Стабилизация напряжения на токоприемниках подвижного состава электрифицированных железных дорог постоянного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, доктор технических наук Марикин, Александр Николаевич

• Марикин, Александр Николаевич
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Марикин, Александр Николаевич

Введение.

1 .Тенденции развития тягового электроснабжения постоянного тока в условиях интенсивного движения.

1.1. Способы повышения эффективности электротяговых сетей постоянного тока.

1.2.Требования к уровню напряжения в контактной сети постоянного тока.

1.3. Анализ перспективных вариантов усиления участков постоянного тока с интенсивным движением.

1.4.Цель задачи и методы исследований тяговых сетей со стабилизацией напряжения в контактной сети.

2.Основы теории стабилизации напряжения в электротяговых сетях постоянного тока.

2.1 .Стратегия и тактика управления напряжением в системах централизованного тягового электроснабжения.

2.2.Схемы замещения электротяговой сети в системе стабилизации напряжения.

2.3.Применение метода синтетических схем для анализа стабилизированной тяговой сети в переходных режимах.

2.4.Алгоритм расчета системы стабилизации напряжения на токоприемниках подвижного состава.

2.5. Схема замещения и математическая модель тягового электроснабжения с распределенной мощностью.

3.Синтез системы автоматической стабилизации напряжения на токоприемниках подвижного состава.

3.1.Методология нахождения оператора управления на основе регрессионного анализа.

3.2.Метод наименьших квадратов для оценки коэффициентов линейной регрессии случайной функции напряжений на шинах тяговых подстанций в системе стабилизации напряжений на токоприемниках подвижного состава.

3.3. Коэффициент корреляции как показатель адекватности регрессионной функции управления напряжением.

3.4. Структурная схема автоматического регулятора.

3.5.0ценка достоверности математической модели.

4.Математическое моделирование при стабилизации напряжения в контактной сети.

4.1.Коэффициент вариации как показатель эффективности стабилизации напряжения.

4.2.Исследование на математической модели уровней напряжения на токоприемниках подвижного состава при стохастических значениях токов поездов.

4.3.Сравнительный анализ перспективных способов усиления скоростной линии Санкт-Петербург-Москва.

4.4.Коммерческая эффективность усиления тягового электроснабжения перспективными способами.

5,Особенности технической реализации и экспериментальные исследования.

5.1.Высшие гармонические и способы их подавления в централизованных и распределенных системах питания.

5.2.Бесконтактная коммутация аварийных токов тиристорными выпрямителями в электротяговых сетях.

5.3 .Структурные схемы стабилизаторов напряжения на токоприемниках поездов и постах секционирования.

5.4.Экспериментальные исследования стабилизаторов напряжения на скоростной линии Санкт-Петербург-Москва.

5.5.Рекомендации по применению перспективных способов усиления тяговых сетей постоянного тока.

Основные результаты работы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Стабилизация напряжения на токоприемниках подвижного состава электрифицированных железных дорог постоянного тока»

Задача повышения энергетической эффективности электрифицированных линий в условиях реформирования железнодорожного транспорта является одной из важнейших проблем. Стремление обеспечить конкурентоспособность перевозочного процесса потребовало увеличения скорости движения пассажирских поездов до 250-300 км/час, формирования тяжеловесных составов с массой до 10-12 тыс.т., организации пакетного графика движения, без снижения уровня безопасности при высоких показателях качества потребляемой электроэнергии и безусловном выполнении графика движения поездов. На реализацию этой задачи направлены «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», утвержденная распоряжением правительства от 17 июня 2008 года №877р и Решение научно-технического совета ОАО «РЖД» по вопросу «О мерах повышения энергетической эффективности деятельности ОАО «РЖД» /1/. Наиболее серьезные проблемы возникают при организации скоростного движения на участках постоянного тока. Опыт реконструкции линии Санкт-Петербург - Москва показал, что скоростное движение характеризуется резкопеременным импульсным электропотреблением, подчиняющимся случайным законам распределения. Незначительное увеличение скорости требует существенного усиления тягового электроснабжения.

В этих условиях традиционные способы усиления (строительство дополнительных тяговых подстанций, пунктов параллельного соединения и др.) оказываются малоэффективными и неэкономичными (затраты на сооружение одной современной подстанции достигают 300-400 млн. руб.).

Вместе с тем, использование установленной на тяговых подстанциях мощности в большинстве случаев не превышает 30. .40%.

Значительный вклад в области повышения эффективности электрической тяги поездов и электроснабжения внесли такие известные ученые как: К.Г.Марквардт, Г.Г.Марквардт, В.А.Кисляков,

Р.И.Мирошниченко, Б.А.Аржанников, В.Л.Григорьев, Р.Р.Мамошин, В.Н.Пупынин, М.П.Бадёр, Е.П.Фигурнов, А.С.Бочев, А.В.Плакс, А.Т.Бурков, Ю.И.Жарков, А.В .Котельников, Б.Е.Дынькин, Э.В.Тер-Оганов, В.Т.Черемисин, А.Б.Косарев, А.Н.Митрофанов, В.Д.Бордушко, М.Г.Шалимов, А.Л.Быкодоров, В.М. Варенцов, Т.П. Добровольские и другие.

Достигнутые в последние годы успехи в области проектирования, сооружения и монтажа, внедрение современных технических средств на электрифицированных железных дорогах, таких как управляемые преобразователи, микропроцессорные системы управления, регистраторы параметров движения поезда с радиоканалами и спутниковыми навигационными системами, создают возможность реализовать новый принцип питания тяговых сетей, позволяющий в максимальной степени учитывать реальные характеристики и параметры системы электрической тяги поездов. При организации скоростного движения на линиях постоянного тока 3,3 кВ одним из важнейших требований к тяговому электроснабжению является поддержание уровня напряжения на токоприемнике поезда не ниже 2900 В. Для обеспечения требуемого уровня напряжения на существующих линиях, как правило, возникает необходимость в усилении электротяговой сети.

Такая система обеспечит максимальное использование установленной мощности тяговых подстанций.

Реализация замкнутой системы питания, способной обеспечить стабилизацию напряжения на токоприемниках подвижного состава с учетом нестационарности объектов управления и резкопеременного случайного возмущающего воздействия, требует разработки методов анализа и синтеза подобных систем и является своевременным и актуальным.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Марикин, Александр Николаевич

Основные результаты работы

Разработаны теоретические положения алгоритмы расчета и технические решения, направленные на создание системы питания тяги поездов постоянного тока, обеспечивающие стабилизацию напряжения на токоприемниках подвижного состава, совокупность которых обусловит решение крупной научно-технической проблемы усиления участков постоянного тока при организации скоростного и тяжеловесного движения поездов, а том числе:

1. Предложено анализ электрических процессов в тяговом электроснабжении со стабилизацией напряжения в контактной сети осуществлять методом синтетических схем, который обеспечит постоянство структуры матрицы параметров и, тем самым, максимальную скорость расчета.

2. Разработаны принципы построения, структура и алгоритм математической модели автоматического стабилизатора напряжения на токоприемниках подвижного состава. Система управления, стабилизирующая напряжение непосредственно на токоприемнике поезда обеспечивает значение коэффициента вариации напряжения не более 0,025.

3. Оператор управления напряжением тяговых подстанций, обеспечивающий заданный уровень напряжения на токоприемниках поездов определен методом регрессионного анализа напряжений рассчитанных для случайного распределения токов при различном расположении поездов на межподстанционной зоне. Коэффициент корреляции линейной регрессии напряжения на шинах тяговых подстанций не менее 0,7.

4. Предложена структурная схема управления напряжением в тяговой сети на основе цифровой модели, с определением координат поездов по измеряемым токам и напряжениям.

5. Исследования на математической модели показали, что стабилизация напряжения на посту секционирования обеспечивает значение коэффициента вариации напряжения на токоприемнике поезда не более 0,06. Учитывая сложность технической реализации системы стабилизации на токоприемнике, рекомендовано на первоочередных участках, требующих усиления (например, Санкт-Петербург - Москва), применить вариант стабилизации на посту секционирования. В этом случае напряжение у токоприемника поезда будет изменяться в пределах 2900. .3400 В.

6. Для снижения уровня гармоник выпрямителя с фазовым регулированием напряжения предложено установить трехфазные реакторы на входе выпрямителя. Расчеты показали, что при индуктивности реактора 0,13 мГн содержание высших гармонических во входном токе и выпрямленном напряжении на максимальных углах управления 30 эл.град, и токах нагрузки 3000 А не превышает 6,5% и 0,14% соответственно.

7. Рекомендовано управление напряжением в контактной сети выделить как приоритетный способ усиления тягового электроснабжения, предваряющий сооружение дополнительных тяговых подстанций и распределенных систем питания.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Марикин, Александр Николаевич, 2008 год

1. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года, Текст.. Правительство РФ № 877-р.-17.06.2008.

2. Анализ производственно-хозяйственной деятельности хозяйства электроснабжения за 2007 год Текст. ОАО РЖД №Л1-2437. 122 с.

3. Мирошниченко, Р.И. Сравнительная оценка способов усиления системы постоянного тока 3 кВ Текст. Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института ж. д. транспорта, 1973, №1, с. 6-12.

4. Мирошниченко, Р.И. и др. Решение задач энергоснабжения на электронных машинах Текст. М., Транспорт, 1971, 168 с.

5. Третьяк, Т.П. Расчет системы энергоснабжения постоянного тока повышенного напряжения Текст. Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института ж.д. транспорта, 1968, №8, с. 14-17.

6. Кисляков, В.А. Система энергоснабжения электрифицированных железных дорог постоянного тока с вольтодобавочными устройствами (ВДУ) Текст. М., 1975, с. 105-108 (Труды МИИТ, вып. 451).

7. Кисляков, В.А. Качество напряжения в тяговой сети постоянного тока с вольтодобавочными устройствами Текст. М., 1978, с. 22-45 (Труды МИИТ, вып. 604).

8. Кисляков, В.А. Взаимодействие двух вольтодобавочных устройств Текст. М., 1978, с. 56-71 (Труды МИИТ, вып. 604).

9. Кисляков, В.А. Вольтодобавочные устройства (ВДУ) для участков с рекуперацией Текст. М., 1978, с. 90-98 (Труды МИИТ, вып. 604).

10. Кисляков, В.А. Экономическая эффективность ВДУ Текст. М., 1978, с. 99-112 (Труды МИИТ, вып. 604).

11. Марквардт, К.Г. Распределение тяговой нагрузки Текст. М., Транспорт, 1969, с. 3-8 (Труды МИИТ, вып. 302).

12. Хан, Г., Шапиро, С. Статистические модели в инженерных задачах Текст. М., Мир, 1969, 395 с.

13. Розенфельд, В.Е., Исаев, И.П., Сидоров, H.H. Электрическая тяга Текст. М., 1962.

14. Урманов, Р.Н. Бесконтактно-регулируемые преобразовательные трансформаторы электрифицированных железных дорог Текст. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Свердловск, 1973, 357с.

15. Марквардт К.Г. Применение усеченного нормального закона распределения к тяговой нагрузке и уточнение его параметров Текст. М., 1964, с. 53-63 (Учебные записки ВЗИИТ, вып. II).

16. Василянский A.M., Мамошин P.P., Якимов Г.Б. Совершенствование системы тягового электроснабжения железных дорог,электрифицированных на переменном токе 27,5 кВ, 50 Гц // Железные дороги мира, №8, с.40-46.

17. Высокоскоростное пассажирское движение (на железных дорогах)/Под ред. Н.В.Колодяжного. -М.: Транспорт, 1976.-360 с.

18. Григорьев В.Д., Бажанов В.Л. Тепловой контроль контактной подвески. Учебное пособие. Самара: СамИИТ. - 80 с.

19. Концепция модернизации устройств электроснабжения железных дорог М.: МПС РФ Департамент электрификации и электроснабжения, 1999.- 152с.

20. Котельников A.B., Нестрахов A.C. Железнодорожный транспорт России в 2000 . 2030 гг. (научная концепция) // Вестник ВНИИЖТ. 2000. №5, с. 3-15.

21. Образцов В.Н. Основы комплексной теории транспорта // Мир транспорта, 2003, № 1, с. 130 139.

22. Марквардт, К.Г. О совершенствовании расчетов системы энергоснабжения электрических железных дорог Текст. М., 1972, с. 312 (Труды МИИТ, вып. 340).

23. Тер-Оганов, Э.В. Методика расчета трансформаторной мощности тяговых подстанций магистральных железных дорог с применением ЭВМ Текст. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 1971, 197 с.

24. Новые схемотехнические решения тяговых подстанций постоянного и переменного тока Текст.: отчет о НИР (заключит.): 42-44 /

25. Петербургский государственный университет путей сообщения; рук. Бурков А.Т.; исполн.: Марикин А.Н. и др..-СПб., 2002.-121 с.-Библиогр.: с. 120-121.-№ ГР 4019.

26. Марквардт, Г.Г. Определение экстремальных значений при проектировании и эксплуатации системы энергоснабжения электрических железных дорог. Текст. / Г.Г. Марквардт,

27. Р.В.Шиловская//Сб.научн.трудов Всесоюзного заочного института железнодорожного транспорта, Новое в расчетах систем энергоснабжения электрических железных дорог.-1975.-№74.-С.5-16.-Библиогр.: с. 16.

28. Кисляков, В.А. Расчет показателей системы электроснабжения методом эквивалентной схемы. Текст. / В.А.Кисляков, В.В.Андреев, Н.Н.Привезенцев, Е.В.Орлов.//Межвузовский сб.научн.трудов

29. Московского института инженеров железнодорожного транспорта, Повышение эффективности тягового электроснабжения.-1990.-№831.-С.4-12.- Библиогр.: с. 12.

30. Кисляков, В.А. Повышение эффективности электроснабжения электрической тяги постоянного тока 3,0 кВ посредством вольтодобавочных устройств (ВДУ) Текст. : дис. докт.техн.наук: 05.22.09: защищена 1979.; Кисляков В.А.- М., 1979.-274 с.

31. Теоретические основы электротехники Текст.: в 3 т. Учебник для вузов. Т. 1. 4-е изд. / КС.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровин, В.Л.Чечурин. - СПб.: Питер, 2004. -463 е.: ил.-ISBN 5-94723-620-6.

32. Виноградова, Н.М., Евдокимов, В.Т., Хитарова, Е.М., Яковлева, Н.И. Общая теория статистики. Статистика. Текст. Москва 1968.: 449 Методы оптимизации в теории управления: Учебное пособие/ И.Г.Черноруцкий. СПб.: Питер, 2004. - 256 с.

33. Новиков, Ю.Н. Электротехника и электроника. Теория цепей и сигналов, методы анализа Текст.: Учебное пособие. СПб.: Питер, 2005. - 384 е.: ил. - (Серия «Учебное пособие»). -ISBN 5-94723-515-3.

34. Теоретические основы электротехники Текст.: в 3 т. Учебник для вузов. Т. 2. 4-е изд. / КС.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровин, В.Л.Чечурин. - СПб.: Питер, 2004.-263 е.: ил.-ISBN 5-94723-620-6.

35. Новое в хозяйстве электроснабжения. Текст. / Под ред. А.Б.Косарева. М.: Интекст.2003 .с. 143

36. Черноруцкий, И. Г. Методы оптимизации в теории управления. Текст. Учебное пособие. СПб.: Питер, 2004. - 256с.

37. Основы автоматического регулирования и управления. Текст. / Под ред. Пономарева В.М., Литвинова А.П. Учебное пособие для неэлектротехн. специальностей вузов. М.: «Высшая школа»: 1974.- 439 е.: ил.

38. Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи Текст.: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 2001 - 464 е.: ил., 279, табл. 26, библиогр. 35 назв.

39. Теория электрической тяги. Текст. / В.Е.Розенфельд, И.П.Исаев, Н.Н.Сидоров, М.И.Озеров; Под ред. И. П. Исаева.- М.: Транспорт. 1995.-294 с. Ил. 234, табл. 12, библиогр. 29 назв.

40. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы. Текст. СПб.: Питер, 2006. - 272 е.: ил. -(Серия «Учебное пособие»). - ISBN 5-469-00351-5

41. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы. Текст. СПб.: Питер, 2005- 336 е.: ил. - (Серия «Учебное пособие»). ISBN 5-469-00350-7

42. Мирошниченко, Р.И. Режимы работы электрифицированных участков. Текст. М.: Транспорт, 1982. 207 е.: ил. 97, табл. 21, библиогр. 47назв.

43. Плакс, A.B. Системы управления электрическим подвижным составом. Текст. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. М.: Маршрут, 2005. -360 с. -ISBN 5-89033-303-9

44. Вологин, В.А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети. Текст. М.: Интекст, 2006 256 е.- ил. 108, табл. 32, библиогр. 44 назв.

45. Третьяк, Т.П. Основные принципы системы энергоснабжения постоянного тока повышенного напряжения Текст. В сб. Материалы III научно-технической конференции Уральского отделения ЦНИИ МПС. вып. 4. Свердловск . 1964. с. 103-114.

46. Розенфельд, В.Е., Шевченко, В.В., Майбога, В.А. Применение постоянного тока высокого напряжения для электрической тяги. Текст. Железнодорожный транспорт. № 7, 1962, с.35 39.

47. Ласло Де Кораньи. Проектирование электроснабжения скоростной электрической железной дороги постоянного тока. Текст. Railway qazette Т. 121. № 19 lokt. 1965. hh/ 783 787.9

48. Марквардт, Г.Г. Применение усеченного нормального распределения к тяговой нагрузке и уточнение его параметров. Текст. Ученые записки ВЗИИТ. Вып. II. 1964.С.53 64.

49. Кузин, С.Е. О близости фактического распределения токов нагрузки поездов к нормальному распределению Текст. Труды ЛИИЖТ. вып. 227 1964. с. 52-69.

50. Марикин, А.Н. Синтез регулятора на основе обучающейся модели Текст./ А.Н. Марикин //Мир транспорта.- 2006.- №2.- с. 100-106.

51. Марикин, А.Н. Управление напряжением тяговой сети постоянного тока как способ усиления линий скоростного движения Текст./ А.Н. Марикин, А.Т.Бурков//Железнодорожный транспорт,- 2006.-№ 10.-c.55-58.

52. Марикин, А.Н. Стабилизация напряжения на скоростных участках. Текст./ А.Н. Марикин //Мир транспорта.- 2008.- №2.- с.50-55.

53. Марикин, А.Н. Управляемые системы тягового электроснабжения постоянного тока для скоростных участков Текст./А.Н. Марикин, В.В. Волчанинов // Обозрение прикладной и промышленной математики.-2005.- Том 12, Вып 2.- с.434-435.

54. Марикин, А.Н. Управляемые выпрямители в системе электроснабжения тяги поездов постоянного тока Текст./А.Н. Марикин, В.В. Волчанинов // Обозрение прикладной и промышленной математики.- 2005.-Том 12, Вып 4.- С. 1035.

55. Марикин, А.Н. Математическое моделирование аварийных режимов в тяговом преобразователе с управляемым выпрямителем Текст./А.Н. Марикин, В.В. Волчанинов // Обозрение прикладной и промышленной математики.- 2005,- Том 12, Вып 4.- с.1034.

56. Марикин, А.Н. Управляемые тяговые сети постоянного тока, обеспечивающие движение поездов с заданной мощностью Текст./ А.Н. Марикин, В.В. Волчанинов //Обозрение прикладной и промышленной математики.- 2006,- Том 13, Вып 2.- с.337-338.

57. Марикин, А.Н. Новые технологии в сооружении и реконструкции тяговых подстанций Текст./А.Н. Марикин, A.B. Мизинцев,- Москва.: Маршрут, 2008.- 220с.

58. Пат.З0473.Российская Федерация, МПК7 Н 02J 1/00 В 60 М 3/00. Тяговая подстанция постоянного тока Текст./ Марикин А.Н., Степанская O.A., Мизинцев A.B.; заявитель и патентообладатель

59. Петербургский государственный университет путей сообгцения.-№2003100364; заявл.08.01.2003;опубл.27.06.2003,Бюл.№18.

60. Мирошниченко, Р.И. Режимы работы электрифицированных участков. -М.: Транспорт, 1982.-207 с.

61. Сердинов, С.М. Выбор систем тока и напряжения Текст. //Электрическая и тепловозная тяга-1982.-№1- с. 36-39; №2.-с. 40-42.

62. Мирошниченко, Р.И. О возможностях системы постоянного тока 3 кВ Текст. // Железнодорожный транспорт.-1979.-№12- С. 32-34.

63. Левин, A.M., Аржанников, Б.А. О выборе системы электрификации Текст. // Железнодорожный транспорт.-1988.-№7.- С. 37-39.

64. Основные требования к системам и устройствам тягового электроснабжения скоростных и высокоскоростных магистралей Текст. / A.B.Котельников// Новое в хозяйстве электроснабжения/ Под ред. А.Б.Косарева.- М.: Интекст, 2003- 143 с.

65. Котельников, A.B. Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и перспективы Текст. -М.: Интекс, 2002.-104 с.

66. Система повышенного напряжения 12 кВ: Отчет о НИР Текст./ Лен. ин-т инж. ж.-д. тр-та; рук. темы д.т.н., проф. А.Т.Бурков. Ленинград, 1990.- 148 с.

67. Система повышенного напряжения 12 кВ: Отчет о НИР Текст./ Петербургский гос. ун-т путей сообщения; рук. темы д.т.н., проф. А.Т.Бурков. СПб, 1992.- 150 с.

68. Система повышенного напряжения 12 кВ: Отчет о НИР Текст./ Петербургский гос. ун-т путей сообщения; рук. темы д.т.н., проф. А.Т.Бурков. СПб, 1993.- 120 с.

69. Система повышенного напряжения 12 кВ: Отчет о НИР Текст./ Петербургский гос. ун-т путей сообщения; рук. темы д.т.н., проф. А.Т.Бурков. СПб, 1994.- 100 с.

70. Оптимизация потребления электроэнергии на направлении Санкт-Петербург Москва: Отчет о НИР Текст./ Петербургский гос. ун-т путей сообщения; рук. темы к.т.н., доц. В.М.Варенцов. - СПб, 199491 с.

71. Мирошниченко, Р.И. Режимы работы электрифицированных участков Текст.- М.: Транспорт, 1982.- 207 с.

72. Усиление устройств электроснабжения с целью пропуска тяжеловесных поездов на зарубежных электрических железных дорогах Текст.// Ж.-д. транспорт за рубежом: ЦНИИ ТЭИ. М., 1989. Вып. №3 с. 57-65.

73. Неугодников, Ю.П. Быстродействующие системы защиты и бесконтактного управления выпрямительно-инверторных агрегатов с регулированием напряжения электрических ж. д. Текст.: Автореф. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук.- Омск, 1984.- 25 с.

74. Пупынин, В.Н. Синтез схемы замещения тяговой сети постоянного тока в переходном режиме по ее частотной характеристике Текст.// Тр. МИИТ. 1970. - Вып. 340. с. 113-125.

75. Хариков, В.Ф. Защита контактной сети постоянного тока от коротких замыканий (библиотека электрификатора железных дорог). Текст. -М.: Транспорт, 1987. 95 с.

76. Зеленов, В.Е. Пупынин, В.Н. Кузнецов К.Б. Расчет нестационарных процессов в сложных неоднородных тяговых сетях постоянного тока Текст.// Тр. МИИТ, 1973, Вып. 404. с. 71-82.

77. Пупынин, В.Н. Фарафонов, A.B. Гринберг, Л.Я., Куссуль, A.M., Пупынин, В.Н. Руденский, В.В., Добровольские Т.П. Защита от аварийных токов тиристорными преобразователями Текст.// Вестник ВНИИЖТ №2, М.: 1997.-е. 27-31.

78. Соколов, С.Д., Бей, Ю.М., Гуральник, Я.Д., Чаусов, О.Г. Полупроводниковые преобразовательные агрегаты тяговых подстанций. Текст. М.: Транспорт, 1979- 264 с.

79. Тер-Оганов, Э.В. Имитационная модель работы системы электроснабжения двухпутного участка Текст.// Тр. ин-та / Всес. заоч. ин-т ж.-д. тр-та 1983.- Вып. 117.- с. 58-63.

80. Дрейпер, Н., Смит, Г. Прикладной регрессионный анализ Текст.: В 2-х кн. Кн. 1/Пер. с англ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1986, - 336с.

81. A.c. N 1020942 кл. Н02 147/155-Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное Текст. / Ю.Н. Хохлов и др-Бюл. N 20, 1982.

82. A.c. N 1001381 кл. Н02 147/155 Преобразователь переменного тока в постоянный Текст. / В.Н. Мишин, В.В. Леонов. - Бюл. N 8, 1983.

83. A.c. N 1091288 кл. Н02 М7/155- Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное с искусственной коммутацией Текст. /Г.Г. Магазинник .-Бюл. N 17, 1984.

84. Электрификация участка Волховстрой-Свирь/ Отчет о НИР Текст. -ПГУПС; рук. темы д.т.н., профессор Бурков А.Т. СПб, 1997- 164 с.

85. Михайлов, М.И. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи проводной связи и защитные мероприятия. Текст. М.: Радио и связь, 1959.-582 с.

86. Анализ трасс высокоскоростных линий // Железные дороги мира, № 6, 1996.-е. 11-17 (перевод с нем. статьи: E.Hohneeker, Eisenbahntechnische Rundschau, 1994, №9).

87. Лабунский, JI.С. Радиоуправление устройствами электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог: Монография Текст. -М.: Маршрут, 2005.-119 с.

88. Тихменев, Б.Н., Горин, Н.Н., Кучумов, В.А. Электрическая тяга постоянного тока: возможности усиления Текст. // Железнодорожный транспорт-1987.-№7- С. 48-50.

89. Курбасов, А.С. Электрическая тяга постоянного тока повышенного напряжения Текст.// Железнодорожный транспорт.-1985.-№7- С. 5860.

90. Мирошниченко, Р.И., Некрасов, О.А. Условия работы тяговых электрических машин по напряжению Текст.// Труды ЦНИИ МПС. 1970. №416.-С. 17-27.

91. Аржанников, Б.А., Урманов, Р.Н., Васильев, И.Л., Фишлер, Я.Л., Виноградов, А.В. Вольтодобавочные устройства тяговых подстанций Текст.// Электрическая и тепловозная тяга.- 1989.-№8.-С. 44-46.

92. А.С. 152894 СССР, МКИ В61М, Кл.20 к.5 Система электроснабжения электрических железных дорог Текст./ Т.П.Третьяк (СССР).-Открытия. Изобретения. 1963. -№3.

93. А.С. 561264 СССР, МКИ Н02М 3/305. Преобразователь постоянного тока в постоянный Текст./ И.Г. Кощеев, Т.П.Третьяк (УО ВНИИЖТ).-Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. 1977-№ 21.

94. Энергоснабжение контактной сети постоянного тока с питанием повышенным напряжением преобразователя по усиливающему проводу Текст./ Федотов А.А., Васильев С.Н., Мизинцев А.В. и др. // Материалы 2го международного симпозиума, ПГУПС, СПб, 2003.

95. Усиление системы электроснабжения постоянного тока. Ottimizzazione del sottosistema alimentazione di un impianto di trazione elettrica ferroviaria Text. Mayer Lucio. «Ing. Ferrov.», 1985, 40, №9, 583-591 (ит.).

96. Аржанников, Б.А., Левин, A.M. Одноагрегатная регулируемая подстанция Текст.// Железнодорожный транспорт.-19891.-№8- С. 4446.

97. Аржанников, Б.А., Немытых, Л.Н. Усиление системы электроснабжения постоянного тока Текст.// Транспорт Урала-2006.-№1. С. 2-8.

98. Патент РФ №53234 МПК В60М 3/02, Н02М 5/257 на полезную модель. Схема питания железных дорог постоянного тока Текст./ Б.А.Аржанников (РФ).- 2006100912; заявлено 10.01.2006; Опубл. 10.05.2006; Бюл. №13.-6 е.: ил.

99. Заявка 60-104431 Япония, МКИ В60М 3/03. Система тягового электроснабжения постоянного тока с дополнительной компенсацией падения напряжения Текст./ Аоки Тосио.-К.к. Тосиба- 1985 №58211259.

100. A.C. 838668 СССР, МКИ G05F 1/14, Н023 13/16. Устройство для регулирования переменного напряжения Текст./ Б.А.Аржанников, Р.Н.Урманов, Я.Л.Фишлер, В.С.Шлентов (СССР). № 2815966/24-07; Заявлено 17.09.1979; Опубл. 15.06.1981, Бюл. №22.-2с.:ил.

101. A.C. 1444185 СССР, МКИ В60М 3/02. Устройство для автоматического регулирования напряжения в контактной сети Текст./ Л.А.Фролов, Б.А.Аржанников, В.И.Сипкин, УЭМИИТ (СССР). № 4249107/27-П; Заявлено 26.05.1987; Опубл. 15.12.1988, Бюл. №46.-6с.:ил.

102. Марквардт, Г.Г. Применение теории вероятностей и вычислительной техники в системе энергоснабжения Текст. М.: Транспорт, 1972224 с.

103. Сердинов, С.М. Развитие методов расчета устройств электроснабжения Текст.// Железнодорожный транспорт.-1981.-№9- С. 44-45.

104. Розенфельд, В.Е., Палей, Д.А. Аналитический метод тягового расчета при заданном времени и минимальном расходе энергии (с учетом колебания напряжения в тяговой сети) Текст.// Вест ВНИИЖТ-1973-№1- С. 1-4.

105. Левин, A.M., Марквардт, Г.Г. Рациональное проектирование тягового электроснабжения Текст.// Железнодорожный транспорт.-1983.-№9.-С. 55-57.

106. Аржанников, Б.А. Совершенствование системы электроснабжения постоянного тока на основе автоматического регулирования напряжения тяговых подстанций Текст.// Дис. докт. техн. наук М.: -1991.-264 с.

107. Аржанников, Б.А. Система управляемого электроснабжения электрифицированных железных дорог постоянного тока Текст.// Ж,-д. трансп. Сер. Электроснабжение железных дорог: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС.- 1990.-Вып. 4.-С. 17-27.

108. A.C. 1530504 СССР. КЛ. В60М 3/06. Устройство электроснабжения железной дороги постоянного тока Текст./ Б.А.Аржанников УЭМИИТ (СССР).-№ 4214910/27-11; Заявл. 25.03.1987; Опубл. 23.12.1989; Бюл. №47.-4 е.: ил.

109. О проведении эксплуатационных испытаний управляемых выпрямителей тяговых подстанций с вольтодобавочными устройствами на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная Октябрьской железной дороги»

110. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ» ОАО «РЖД»

111. РАСПОРЯЖЕНИЕ 03 апреля 2008 г. Москва № 834р

112. О проведении эксплуатационных испытаний управляемых выпрямителей тяговых подстанций с вольтодобавочными устройствами на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная Октябрьской железной дороги»

113. С целью оценки работоспособности и энергетической эффективности применения вольтодобавочных устройств для обеспечения требуемого напряжения на токоприемниках скоростных поездов на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная:

114. Начальнику Октябрьской железной дороге Степову В.В. обеспечить перевозку электропоезда ЭР200 в локомотивное депо Крюково Октябрьской железной дороги и обратно с начислением, но без взимания провозной платы.

115. Генеральному директору ОАО «ВНИИЖТ» Семечкину (по согласованию) обеспечить разработку карты ведения электропоезда ЭР200, обеспечивающую максимальное электропотребление на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная.

116. Контроль за выполнением настоящего распоряжения оставляю за собой. УТВЕРЖДАЮ:1. Вице-президентОАО «РЖД»1. В А.Гапанович

117. Программа эксплуатационных испытаний выпрямителей тяговых подстанций управляемыми вольтодобавочными устройствами на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная Октябрьской железной дороги

118. СОГЛАСОВАНО: Заместитель Генерального директора ОАО «ВНіИИЖТ»1. А.Б.Косарев22 апреля 2008 года

119. УТВЕРЖДАЮ: Вице-президент ОАО «РЖД»1. В.А.Гапанович22 апреля 2008 года

120. Программа эксплуатационных испытаний выпрямителей тяговых подстанций управляемыми вольтодобавочными устройствами на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная Октябрьской железной дороги

121. Наименование работы: «Эксплуатационные испытания выпрямителей тяговыхподстанций с управляемыми вольтодобавочными устройствами (ВДУ) на межподстанционной зоне Клин-Подсолнечная Октябрьской железной дороги»

122. Основание для проведения работ

123. Протокол совещания в Департаменте капитального строительства ОАО «РЖД» от 25 марта 2008 года № 26 по объекту «Организация высокоскоростного пассажирского сообщения на направлении Москва-Санкт-Петербург (модернизация инфраструктуры)».2. Заказчик

124. Заказчик филиал ОАО «РЖД» Октябрьская железная дорога.3. Исполнитель

125. Исполнитель ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ВНИИЖТ).

126. Соисполнители ОАО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», ГОУВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ПГУПС). Октябрьская железная дорога.4. Цель работы

127. Работа направлена на оценку эффективности тиристорных вольтодобавочных устройств и достоверности теоретических выводов, которые должны подтверждаться эксплуатационными испытаниями на электрифицированной скоростной линии Санкт-Петербург-Москва.

128. На тяговых подстанциях Клин и Подсолнечная дополнительно устанавливаются по два тиристорных двенадцатипульсовых выпрямителя с вольтодобавочными трансформаторами, которые подключаются последовательно к существующим выпрямительным агрегатам.

129. На обе тяговые подстанции организуется канал связи для непрерывной передачи сигнала об уровне напряжения в середине межподстанционной зоны, используемый для регулирования напряжения.6. Организация испытаний

130. Испытания проводят: ОАО «ВНИИЖТ», представители организаций разработчиков и изготовителей ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», ПГУПС, службы электрификации и электроснабжения Октябрьской железной дороги, дорожной электротехнической лаборатории (ДЭЛ)

131. Необходимое для испытаний измерительное оборудование и нагрузочные резисторы обеспечивает организация, ответственная за проведение испытаний ОАО «ВНИИЖТ».

132. Ответственные за правильность установки и подключения приборов, силового электрооборудования и технологию организации испытаний ОАО «ВНИИЖТ» и ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО».

133. Определяемые показатели (характеристики).

134. Организация оформление испытаний

135. Форма представления результатов испытаний

136. Протокол совещания в Департаменте электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» (место проведения тяговая подстанция Подсолнечная Октябрьскойжелезной дороги)1. РЖО

137. ПРОТОКОЛ совещания в Департаменте электрификации т элвкт|эоснабжения ОАО «РЖД»27 мая 2008 г.1. ЦЭт-5/1. JO1. В.В.Хананов, А.Р.Ранта1. A.Н.Зайдыков, И.П.Иванов1. B.А.Зимаков,1. A.Н.Марикин1. C.И.Бекренёв1. B.Н.Гончаренко

138. Положение дел с разработкой и испытаниями вольтодобавочных преобразователей на тяговых подстанциях Клин и Подсолнечная Октябрьской железной дороги

139. Гончаренко, Марикин, Зимаков, Зайдыков, Хананов)

140. Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД»

141. Октябрьская железная дорога1. ОАО «ВНИИЖТ» ПГУПС

142. Трансэлектропроект» филиал ОАО «Росжелдорпро-ект»1. ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО»выбора оптимального алгоритма управления напряжением вольтодоба-вочного преобразователя.

143. Председатель комиссии С .Н.Васильев

144. Члены комиссии: —ЩІ. Гончаренкои /В.Ф.Осипов.

145. УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер

146. Комиссия в составе: председателя- главного инженера службы электрификации и электроснабжения Октябрьской ж.-д.

147. Результаты расчетов на математической модели вариантов усиления тягового электроснабжения на скоростной линии Санкт-Петебург-Москва

148. Токопотребление поезда VELARO RUS В1 на выделенных межподстанционных зонах

149. Нечетное направление Четное направление1. Заозе эье Окуловка

150. Текст программ для расчета тягового электроснабжения со стабилизацией напряжения на токоприемниках поездов

151. Расчет системы электроснабжения тяги поездов постоянного тока1. Исходные данные0 Централизованная СЭ

152. Централизованная система электроснабжения тяги поездов постоянного тока

153. Понижающий трансформатор Тяговый трансформатор

154. Pkpt :•= Gc^-103 Pxtt:= Pc(5> ■ 103i)1. Pxpt := Gc • 10J1. UdO := Gcq := Pc6>

155. Pi,2 pr-tt¡ + Ppi Pi>3 <~ Pxjti1. Pktt.-(U2tt)fstt>)2

156. Распред. СЭ с пит. лин.~ тока

157. Распределенная система электроснабжения тяги поездов с питающей линией переменного тока

158. Тяговый трансформатор ПП (~/=)

159. Di. p ^ m3 n * ^ ^6) ln3 Upla:= Ga,

160. Pkpt:=Ga -10 Pxpt := Ga -10 1,4. 3 Pktt := Pa • 10

161. Pxtt:= Pa(5>-103 UdO:=Pa<6>q := Pa7>rOts a2 := Pa,2,8xOpl a := — Ga1,S1. X-1rows(Pa) 2-1.35-Upla1. UdO

162. Palt := for i e 1. rows(Pa)1. P. . <- Pa. . i,l i,l1. P. . Pxtt. i,4 1if q. = 1211. U2ttrows(Pa)z1. UdOpxjtj <r~2.1.35uktt.-U2tt 6 171 100-Stt.prttj -e- 7.1131. Pktt.-U2tt 1Kif q. = 6

163. Pktt.-U2tt2 pr ttj 1.865— 'Ы32002 prttj + pF¡3 PXtt¡

164. Распред. СЭ с пит. лин.= тока

165. Распределенная система электроснабжения тяги поездов с питающей линией постоянного тока

166. Понижающий трансформатор ГТПчх, км Бкз, МВА Бпт, МВД ик, % Рк, кВт Рх, кВт1. О 301000 100025 2510,5 10,5120 12030 301. Ом/км 0,2q 11пл0, кВ12 28 12

167. Тяговый трансформатор ПП (=/=) х, км Sit, MBA uk, % Pk, кВт Рх, кВт UdO, В q0 5 4 20 10 3500 25 5 4 20 10 3500 210 5 4 20 10 3500 215 5 4 20 10 3500 220 5 4 20 10 3500 225 5 4 20 10 3500 230 5 4 20 10 3500 21. Ч "Чг0тс>1. Ом/км0,069 0,069

168. Г стабилизация напряжения ГТП 0 Распред. СЭ с пит. лин.= тока

169. Pktt.-U2tt2 prtt¡ 0.972---1. M2if qp. = 6rows(Pd)1. U2tt ■1--VudO1. ГРсі ) ¿-і1.35uktt.-U2tt2 З іpxtt; <---л 100-Stt.

170. Ом/км Ом/км Ом/км Ом/км 0,00295 0 10000 0,0690 Расчетные исх. данных

171. Токи поездов четного и нечетного пути29,25 200029,5 200029,75 200029,999 20001,25 15001 15000,75 15000,5 15000,25 15000,001 1500Jcp^ceilfrOWS(Tran-Ch)||.x ch

172. V Tch gp <— rows(Tran ch) k <— cp gp if cp ^ g k <r- 1 otherwise for i e 1. k1. Mvcpi>