .. 28(29) кВ), то ступенчатое регулирование допустимо применять в этих условиях.

• Важно рассмотреть оценку пропускной способности участков железной дороги. Степень повышения напряжения ФКУ (что определяет пропускную

способность) зависит от полезной мощности конденсаторной батареи сравниваемых ФКУ. Так как мощности плавно регулируемых и ступенчато регулируемых ФКУ одинаковые, то и эффект по увеличению пропускной способности одинаковый.

• Что касается снижения потерь мощности в тяговой сети при включении ФКУ на посту секционирования, то несомненно, что включение плавно регулируемой ФКУ обеспечит большее снижение потерь мощности. Однако если принять потери в тяговой сети за 100%, то переход от нерегулируемой ФКУ к плавно регулируемой дает дополнительное снижение потерь мощности - всего 6 .. 8% [14]. При переходе от ступенчатых (число ступеней не больше 3) к плавно регулируемым ФКУ эффект от дополнительного снижения потерь мощности не будет превышать нескольких процентов.

Указанное свидетельствует, что в связи со значительной стоимостью плавно регулируемых ФКУ в настоящее время (и в ближайшей перспективе) необходимо ориентироваться на применение в СТЭ ступенчато регулируемых ФКУ.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем.

1. Для СТЭ сети переменного тока разработан комплекс переключаемой двухступенчатой ФКУ 27,5 кВ с последовательным соединением секций, отличающийся тем, что регулирование мощности ФКУ осуществляется переключением секций с использованием вакуумных выключателей с номинальным напряжением 10 кВ и повышенным коммутационным ресурсом. При снижении напряжения в тяговой сети автоматически включается ступень повышенной мощности ФКУ, а в остальное время в работу введена ступень пониженной мощности для поддержания заданного режима электроснабжения и эффективного снижения потерь мощности в тяговой сети.

2. Для повышения точности воспроизведения кривой тока электровоза разработано устройство для моделирования электровоза переменного тока, отличающееся представлением тяговой нагрузки источником тока, в состав которого входят последовательно соединенные катушкой индуктивности и нелинейный резистор, напряжение на котором описывается степенной

функцией, коэффициенты аппроксимации которой рассчитаны на основе реальных замеров гармонического состава тока в точке подключения ФКУ [15].

3. Для определения оптимальных параметров элементов ФКУ разработана математическая модель исследования электромагнитных процессов взаимодействия элементов СВЭ и СТЭ, отличающаяся тем, что в неё введены: ФКУ, устройство для моделирования электровоза переменного тока с отображением реального гармонического состава тока и напряжения в точке подключения ФКУ, а также учтены параметры тягового трансформатора, входное сопротивление системы внешнего электроснабжения и сопротивление тяговой сети.

4. Для оценки эффективности подавления высших гармонических составляющих при подключении ФКУ разработан способ определения потерь мощности от гармонических составляющих тока в тяговой сети, основанный на представлении ЭПС источником тока рассматриваемой гармоники, отличающийся разделением тяговой сети на независимые расчетные участки от тяговой подстанции до поста секционирования с ФКУ [16].

5. Для повышения надежности и экономичности электроснабжения тяговой сети предложены способы регулирования мощности установок поперечной емкостной компенсации посредством изменения генерируемых мощностей ФКУ, а именно:

1. способ регулирования мощности ФКУ [18] на шинах тяговой подстанции, основанный на отключении и подключении ФКУ, отличающийся введенным расчетным устройством, определяющим коэффициент реактивной мощности и суммарный коэффициент гармоник по измерениям в часы больших и малых суточных нагрузок, и путем сравнения измеренных показателей с нормируемыми определяющий целесообразность регулирования мощности ФКУ.

2. способ регулирования мощности ФКУ [18] на ПС, основанный на отключении и подключении ФКУ, отличающийся тем, что регулирование

мощности ФКУ производится по критерию минимизации потерь напряжения между ПС и тяговой подстанцией.

3. способ регулирования напряжения тяговой сети [19], основанный на регулировании выходного напряжения ФКУ с тиристорными группами (СТК), установленными на ПС и тяговых подстанциях, отличающийся одновременным регулированием напряжения на всех СТК по среднему напряжению на шинах тяговых подстанций, поста секционирования и пунктов параллельного соединения в текущий момент времени для приближения напряжения на токоприемниках ЭПС к номинальному напряжению и установке на всех СТК одинакового напряжения. Практическая значимость работы включает в себя следующее:

1. Математическое моделирование переходных процессов ФКУ с использованием разработанных программ и математических моделей позволило выполнить расчеты и выработать предложения по новым параметрам пусковых высоковольтных резисторов для ФКУ, применение которых позволило ввести на тяговой подстанции Шумерля Горьковской ж.д. в постоянную эксплуатацию в июле 2016 г. переключаемую ФКУ.

2. Разработанные схемотехнические решения и алгоритмы подключения ФКУ позволяют улучшить эффективность применения установок компенсации реактивной мощности в тяговых сетях переменного тока железных дорог. Показана целесообразность подключения полосового фильтра в секцию, настроенную на резонансную частоту пятой гармоники 250 Гц [20-23].

3. Разработана программа для ЭВМ расчёта тяговой нагрузки (РТН) с применением устройства для моделирования электровоза переменного тока, рассчитывающая гармонический состав тока электровоза и напряжения контактной сети и показатели качества электроэнергии [24].

4. Выполнены экспериментальные исследования работоспособности и пригодности пусковых резисторов с новыми параметрами, применение которых позволяет организовать коммутации ФКУ с минимальными бросками тока и

перенапряжениями, не оказывающими негативного влияния на элементы ФКУ и СТЭ.

Достоверность и обоснованность научных исследований и полученных результатов базируется на обоснованных и корректно использованных выводах математического анализа и моделирования. Достоверность подтверждена также экспериментальными исследованиями ФКУ.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих международных, всероссийских, региональных конференциях: на 15 - й научно - практической конференции «Безопасность движения поездов», МИИТ 2014, Москва; «Элтранс», 2013, Санкт - Петербург; «Актуальные проблемы энергетики», 2013, Нижний Новгород, IV международной научно -технической конференции. Нижегородский филиал МИИТ. - 2015, Н.Новгород. Выступления на кафедре «Электроснабжение железных дорог», 2015 и 2017, Санкт - Петербург.

По теме диссертации опубликовано 16 статей, из них 8 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получены патенты на 4 полезные модели, 5 изобретений, зарегистрирована одна программа для ЭВМ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ И ФОРМИРОВАНИЕ ФОРМЫ КРИВОЙ ТЯГОВОЙ НАГРУЗКИ 1.1 Гармонические составляющие в системе тягового электроснабжения

В СТЭ существенное влияние на режим тяговой сети оказывают гармонические составляющие тяговой нагрузки. При этом искажается форма кривой напряжения на токоприемнике электроподвижного состава, что ухудшает его работу, повышаются потери мощности и напряжения в тяговой сети. Кроме того, возможны резонансные явления в системах тягового и внешнего электроснабжения.

Как правило, для расчетов параметров СТЭ составляют схемы замещения. Схема замещения цепи питания электровоза включает в себя как элементы, имеющие сосредоточенные параметры (трансформатор электровоза и трансформатор тяговой подстанции), так и тяговую сеть и линии электропередачи, имеющие распределенные параметры. Так как ток электровоза несинусоидален, то гармоники этого тока в элементах цепи претерпевают изменения, определяемые параметрами линий и порядком гармоники. В токе фидера тяговой подстанции заметно увеличиваются гармоники, частоты которых составляют 850 - 1250 Гц, а в токе линии электропередачи у источника питания -гармоники частот 150 - 450 Гц. Это, в свою очередь, приводит к появлению увеличенных гармоник напряжения. При этом, чем дальше рассматриваемая точка от источника питания, тем больше величина гармоники напряжения [7].

Наличие гармонических составляющих и их количественный состав рассматривался во многих работах [25; 33-36]. Гармонические составляющие затрудняют проведение расчетов параметров СТЭ, её элементов и, в частности, параметров и режима работы ФКУ [40; 41].

При движении электровоза по участку контактной сети изменяется процентное содержание гармонических составляющих и определение закона изменения гармонического состава первичного тока является чрезвычайно важной, но в то же время сложной задачей. Так как величины гармонических составляющих различны для каждого положения электровоза, расчеты по

определению закона изменения гармонического состава первичного тока являются чрезвычайно громоздкими [7].

Форма кривой тягового тока и его гармонический состав зависят от многих факторов и, в частности, от:

1) типов ЭПС и режимов их работы. Форма кривой тока фидера зависит от суммы токов электровозов, работающих с разными углами коммутации. Более 90% ЭПС (например, ВЛ-80с), эксплуатируемых на отечественных железных дорогах, оснащены коллекторными двигателями и двухполупериодными выпрямителями. На электровозах с рекуперацией (например, ВЛ-80р) применяют тиристорное управление. На новых ЭПС (ЭП20, ЭВС2 «Сапсан», ЭС1 «Ласточка», «Стриж» и др.) используются асинхронные двигатели. Несмотря на постепенное увеличение объёмов применения ЭПС с асинхронными двигателями, объем их внедрения пока еще остается малым, поэтому в ближайшее время преобладающее число ЭПС, применяемых на железных дорогах, будет с выпрямительными установками и коллекторными двигателями. Тем не менее, уже на некоторых межподстанционных зонах постоянно курсируют поезда с асинхронными двигателями, поезда типа «Сапсан», «Стриж» и др.;

2) наличия подключенных к тяговой подстанции магистральных участков или (и) крупных железнодорожных станций, на которых отличается режим работы ЭПС;

3) резонансных явлений в СВЭ (в основном из - за резонанса на пятой и седьмой гармониках);

4) состава гармонических составляющих уравнительного тока.

Гармонический состав тока электровоза можно определить различными

способами:

• путем практического измерения гармоник тягового тока, однако такой

способ является наименее информативным с точки зрения определения

средних значений гармоник тока.

• по табличным значениям, приведенным в основной литературе [2].

• приближенно по аналитическим выражениям, приведенным в различных источниках, где основным источником несинусоидальности в тяговой сети переменного тока представляется выпрямитель электровоза, нагруженный активно - индуктивной цепью.

В [2] предлагается рассматривать все тяговые плечи как плечи одностороннего питания. Все токи участков при этом рассчитываются независимо друг от друга. Гармонические составляющие тягового тока для каждого из участков определяются по выражению:

'к = Кв • к, (11)

где 1'к - гармоника тока электровоза, работающего в конце плеча питания при

нормальном режиме;

Кв - волновой коэффициент, учитывающий изменение тягового тока по длине тяговой сети и вычисляемый по методике [2] в случае короткого участка его можно принять равным единице.

Таблица 1.1 - Параметры тяговой нагрузки, согласно [2]

Однопутный участок Двухпутный участок

Порядок гармоники, к Частота, Гц Фш, град Процентное содержание гармонических составляющих тока электровоза (1'к/1п) в режиме фш, град Процентное содержание гармонических составляющих тока электровоза (1'к/1п) в режиме

тяги рекуперации тяги рекуперации

1 50 -11О57' 98 95 -11О20' 98 95

3 150 -5О32' 17 24 -5О40' 17 24

5 250 -4О42' 8,7 8,9 -4О30' 8,2 7,2

7 350 -4О09' 3,3 8,2 -4О00' 3,0 5,3

9 450 -3О50' 2,3 3,5 -3О43' 2,0 4,7

11 550 -3О36' 1,5 3,2 -3О30' 1,3 3,0

В Правилах [2] предложено для упрощения расчетов принимать процентное содержание гармонических составляющих тока электровоза, приведенное в таблице 1.1. На рисунке 1.1 показаны кривые токов, построенные по вышеуказанным данным. В качестве расчетного действующего значения тока электровоза в режиме тяги принимается 150 А, а в режиме рекуперации - 90 А.

I, л

0, 0 0, А 0. 0.

1,=

-. 'V'1

Рисунок 1.1 - Токи однопутного (1 одн) и двухпутного (1 двухп) участков в режиме тяги по данным [2]

Очевидно что кривые токов отличаются по форме от теоретической кривой тока ЭПС, представленной на рисунке 1.2, где у - угол коммутации. При регулируемом преобразователе на тиристорах кривая тока I сдвигается на угол регулирования а - V.

Рисунок 1.2 - Ток (1) и напряжение (и) ЭПС (1 - ток электровоза; 1' - ток первой гармоники при тиристорном регулировании; 11 - ток первой гармоники; ф1 - фаза тока первой гармоники; у - угол коммутации).

Не во всех случаях измеренные кривые тока, подобные кривой приведенной на рисунке 1.2, соответствуют правилам [2], и применение для расчетов теоретических кривых в результате приводит к погрешностям при расчетах режимов электроснабжения, потерь напряжения от гармонических составляющих и при выборе параметров оборудования.

1.2 Экспериментальные исследования формы и гармонических составляющих тока в тяговой сети

Произведено исследование кривых токов вводов различных тяговых подстанций Горьковской железной дороги. Для получения сравнительных характеристик формы кривой тягового тока все измерения выполнялись на шинах 27,5 кВ в период 2007 - 2012 г., а обработка результатов изменений выполнена автором в 2014 - 2015 г.г. Для измерений использовался измерительно -информационный комплекс «Черный ящик 2000» (НТЦ ГОСАН), позволяющий производить статистические исследования показателей качества электроэнергии с фиксацией осциллограмм процесса.

На рисунке 1.3 представлены осциллограммы рассматриваемых токов. Для более объективной оценки осциллографирование токов вводов 27,5 кВ произведено для различных периодов времени - средней и максимальной загруженности. Начала периодов кривых смещены в одну точку для того, чтобы показать идентичность форм кривых. Форма кривых для каждой тяговой подстанции достаточно стабильна. При этом наблюдается снижение искажения формы кривой тока при увеличении амплитуды тягового тока (величины тяговой нагрузки).

Рисунок 1.3 - Формы кривых токов тяговой нагрузки 27,5 кВ (1 - ТП - 21 Рехино. Ввод 2. 1Ь. Измерение 1; 2 - ТП - 21 Рехино. Ввод 2. 1а. Измерение 1; 3 - ТП-43 Агрыз. 1а. Измерение 1; 4 - ТП - 43 Агрыз. 1а. Измерение 2; 5 - ТП - 21 Рехино. Ввод 2. 1Ь. Измерение 2; 6 - ТП - 8 Горький Сортировочный. Ввод 1Т. 1Ь; 7 - ТП - 11 Керженец; 8 - ТП - 4 Новки; 9 - ТП - 21 Рехино. Ввод 2. 1а. Измерение 2).

Подобная форма кривой тока характерна для фидеров тяговых подстанций, питающих магистральные участки ж.д., а также для фидеров постов секционирования в схемах замещения тяговой сети с разнесением токов ЭПС между тяговыми подстанциями и постом секционирования. Наблюдается существенное различие по форме, и, следовательно, по содержанию гармонических составляющих в токах плеч питания.

Рассмотрим подробно осциллограммы токов и напряжений ввода 27,5 кВ по плечам питания фаз «а» и «Ь» на тяговой подстанции Агрыз (рисунок 1.4).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Максимова, Александра Альбертовна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года [Текст]. -2016. - 76 с.

2. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока. -М.: Транспорт, 1989. - 134 с.

3. О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии [Текст]: приказ М - ва энергетики РФ от от 23 июня 2015 года №380 // Официальный интернет - портал правовой информации. - 2015. - С.4

4. Бородулин, Б.М. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог / Б.М Бородулин, Л.А. Герман, Г.А. Николаев - М.: Транс-порт, 1983 - 183 с.

5. Герман, Л. А. Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог. Учебное пособие [Текст] / Л.А. Герман, А.С. Серебряков - М.: ФГБОУ «Учебно - методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. — 315 с.

6. Акулов, В. А. Электроэнергетический комплекс ОАО «РЖД» / В. А. Акулов // Газета «ЕВРАЗИЯ-ВЕСТИ» 2015 - IX (Инфраструктура железнодорожного транспорта, по материалам к Симпозиуму ЭЛТРАНС 2015). -2015. - С. 4-5.

7. Тамазов, А.И. Несимметрия токов и напряжений, вызываемая однофазными тяговыми нагрузками [Текст] / А.И. Тамазов - М.: Транспорт, 1965. - 235 с.

8. Ермоленко, Д.В. Исследование волновых процессов в устройствах тягового электроснабжения/ Д.В. Ермоленко, И.В. Павлов // Сб.научн.тр./ МИИТ -1990 - № 819. - С. 93-100.

9. Карякин Р.Н. Резонанс в тяговых сетях и его демпфирование. М.: Высшая школа, 1961, 230 с.

10. Гапанович, В. А. Результаты внедрения научно - технических работ и задачи на 2017 г. / А.В. Гапанович // Железнодорожный транспорт. - 2017. - С. 24-28.

11. Епифанцев С.Н., Жежеленко И.В., Овсейчук В.А., Трофимов Г.Г. Шимко С.В. Качество электроэнергии: современные требования и их обеспечение в электрических сетях железных дорог./ Под ред. Г. П. Кутового. - М.: Эко -Пресс, 2014. - 264с.

12. Ермоленко Д.В. Анализ потерь электроэнергии от высших гармоник в системе тягового электроснабжения // Вестник ВНИИЖТ. 1990. №6. С. 15 - 18.

13. Концепция обновления тяговых подстанций, трансформаторных подстанций и линейных устройств тягового электроснабжения [Текст]. - ЦЭ -2010 г.

14. Герман, Л. А. Снижение потерь мощности регулируемой установки поперечной ёмкостной компенсации [Текст] / Л.А. Герман // Вестник ВНИИЖТ -№8. - 198. - С. 23 - 25.

15. Устройство для моделирования электровоза переменного тока [Текст]: пат. 2605225 Российская Федерация: Н021 3/18 / Серебряков А.С.; Заявители Серебряков А.С., Л.А. Герман, А.А. Максимова, Д.Е. Дулепов, патентообладатель - Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно - экономический университет (НГИЭУ) № 2015122992/07; заявл. 15.06.2015; опубл. 20.12.2016. Бюл. № 35 - 9 с: ил.

16. Способ определения потерь мощности от гармонических составляющих тока в тяговой сети переменного тока с фильтрокомпенсирующей установкой. Заявка на изобретение №2016137430 от 19.09.2016 г.

17. Способ регулирования мощности установки поперечной емкостной компенсации в тяговой сети [Текст]: пат. 2562830 Российская Федерация: Н021 3/18 / Герман Л. А.; Заявители и патентообладатели Л. А. Герман, К.В. Кишкурно, А.А. Максимова - № 2014118397/07; заявл. 06.05.2014; опубл. 10.09.2015, Бюл. № 25 - 9 с: ил.

18. Способ регулирования мощности фильтрокомпенсирующей установки системы тягового электроснабжения железных дорог [Текст]: пат. № 2567996 Российская Федерация: Н021 3/18 / Герман Л.А.; Заявители и патентообладатели Л.А. Герман, А. А. Максимова - № 2013152557/07; заявл. 06.05.2014; 9 с: ил.

19. Способ снижения потерь электроэнергии в тяговой сети переменного тока [Текст]: пат. 2610303 Российская Федерация: МПК Н 02 I 3/18 / Герман Л. А.; Заявители и патентообладатели Герман Л.А., Серебряков А.С., Гончаренко В.П., Максимова А.А. - № 2016108337; заявл. 09.03.2016; 7 с: ил.

20. Установка поперечной компенсации реактивной мощности с системе тягового электроснабжения переменного тока [Текст]: пат. 136933 Российская Федерация: МПК Н 02 I 3/18 / Герман Л.А.; Заявители и патентообладатели Герман Л.А., Гончаренко В.П., Максимова А.А. - № 2013141714/07; заявл. 10.09.2013; опубл. 20.01.2014, Бюл. № 2 - 2 с: ил.

21. Фильтрокомпенсирующая установка тягового электроснабжения переменного тока [Текст]: пат. 138722 Российская Федерация: МПК Н 02 I 3/18 / Герман Л.А.; Заявители и патентообладатели Герман Л.А., Кващук В.А., Максимова А.А. - № 2013144077/07; заявл. 01.10.2013; опубл. 20.03.2014, Бюл. № 8 - 2 с: ил.

22. Фильтрокомпенсирующая установка тягового электроснабжения переменного тока [Текст]: пат. 138738 Российская Федерация: МПК Н 02 I 3/18 / Максимова А.А.; Заявители и патентообладатели Максимова А.А., Герман Л.А. -№ 2013151709/07; заявл. 20.11.2013; опубл. 20.03.2014, Бюл. № 8 - 2 с: ил.

23. Фильтрокомпенсирующая установка тягового электроснабжения переменного тока [Текст]: пат. 146977 Российская Федерация: МПК Н 02 I 3/18 / Максимова А.А.; Заявитель и патентообладатель Максимова А.А. - № 2014102167/07; заявл. 23.01.2014; опубл. 27.10.14, Бюл. № 30 - 2 с: ил.

24. Программа для ЭВМ «Программа расчета тяговой нагрузки с применением устройства для моделирования электровоза переменного тока РТН». Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №

2015663482 (2015Э07020) от 21.12.2015 Авторы: Максимова А.А., Серебряков А. С., Герман Л.А.

25. Зиновьев, Н.Д. Многофункциональные устройства компенсации реактивной мощности электрифицированных железных дорог переменного тока [Текст] / Н.Д. Зиновьев, Н.И. Молин, И.В. Павлов // Межвуз. сб. науч. тр. ХабНИЖТ. - Вып. 49: Вопросы эффективности и повышения надежности работы электровозов ВЛ80Р в тяговом и рекуперативном режимах. - Хабаровск, 1984. -С. 57 - 60.

26. Максимова, А. А. Применение фильтрокомпенсирующих установок в тяговых сетях переменного тока для улучшения показателей качества электроэнергии // Труды пятнадцатой научно - практической конференции «Безопасность движения поездов». - М.: МИИТ, 2014.

27. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - Учебник для высших учебных заведений ж.д.транспорта - М.: Транспорт, 1982. - 524 с

28. Марквардт, Г.Г. Расчёт поперечной ёмкостной компенсации на электрифицированной железной дороге [Текст] / Г.Г. Марквардт, Л.А. Герман // Электричество №1. - 1976. - С. 33 - 36.

29. Марквардт, К.Г. Матричный метод расчёта тяговых сетей. Вкн.: Электроснабжение и автоматизация электрических железных дорог [Текст] / К.Г Марквардт, А.Л. Быкадоров // Тр. РИИЖТ. Ростов - на - Дону. - 1976. - Вып.132. - С.36 - 45.

30. Бородулин, В.М. Расчёт установок поперечной ёмкостной компенсации для электрифицированных железных дорог / В. М. Бородулин, Л. А. Герман // Промышленная энергетика - 1979. - №6 - С. 39-42.

31. Ермоленко, А.В. Тенденции в подходах к нормированию показателей качества электрической энергии с учетом тока нагрузки / А.В. Ермоленко, Д.В. Ермоленко // Вестник ВНИИЖТ - 2012 - № 2 - С. 49 -52.

32. Баркан, Я. Д. Автоматизация режимов по напряжению и реактивной мощности: Из опыта Латвглавэнерго / Я.Д. Баркан - М.:Энергоатомиздат, 1984. -160 с.

33. Аррилага, Дж. Гармоники в электрических системах: пер с англ./ Дж. Аррилага, Д. Брэдли, П. Боджер:Пер.с англ. - М.:Энергоатомиздаит, 1990. - 320 с.

34. Железко, Ю.С. Высшие гармоники и напряжения обратной последовательности в энергосистемах Сибири и Урала / Ю.С. Железко, Е.И. Кордюков // Электричество - №7 - 1989 - С.62 - 65.

35. Закарюкин, В.П. Моделирование несинусоидальных режимов в системах электроснабжения железных дорог / В. П, Закарюкин, А. В. Крюков // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения - 2008 -№ 3. - С. 93 - 99.

36. Косарев, А.Б. Основы теории электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения переменного тока [Текст] / А.Б. Косарев - М.: Интекст, 2004. - 272 с.

37. Марквардт, К.Г Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1 [Текст] / К.Г. Марквардт - М.: Транспорт, 1980. - 256 с.

38. Савоськин, А.Н. Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе «контактная сеть - электровоз» / А.Н. Савоськин, Ю. М. Кулинич, А. С. Алексеев // Электричество - 2002 - № 2 -С.29 - 35.

39. Электромагнитная совместимость и молниезащита в электроэнергетике: учебник для вузов /А.Ф.Дьяков, И.П.Кужекин, Б.К. Максимов, А.Г.Темников. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - 455 с.

40. Герман, Л.А. Цифровая модель фильтрокомпенсирующей установки с тяговой нагрузкой [Текст] / Л.А. Герман, А.С. Серебряков, А.А Максимова // ЭЭТ. - 2014. - №3. - С. 9 - 14

41. Герман, Л.А. Установки поперечной емкостной компенсации с фильтрацией высших гармонических составляющих в тяговых сетях переменного

тока / Л.А. Герман, А.С. Серебряков, Д.В. Ермоленко, В.П. Гончаренко, В.А. Кващук, А.А Максимова // Вестник ВНИИЖТ - №1 - 2014 - С. 47 - 54

42. Устройство для моделирования электровоза переменного тока. (Серебряков А.С., Герман Л.А., Дулепов Д.Е.). Полезная модель №117691 по заявке № 2011141153 от 10.10.2011г. Опубликовано 27.06.12

43. Винокуров, В.А. Электрические машины железнодорожного транспорта [Текст] / В.А. Винокуров, Д.А. Попов - М.: Транспорт, 1986. - 511 с.

44. Герасименко, А.А. Передача и распределение электрической энергии [Текст] / А.А. Герасименко, В.Т. Федин - М.: КНОРУС, 2014. - 648 с.

45. Герман, Л. А., Морозов Д.А. Расчет типовых задач тягового электроснабжения переменного тока на ЭВМ. Уч.пос. М.: МИИТ , 2010 - 59с.,

46. Ермоленко Д.В. Исследование эффективности многофункциональных компенсирующих устройств в эксплуатационных условиях. / Д.В. Ермоленко, Н.И. Молин, И.В. Павлов, В.А. Цыбанков, Б.В. Шевцов // Вестник ВНИИЖТ . №7 - 1991. С.44 - 47.

47. Информация №П - 159/83 от 07.12.1983 №ЦЭТ - 20. Оптимизация режимов тяговых подстанций переменного тока. ЦЭ МПС.

48. Кучумов, Л.А. Продольная компенсация в схемах электроснабжения [Текст] / Л.А. Кучумов, И. А. Игнайкин, Л. В. Спиридонова // Промышленная энергетика № 6. - 1979. - С. 35 - 37.

49. Лыкин, А.В. Электрические системы и сети [Текст] / А.В. Лыкин -Новосибирск. Изд - во НГТУ, 2002. - 248 с.

50. Мамошин, Р.Р. Применение компенсирующих устройств системах тягового электроснабжения [Текст] / Р.Р. Мамошин, Л.А. Герман //Вестник ВНИИЖТ №5. - 1990. - С. 26 - 29.

51. Мамошин, Р.Р. Анализ схем продольной емкостной компенсации на дорогах переменного тока [Текст] / Р.Р. Мамошин, Л.Ф. Забелова, А.И. Бушмин // Известия АН СССР, энергетика и транспорт № 1. - 1978. - С. 18 - 25.

52. Мамошин, Р.Р. Расчет системы тягового электроснабжения в фазной системе координат [Текст] / Р.Р. Мамошин, А.Я. Зельвинский // Вестник ВНИИЖТ. - 1986. - № 2. - С. 16 - 18.

53. Максимова, А. А. Экспериментальные исследования формы и гармонических составляющих тока тяговых подстанций переменного тока. Современные концепции научных исследований: Материалы IV международной научно - технической конференции. Сост. Н.В. Яшкова / Под. ред. Н.В. Пшениснова. Нижегородский филиал МИИТ./ А.А. Максимова, Л.А. Герман, А.С. Серебряков - Н.Новгород: ООО «Стимул - СТ». 2015. - 342 с. С. 260 - 266.

54. Серебряков, А.С. Моделирование кривой тока тяговой нагрузки железных дорог / Серебряков А.С., Герман Л.А., Максимова А.А. // Электричество. 2016. № 8. С. 37 46

55. Серебряков, А.С. Определение параметров математической модели преобразовательного электровоза переменного тока. / А.С. Серебряков, Л.А. Герман, А.А. Максимова, Д.Е. Дулепов // Вестник НГИЭИ - 2015 - №12 С

56. Серебряков, А.С. Параметры математической модели электровоза переменного тока / Серебряков А.С., Герман Л.А., Дулепов Д.Е., Максимова А.А.// Электротехника. - 2017. - № 2. - С. 57 - 60.

57. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев - М.,1957 - 608 с.

58. Волков, Е.А. Численные методы: Учеб. пособие для вузов - 2 - е изд., испр. - М.: Наука, 1987 - 248 с.

59. Герман, Л.А. Фильтрокомпенсирующие установки в системах электроснабжения железных дорог. Монография / Л.А.Герман, А.С.Серебряков, Д.Е.Дулепов -Княгинино, НГИЭУ, 2017 - 430 с.

60. Герман, Л.А. Формирование кривой тока тяговой нагрузки в цифровой модели системы тягового электроснабжения железных дорог. [Текст] / Л. А. Герман, А. С. Серебряков, А. А. Максимова // Электричество - 2016. - №8. -С.37 - 46

61. СТО РЖД 07.022.1-2015 Система тягового электроснабжения железной дороги переменного тока. Методика расчета показателей для выбора типа и мощности средств компенсации реактивной мощности

62. СТО 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

63. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации [Текст] - М.: Транспорт, 1999. - 77 с.

64. Руководящие указания по релейной защите систем тягового электроснабжения. Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги» [Текст] - М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2005 г. - 216 с.

65. Железко, Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии [Текст] / Ю.С. Железко - М.: Энергоатомиздат, 1986. -234 с.

66. ГОСТ 32144 - 2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Текст]. - Введ. 2013 - 22 - 07. -М.: Стандартинформ, 2006. - 32 с.

67. Герман, Л.А. Регулируемые установки емкостной компенсации системы тягового электроснабжения. Монография [Текст] / Л.А. Герман, А.С. Серебряков - М.: Российская открытая академия транспорта МИИТ, 2012. - 212 с.

68. Герман, Л.А. Повышение напряжения тяговой сети конденсаторными установками [Текст] / Л.А. Герман // Проблемы повышения надежности и безопасности технических средств железнодорожного транспорта: Тез. докл. всесоюз. науч.-практ. конф. в г. Москве. 7 - 9 июня 1988. - М., 1988. - С. 41 - 42.

69. Герман, Л.А. Поперечная емкостная компенсация в тяговых сетях железных дорог [Текст] / Л.А. Герман // Промышленная энергетика №10, 2009. -С. 30 - 35.

70. Герман, Л.А. Расчет продольной емкостной компенсации теоретическим методом [Текст] / Л.А. Герман // Вестник ВНИИЖТ № 7. - 1978. -С. 16 - 18.

71. Герман, Л.А. Современная схема продольной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения [Текст] / Л. А. Герман, В.П. Гончаренко // Вестник РГУПС. - 2013. - №2. - С.12 - 17.

72. Довгун, В.П. Пассивные фильтрокомпенсирующие устройства для тяговых сетей переменного тока / В.П. Довгун, И.А. Сташков // Управление качеством электроэнергии: Сборник трудов Международной научно -практической конференции Москва, 26 - 28 ноября 2014. - М.: С. 265 - 272.

73. Ушаков, В.А. Моделирование активных фильтров гармоник тока для систем тягового электроснабжения / В.А. Ушаков // Транспортная инфраструктура сибирского региона - 2012. - №2 - С. 141 - 146.

74. Устройства силовой электроники железнодорожного подвижного состава: учеб. пособие / В.М. Антюхин, А.А. Богомяков, Ю.А. Евсеев и др.; под ред. Ю.М. Инькова и Ф.И. Ковалева. — М.: ФГБОУ «Учебно_методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011. — 471 с.

75. Карташев, И.И. Управление качеством электроэнергии [Текст] / И.И. Карташев, В.Н. Тульский и др. - Издательский дом МЭИ, 2006. - 320 с.

76. Молин, И.И. Статические регулируемые устройства для компенсации реактивной мощности [Текст] / И.И. Молин, Н. Д. Зиновьев // Повышение качества электрической энергии на тяговых подстанциях. Межвуз. сб. научн. тр. ОмИИТ. -Омск, 1979. - С. 44 - 51.

77. Жарков, Ю.И. Автоматизация систем электроснабжения. Учебник для вузов / Ю.И. Жарков, В.Я. Овласюк, Н.Г.Сергеев и др. - М.:Транспорт,1990. - 359 с.

78. Закарюкин, В.П. Управление реактивным электропотреблением в системах тягового электроснабжения [Текст] / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков // СПб, ПГУПС, 2010. - Материалы пятого международного симпозиума «Элтранс—2009». - С. 283 - 290.

79. Закарюкин, В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем [Текст] / В.П Закарюкин, А.В. Крюков - Иркутск: Изд - во Иркут. университета, 2005. - 273 с.

80. Максимова, А.А. Сравнение схем пассивных фильтров для компенсации реактивной мощности и снижения гармонических составляющих в сетях тягового электроснабжения переменного тока.// «Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов скоростного и высокоскоростного транспорта». Материалы VII Международного симпозиума «Элтранс - 2013» - СПб. : ПГУПС, 2015.

81. Максимова, А.А. Резонансно - демпфирующие фильтры в тяговых сетях переменного тока железных дорог / А.А. Максимова, Л.А. Герман // Материалы всероссийской научно - технической конференции «Актуальные проблемы электроэнергетики» - НН. : НГТУ, 2013.

82. Ковалев, И.Н. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических сетей [Текст] / И.Н. Ковалев - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 200 с.

83. Калантранов, П.Л. Расчет индуктивностей. / П.Л. Калантранов, Л.А.Цейтлин - Л.: Энергоатомиздат, 1986 488 с.

84. Караев, Р.И. Электрические сети и энергосистемы [Текст] / Р.И. Караев, С.Д. Волобринский, И.Н. Ковалев - М.: Транспорт, 1988. - 326 с.

85. Герман, Л.А. О выборе числа ступеней регулирующих установок поперечной емкостной компенсации тяговых нагрузок [Текст] / Л.А. Герман // Электричество № 6. - 1983.- С. 46 - 49.

86. Герман, Л.А. Частотные характеристики фильтрокомпенсирующих установок в тяговой сети переменного тока [Текст] / Л. А. Герман, А. С. Серебряков, В. П. Гончаренко, А. А. Максимова // Электроника и электрооборудование транспорта - 2014. - №6. - С.10 - 14.

87. Чураков, Е.П. Оптимальные и адаптивные системы [Текст] / Е.П. Чураков - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 256 с.

88. Черемисин, В. Т. Двухрезонансные фильтрокомпенсирующие устройства электрифицированных железных дорог / В.Т. Черемисин, В.А. Кващук, С.И. Бренков // Наука и транспорт - С - Петербург: Т - Пресса - 2008 -С.48 - 51.

89. Герман, Л.А. Новая схема фильтрокомпенсирующей установки в тяговой сети переменного тока. [Текст] / Л. А. Герман, В. П. Гончаренко, А. А. Максимова // Электроника и электрооборудование транспорта - 2015. - №6

90. Герман, Л.А. Новая схема фильтрокомпенсирующей установки. [Текст] / Л. А. Герман, В. П. Гончаренко, А. А. Максимова // Локомотив - 2016. -№10 С.44 - 46.

91. Герман, Л.А. Матричные методы расчета системы тягового электроснабжения. Конспект лекций. Ч.1. [Текст] / Л.А. Герман - М.: РГОТУПС, 1998. - 36 с.

92. Герман, Л.А. Матричные методы расчета системы тягового электроснабжения. Конспект лекций. Ч.2. [Текст] / Л.А. Герман - М.: РГОТУПС, 2000. - 38 с.

93. Герман, Л.А. Схема замещения электрифицированного участка железной дороги переменного тока [Текст] / Л.А. Герман // Электричество №3. -1988. - С. 34 - 35.

94. Герман, Л.А. Эффективность фильтрокомпенсирующих установок в тяговой сети переменного тока [Текст] / Л.А. Герман, А.С. Серебряков, В.П. Гончаренко, А.В. Мизинцев // Вестник ВНИИЖТ - № 5. - 2013. - С.56 - 62.

95. Герман, Л.А. Фильтрокомпенсирующие установки в тяговых сетях переменного тока. [Текст] / Л. А. Герман, А. С. Серебряков, А. А. Максимова // Вестник ВНИИЖТ - 2016. - №1. - С.26 - 34.

96. Серебряков, А.С. Двухступенчатая установка поперечной емкостной компенсации в тяговых сетях железных дорог [Текст] / А.С. Серебряков, Л.А. Герман, Д.В. Якунин, А.А. Максимова, В.А. Маралова // Электроника и электрооборудование транспорта - 2016. - №6

97. Устройство переключаемой однофазной поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока [Текст]: пат. 2475912 / А.С. Серебряков, Л.А. Герман, Д.Е. Дулепов, Д.А. Семенов //- Опубл. 20.02.2013. Бюл.№ 5.

98. Васильев, С.Н. Устройство автоматического регулирования компенсации реактивной мощности [Текст] / С.Н. Васильев, В.П. Гончаренко, М.В. Латманизов, А.В. Мизинцев // Патент на изобретение № 2459335 - Опубл. 22.04.2011. Бюл.№ 23.

99. Мамошин Р.Р., Ефимов А.В. Схема автоматического регулирования однофазной компенсирующей установки , работающей в режиме стабилизации напряжения. Сб. Труды МИИТ, вып. 380 М.: МИИТ,1971, с.97 - 108 .

100. Герман, Л.А. Учет нелинейной тяговой нагрузки в расчетах переходных процессов установок поперечной емкостной компенсации [Текст] / Герман Л. А., Серебряков А.С., Дулепов Д.Е.// Электро - 2013 - №2, С. 28 - 31.

101. Атабеков, Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи. / Г.И. Атабеков - М.:Лань, 2009 - 529 с.

102. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л. А.Бессонов

- 11 - е изд., - М.: Гардарики, 2007. - 701 с.

103. Мельников Н.А. Матричный метод анализа электрических цепей.2 -ое издание. Энергия, 1972. - 350с.

104. Мельников, Н.А. Матричные методы расчета [Текст] / Н,А. Мельников - М.: Энергия,1966. - 216 с.

105. Серебряков А.С., Шумейко В.В. МАТНСАО и решение задач электротехники. Учебное пособие для вузов ж. д. транспорта М.: Маршрут, 2005.

- 240с.

106. Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов ... Постановление Правительства РФ №861 от 27.12.2004 г. - 196с.

107. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей [Текст] - Норматика, 2016 - 192 с.

108. СТО 17330282.27.010.001 - 2008 Электроэнергетика. Термины и определения [Текст] - М.: ОАО РАО "ЕЭС России", 2008.

109. Кишкурно, К.В. О формировании программы совместного расчёта систем тягового и внешнего электроснабжения [Текст] / К.В. Кишкурно // ЭЭТ. -2015. - №4. - С.18 - 20.

110. Клевцов, А.В. Адаптивная система регулирования напряжения в АСУ тяговой подстанции: Автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.22.09 / Клевцов Александр Васильевич. - М. 1990. - 21 с.

111. Филиппова, Т.А. Энергетические режимы электрических станций и электроэнергетических систем. Учебник [Текст] / Т. А. Филиппова - Новосибирск Издательство НГТУ, 2005. - 300 с.

112. Гамм, А.З. Статистические методы оценивания состояния электроэнергетических систем [Текст] / А.З. Гамм - Наука, 1976. - 220 с.

113. Герман Л.А. Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока / Монография/ Л.А. Герман, В.Л. Герман // М.: МИИТ, 2014

114. Герман, Л.А. Эффективность фильтрокомпенсирующих устройств в тяговой сети переменного тока / Л.А. Герман, А.С. Серебряков, В.П. Гончаренко, А.В. Мизинцев // Вестник ВНИИЖТ. 2013. №5. С. 56 - 62.

115. Герман, Л.А., Кишкурно К.В., Максимова А.А. Регулируемый режим фильтрокомпенсирующей установки в тяговой сети переменного тока. / Л.А. Герман, К.В. Кишкурно, А.А. Максимова // Материалы Восьмого Международного симпозиума «Элтранс - 2015». // С.- Петербург. - 2015.

116. Герман, Л.А. Управление установками поперечной емкостной компенсации электрифицированных железных дорог [Текст] / Л.А. Герман, Л.С. Айзенштейн // Экспресс информация ЦНИИ ТЭИ МПС. Серия: электрификация и энергетическое хозяйство вып.6. - 1987 - С. 7 - 12.

117. Способ регулирования мощности поперечной емкостной компенсации в тяговой сети с выпрямительными установками [Текст] / Л.А Герман // Патент на изобретение №628580. - Опубл. 15.10.78, Бюл. №38.

118. Мамошин, Р.Р. Схема автоматического регулирования однофазной компенсирующей установки, работающей в режиме стабилизации напряжения [Текс] / Р.Р. Мамошин, А.В. Ефимов // Сб. Труды МИИТ. Вып. 380 - М.: МИИТ, 1971. - С. 97 - 108.

119. Статические компенсаторы реактивной мощности для электрических сетей: Сборник статей / под ред. В.И.Кочкина.- М.: ЭЛЕКС - КМ, 2010.- 296 с.

120. Герман, Л.А. Эффективность регулирования напряжения трансформатора тяговой подстанции переменного тока [Текст] / Л.А. Герман, К.В. Кишкурно // ЭЭТ. - 2013. - №5. - С. 26 - 30.

121. Способ определения узловых взаимных сопротивлений в тяговой сети железных дорог [Текст] пат. №2397077 / Л.А. Герман - Опубл. 20.08.2010. Бюл.№ 23.

122. СТО РЖД 08.005 - 2011 Стандарт ОАО "РЖД". Инновационная деятельность в ОАО "РЖД". Порядок оценки эффективности инновационных проектов.

123. Ткаченко, А.Н. Оценка эффективности инвестиционных проектов. Учебное пособие [Текст] / А.Н. Ткаченко - Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2003. - 78 с.

124. Коссов, В.В. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция) [Текст] / В.В. Коссов, В.Н. Лившиц, А.Г. Шахназаров - Москва: Экономика, 2000. - 421 с.

125. Зиновьев Г.С. Силовая электроника. 5 изд., испр. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2012. - 667 с.

126. Дулепов, Д.Е. Переходные процессы в регулируемых установках емкостной компенсации систем тягового электроснабжения переменного тока : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.03 / Д.Е. Дулепов; [Место защиты: Нижегор. гос. техн. университет им Р.Е. Алексеева]. - Нижний Новгород, 2013. - 224 с.

127. Diaz de Leon, J.A. Understanding and solving short-term voltage stability problems / J.A. Diaz de Leon, C. Taylor // IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, vol. 2 - 2002 - P. 745 -752.

128. Jonescu, A. Combaerea efectului deformant al redsoarelor si cuptoarelor electricite in retelere de distributie / A. Jonescu // Bucuresti - 1969 - P. 98.

129. March, J.F. Harmonic reduction in multiplex convertors by triple-frequency current injection / J.F. March, P.K. McLellan // Proceedings of the Institution of, vol. 117, №10 - 1970 - P. 2002-2003.

130. Reeve, J. A general approach to harmonic current generation by HVDC converters reev / J.A. Reeve, J. Baron, P. Krishnayya // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems - Vol. PAS-88, No. 7, - July 1969 - P. 312-316.

131. Wang, H. Analysis on harmonic characteristics of main transformer and converter in locomotive electrical system / H. Wang, X. Li, Y. Jiang // Journal of Electric Power Science and Technology, vol.1 - 2015 - P. 87-92.

132. Wirth, E. Use of static reactive power compensators in power systems / E. Wirth, B. Roesle, K. Sadek // Brown Boveri Review, vol. 69 - March 1982.

Приложение 1. Сравнение схем пассивных фильтров для применения в

тяговых сетях переменного тока

Для сравнения схем пассивных фильтров приняты следующие параметры КУ: мощность компенсации - 5 Мвар; резонансная частота секции 150 Гц - 142 Гц; секции 250 Гц - 240 Гц; частота асимптоты - 200 Гц.

Рассчитаем, исходя из заданных параметров КУ, величины индуктивностей реакторов и емкостей конденсаторных батарей для сравниваемых фильтров, результаты расчетов сведем в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры элементов сравниваемых фильтров

№п.п. Обозначение схемы L1, мГн L2, мГн С1, мкФ С2, мкФ

1 1сх. Фостера 45 11 18,87 64,82

2 2 сх. Фостера 88 96 14,26 4,57

3 1 сх. Кауэра 190 46 4,35 14,47

4 2 сх. Кауэра 57 259 18,82 2,01

Частотные характеристики всех сравниваемых фильтров идентичны и изображены на рисунке 1.

Параметры элементов рассматриваемых фильтров (индуктивности реакторов и суммарные емкости конденсаторных батарей) существенно отличаются поэтому целесообразно провести сравнение по номинальной мощности этих элементов с учетом токов высших гармоник. Для этого примем следующее исходное распределение гармоник тока: токи 1,3,5 и 7 гармоник

соответственно равны - 182, 54, 21 и 9 А (действующее значение тока - 190 А). Определим распределение токов по ветвям каждого из фильтров. Результаты сведем в Таблицы 2..5.

Таблица 2. Распределение гармоник тока по элементам фильтра 1(1 сх. Фостера)

Частота, Гц Ток, А Величина тока, А

Ьл Ь 1С1 1С2

50 182 182 195,80 182 13,80

150 54 54 147,73 54 93,73

250 21 21 27,54 21 48,54

350 9 9 3,67 9 12,67

Как мы видим, в таком фильтре в контуре Ь2 - С2 возникает усиление токов уже на частоте основной гармоники (50 Гц), которое увеличивается на более высоких гармониках, что в последствие приводит к увеличению значения токов, протекающих по этим элементам.

Таблица 3. Распределение гармоник тока по элементам фильтра 2 (2сх. Фостера)

Частота, Гц Ток, А Величина тока, А

Ьл Ь 1С1 1С2

50 182 140,70 41,30 140,70 41,30

150 54 57,42 3,42 57,42 3,42

250 21 2,27 18,73 2,27 18,73

350 9 3,67 5,33 3,67 5,33

В данной схеме также имеет место усиление токов, между параллельными ветвями (секциями) фильтра, однако возникает оно лишь на третьей гармонике (150 Гц) и величина его существенно меньше по сравнению с фильтром 1.

Таблица 4. Распределение гармоник тока по элементам фильтра 3 (1 сх. Кауэра)

Частота, Гц Ток, А Величина тока, А

Ьл Ь 1С1 1С2

50 182 44,88 182 44,88 137,12

150 54 28,62 54 28,62 25,38

250 21 8,57 21 8,57 29,57

350 9 1,00 9 1,00 10

В таком фильтре присутствуют лишь незначительные усиления токов на гармониках выше 250 Гц.

Таблица 5. Распределение гармоник тока по элементам фильтра 4 (2 сх. Кауэра)

Частота, Гц Ток, А Величина тока, А

Ьл Ь 1С1 1С2

50 182 184,19 2,19 182 2,19

150 54 66,58 12,58 54 12,58

250 21 10,51 10,49 21 10,49

350 9 6,59 2,41 9 2,41

Усиления токов присутствуют на первой и третьей гармониках, однако их величина меньше чем в элементах первого фильтра.

Определим суммарную мощность реактивных элементов сравниваемых фильтров с учетом распределения токов высших гармоник. Для этого используем действующие значения токов, протекающих по элементам фильтров. Таблица 6. Определение мощности элементов рассматриваемых фильтров

Схема фильтра Элемент реактивное Ток элемента, А Мощность, Мвар QXL, Мвар Qxc, Мвар

1сх. Фостера Ь1 46 мГн 191,2 А 0,517 0,727 6,730

Ь2 10 мГн 246 А 0,210

С1 18,87 мкФ 191,2 А 6,171

С2 64,82 мкФ 106,66 А 0,559

2 сх. Фостера Ь1 88 мГн 152,03 А 0,638 0,701 6,503

Ь2 96 мГн 45,79 А 0,063

С1 14,26 мкФ 152,03 А 5,162

С2 4,57 мкФ 45,79 А 1,461

1 сх. Кауэра Ь1 190 мГн 53,92 А 0,174 0,702 6,494

Ь2 46 мГн 191,2 А 0,528

С1 4,35 мкФ 53,92 А 2,129

С2 14,47 мкФ 142,9 А 4,494

2 сх. Кауэра Ь1 57 мГн 196,25 А 0,689 0,712 6,516

Ь2 259 мГн 16,7 А 0,023

С1 18,82 мкФ 191,21 А 6,187

С2 2,0 мкФ 16,7 А 0,442

Анализируя мощности элементов фильтров можно сделать вывод о том, что в целом номинальные мощности реактивных элементов отличаются не значительно, ввиду выбора равных параметров фильтров. А значит необходимо рассмотреть потери активной энергии в элементах фильтров.

Рассчитаем потери в элементах фильтров. Потери в конденсаторах зависят от В первом приближении суммарные потери активной мощности в конденсаторах (Р%с) определим согласно:

150

= 0.5 % • ,

где ^хс - суммарная реактивная мощность конденсаторов, указанная в таблице 6.

Потери мощности в реакторах являются важным технико - экономическим показателем. Они зависят от величины протекающего по ним тока:

где АРЬ - потери в реакторе при номинальном токе; - величина тока гармоники (Таблицы 2 - 5); ^ном - номинальный ток реактора.

При наличии магнитопровода броневого типа с магнитными шунтами, прикрывающими полностью (сверху и снизу) обмотки реактора, потерями в конструктивных элементах, включая стенки бака, можно пренебречь.

Потери в обмотках от протекающего по ним тока в номинальном режиме определяются формулой

где N - число витков рассматриваемого реактора, йср - средний диаметр реактора, р - удельное сопротивление проводника, 5 - полное сечение провода, /ном - номинальный ток реактора.

Количество витков реактора определим по формуле Роберта Вивера с поправкой на толщину провода. Средний диаметр реактора примем равным 1,5 м. Удельное сопротивление алюминиевого проводника - 0,27 Ом*мм2/м.

Результаты расчетов представлены в таблице 7.

АРЬ = N •п •й

(3)

Таблица 7. Потери активной мощности.

Схема фильтра Элемент Потери, кВт Рхь кВт Рхс, кВт

1сх. Фостера Ь1 454,57 601,37 32,52

Ь2 176,807

С1 30,545

С2 1,97

2 сх. Фостера Ь1 532,38 672,02 32,52

Ь2 139,63

С1 25,46

С2 7,055

1 сх. Кауэра Ь1 283,65 708,22 32,47

Ь2 424,57

С1 10,285

С2 22,19

2 сх. Кауэра Ь1 518,22 606,23 32,58

Ь2 88,01

С1 30,545

С2 2,04

Приложение 2. Отчет главному инженеру службы электрификации и электроснабжения Горьковской ж.д.

Приложение 3. Заключение по испытаниям резисторов РШ-2

утверждаю: й инженер дистанции абжения ЭЧ-2 Шипунов Д.Н.

« 31» июля 2015г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ по испытаниям резисторов РШ-2 , изготовленных ООО «БЭЛ»

(г. Мытищи)

Испытания производили на тяговой подстанции ЭЧЭ - Сейма специалистами ДЭЛ и РРУ ЭЧ-2 в составе

Ст. электромеханик ДЭЛ Ст. электромеханик ДЭЛ Ст. электромеханик РЗА электромеханик РРУ

И.П. Карпов С.Е. Антипов М.С. Парфёнов Д. В. Шляпугин

Цель испытаний - проверить термоустойчивость изготовленных в ООО «БЭЛ» резисторов РШ-2 КУ для установок поперечной емкостной компенсации КУ системы тягового электроснабжения железных дорог

России.

Испытания произведены на типовой установке КУ тяговой подстанции Сейма. Номинальная мощность - 4 Мвар. В испытаниях использованы дополнительно измерительные приборы: мост постоянного тока типа Р-333, информационный измерительный комплекс ИИК ТП

«Чёрный ящик-2000».

Для эффективных испытаний резисторов на термоустойчивость специально присоединили выкуумные выключатели по схеме на рис.1.

Алгоритм испытаний:

1) измерение Уй 0 - измеряем сопротивление резистора до включения;

2) включаем КУ - замыкается 01, далее включается 03, через 0,3 с включается 02, затем 03 отключается.

3)Отключаем КУ и через 10 мин. производим измерение сопротивления резистора.

4)Повторяем г.. 2,3 ещ£ 4 раза.

Приложение 4. Протокол испытаний силовых резисторов РШ-КУ-27,5

Утверждаю Гл. инженер Арзамасской дистанции электроснабжения . Якунин варя 2017г

ПРОТОКОЛ

Испытаний силовых резисторов Pill- К У-27.5 производства ООО В') Л (г.Мытищи, Моск.обл.)

Испытания производились на переключаемой

фильтрокомиенсирующей установке 27,5 кВ (КУ), установленной на тяговой подстанции Шумерля для компенсации реактивной мощности и снижения гармонических составляющих тяговых нагрузок межподстанцнонной зоны Сергач-Шумерля Горьковской ж.д. Рассматривалась копая переключаемая установка КУ. разработанная 11ижегородским филиалом МИИТ совместно со специалистами Арзамасской дистанции электроснабжения (на переключаемую установку КУ подана заявка на изобретение Л*" 2016126596 от 1.11.2016 , к которой переключались мощность КУ в зависимости от изменяющейся тяговой нафузки.

Монтаж и включение переключаемой КУ выполнено силами Арзамасской дистанции электроснабжения.

Ii новой схеме переключаемой КУ силовые резисторы выполняют две задача: во-первых, ограничивают броски токов и напряжений при пуске КУ, и, во-вторых, ограничивают коммутационные броски тока и напряжения при переключении мощности КУ.

Испытания двух резисторов PILI КУ-27,5 номиналов 40 и 60 Ом, переданных фирмой ООО БЭЛ Арзамасскому ЭЧ-12 для проведения экспериментальных работ и в дальнейшем для установки в КУ выполнены на действующей установки КУ тяговой подстанции Шумерля в дна этапа -1этап ( 10- 18 ноября 2016г испытание рсчисюра 40 Ом);' -2этап (20 - 28 ноября 201бг испытания резистора 60 Ом).

Приведение н результаты испытании.

1. Решение первой залами. Приведем схему включении пускового резистора параллельно реактору на тяговой подстанции Шумерля

Рис.I. Переключаемая КУ

Когда работает секция 1 (С1) с повышенной мощностью КУ, коммутационные аппараты 7 и 10 отключены, а коммутационный аппарат 6 -включен. Когда работают секции 1(С I ) и 2(С2) с пониженной мощностью КУ - включен 7 и отключены 6 и 10. Выключатели 6, 7. 10 ВВ ТЕЬ-10-20/630, а головной выключатель 3 на напряжение 27,5 кВ с отключением емкостного тока 200А.

В [II доказано, что включение пускового резистора параллельно реактору снижает броски тока и напряжения дополнительно на 10-20% по сравнению с типовым вариантом включения пускового резистора последовательно с реактором. Кроме тою, через резистор протекает меньший ток. Эгп обстоятельства определили включение пусковою резистора параллельно реактору. Эффективность работы пусковою резистора под твердил двухлетний опыт эксплуатации.

В течение 1 и 2 этапов 15-20 раз произведены включения-отключения КУ с пусковыми резисторами 40 и 60 Ом. Технические характеристики резисторов приведены в табл. I.

Перенапряжения на конденсаторах не превосходило 110% от номинальною напряжения. При этом нагрузка на пусковых резисторах соответствовала данным по табл.2. Время действия тока пусковых

о

ь а

резисторов было ограничено до 0,22 - 0,24 с. с помощью установленного реле времени.

Таблица I -Технические характеристики резистора РИ12-КУ-27,5

Наименование требуемого параметра Значение

1. Сопротивление резистора, Ом 40-80

2. Рабочее напряжение сети, кВ 27,5

3. Максимальное напряжение сети, кВ 29

4. Номинальное воздействующее напряжение, кВ Mi

5. Время воздействия номинальною напряжения, с 0,5

6. Интервал между двумя подряд воздействиями номинальною напряжения (и.4-п.5), не менее, ч 1

7. Количество воздействий в год номинального напряжения (п.4-п.5), не менее 4000

8. Количество воздействий в год максимального напряжения » течение 0,2 с, не более 1

Таким образом, испытания показали возможность пусковыми резисторами РШ-КУ 27,5 к В снижать перенапряжения до допустимых значений при пуске КУ.

2. Решение »горой задачи. 1 |утбм расчета и проверки добились , что в точке 0 подключения пускового резистора (см. рис.1) напряжение не превосходит 12 кВ. Это требование необходимо для надежного переключения секции С2, гак как допустимое напряжение вакуумных выключателей 6,7.10 - 12кВ. Как видно по табл.2, при резисторе 80 Ом наибольшее напряжение н т.О составляло 14 к В. Резисторы 40 и 60 Ом снизили напряжение до 11-12 кВ. Принято решение включить в постоянную работу резистор на 60 Ом.

Таблица 2

Сопротивление ,0м Значение токов рсзистора.Л 11а и большее напряжение в т.О (напряжение на резисторе), кВ

40 Ом 101 - 149 11

60 Ом 78 - 136 12

80 Ом 57- 121 14

Переключения секции С2 подтвердили надежность коммутационного процесса, напряжение вт.О не превосходило 12 кВ

Таким образом, пусковым резистором решена и вторая задача надежной работы переключаемой КУ на тяговой подстанции Шумерля.

Общий вывод.

Экспериментальная проверка работы переключаемой К У с пусковыми резисторами РШ КУ-27,5кВ на тяговой подстанции Шумерля показала надежность её работы. В постоянную эксплуатацию включили резистор на 60 Ом.

Испытания и измерения выполнили

Начальник ЭЧЭ-50 Виссаров А.11. Ст.электромеханик РРУ Зверев И,В, Электромеханик РРУ Школнн 1*.С.

Приложение 5. Акт об использовании результатов диссертационной работы

[асской дистанции

вым подстанциям

Валеев М,М.

о

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Максимовой Александры Альбертовны на тему «Совершенствование работоспособности и качества функционирования комплекса фильтрокомпенсирующих установок в системе тягового электроснабжения переменного тока»

Комиссия в составе Главнош инженера Арзамасской дистанции электроснабжения Д.В. Якунина и старшего электромеханика группы РЗА ИВ.Зверева составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы «Совершенствование работоспособности и качества функционирования комплекса фильтрокомпенсирующих установок в системе тягового электроснабжения переменного тока» на соискание ученой степени кандидата технических наук использованы при включении в постоянную эксплуатацию переключаемой

фильтрокомпенсирующей установки на тяговой подстанции Шумерля Арзамасской дистанции электроснабжения Горьковской железной дороги в июле 20] б г.

Использованы разработки диссертации в следующем объеме:

- использована методика расчетов переходных процессов при коммутации секций переключаемой установки и выбраны параметры пускового резистора;

при расчетах тсхнико-экономического эффекта внедрения переключаемой установки на участке тяговой сети Сергач -Шумерля с одностороннем питанием

- при расчетах параметров переключаемой установки;

Главный инженер Арзамасской дистанции электроснабжения Старший электромеханик груш

Приложение 6. Акт об использовании результатов диссертационной работы ООО "НИЭФА-ЭНЕРГО"

Приложение 7. Патенты и авторские свидетельства

Правообладатели: Максимова Александра Альбертовна (Я11),

Дата государственной регистрации

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2015663482

Программа расчёта тяговой нагрузки с применением

устройства для моделирования электровоза переменного

тока РТН

Серебряков Александр Сергеевич (Ни), Герман Леонид Абрамович

Авторы: Максимова Александра Альбертовна (ки), Серебряков

Александр Сергеевич (Я V), Герман Леонид Абрамович (ЯП)

Заявка № 2015618731

Дата поступления 23 Сентября 2015 Г.

в Реестре программ для ЭВМ 21 декабря 2015 г|

Руководитель Федеральной службы

по интеллектуальной собственности

Г.П. Ивлиев

теетийежАж ФВД^РАЩШШ

•Я

я

Ш Ш Ж Ж 25

$ ИИ

К

НА ИЗОБРЕТЕНА

№ 2605225

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Патентооблад ател ь( л и): Государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

Нижегородский государственны и инженерно-экономическии

университет (НГИЭУ) (¡111)

Автор(ы); см, на обороте

Заявка № 2015122992

Приоритет изобретения 15 июня 2015 Г.

Зарегистрировано в Государственном реестре

изобретений Российской Федерации 25 ноября 2016 г.

Срок действия патента истекает 15 июня 2035 г.

Руководитель Федеральной службы

по интеллектуальной собственности

1 Л. Ивлиев

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ УСТАНОВКИ ПОПЕРЕЧНОЙ ЕМКОСТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ В ТЯГОВОЙ СЕТИ

Патентообладатель(ли): Герман Леонид Абрамович (Ш1)

Александра Альбертовна (КЩ Двтор(ы): см. на обороте

Заместитель руководителя Федеральной службы по интеллектуальной собственности

лУ Л.Л. Кирий

ЖАЯ Ф1Д1ЕЗРА1ЩЖЖ

ш

ж

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2562830

Кишкурно Константин Вячеславович (ЯV), Максимова

Заявка № 2014118397

Приоритет изобретения 06 мая 2014 Г.

Зарегистрировано в Государственном реестре

изобретений Российской Федерации 14 августа 2015 г.

Срок действия патента истекает 06 мая 2034 г.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Автор(ы). Герман Леонид Абрамович (КО), Максимова Александра Альбертовна (Н11)

Заявка №2013152557

Приоритет изобретения 26 ноября 2013 г.

Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 13 октября 2015 г

Срок действия патента истекает 26 ноября 2033 г.

^КТУАЛГ^

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

/77. Ивлиев

ПСШ ФВДШРАШПВ

ш

в ж

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2567996

Пате нтообл адател ь( л и): Герман Леонид Абрамович (Яи),

Ш'Ш тш®шттшштт