Совершенствование защиты фидеров контактной сети при разземлении опор на участках электрических железных дорог переменного тока

• Автор: Кремлев, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 179 с.

% 1. ЗАЩИТА ФИДЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

И ПУТИ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

1.1. Защита фидеров контактной сети и предъявляемые к ней требования

1.2. Совершенствование защит фидеров контактной сети от замыканий

на разземленные опоры

1.3 .Выводы

2. АНАЛИЗ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАВА ТОКА В ТЯГОВОЙ

^ СЕТИ

2.1. Преобразователи электровозов переменного тока

2.2. Допущения, принимаемые при описании электромагнитных процессов в преобразователях

2.3. Анализ токов в управляемых преобразователях электровозов

2.4. Гармонический состав сетевого тока электровоза с управляемым преобразователем
2.5. Анализ гармонического состава тока тяговой сети при работе нескольких электровозов
2.5.1. Волновые процессы в системе тягового электроснабжения
2.5.2. Гармонический состав тока фидера тяговой подстанции и поста секционирования при нескольких электровозах в зоне питания
2.5.3. Влияние уравнительных токов в тяговой сети на гармонический состав тока фидера
2.6. Выводы
3. АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ В ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ ЗАМЫКАНИИ НА РАЗЗЕМЛЕННЫЕ ОПОРЫ
3.1. Методы расчета коротких замыканий в тяговых сетях переменного
_ тока

3.2. Факторы, влияющие на процесс короткого замыкания
3.2.1. Влияние взаимной индукции на сопротивление тяговой сети переменного тока. Сопротивление контактной подвески
3.2.2. Сопротивление рельсов

3.2.3. Сопротивление цепи отсоса
3.2.4. Токораспределение в тяговой сети
3.2.5. Сопротивление тяговой подстанции и питающей энергосистемы
3.3. Сопротивление опор контактной сети
3.3.1. Заземление опор контактной сети на железных дорогах переменного тока
3.3.2. Сопротивление растеканию тока фундамента железобетонной опоры
3.4. Параметры аварийного режима при замыкании контактной сети на разземленную опору
3.4.1. Расчет схемы консольного питания
^ 3.4.2. Расчет схемы кольцевого питания
3.4.3. Расчет схемы двухстороннего питания
3.4.4. Расчет узловой схемы питания
3.5. Выводы
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА УСТАВОК ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВ КОНТАТКНОЙ СЕТИ ОТ ТОКОВ ЗАМЫКАНИЯ НА РАЗЗЕМЛЕННЫЕ ОПОРЫ
4.1. Метод расчета уставок существующей защиты от замыканий на разземленные опоры
4.2. Влияние уровня напряжения в тяговой сети на работу защиты УЗРО
в режиме замыкания на разземленную опору
4.3. Анализ входного сопротивления фидеров в аварийном режиме с учетом остаточной нагрузки
4.4. Методика расчета уставок дистанционной защиты от замыканий на разземленные опоры с торможением по высшим гармоническим составляющим
4.5. Выводы
5. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ г, ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ БЕЗ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
^ ОПОР НА РЕЛЬС
5.1. Предлагаемые принципы функционирования защиты от замыканий через большое переходное сопротивление и реализация технических решений

5.2. Экспериментальные исследования разработанной защиты
5.2.1. Методика исследования
5.2.2. Экспериментальные исследования блоков БМРЗ-27,5-ФКС-06 на Восточно-Сибирской железной дороге
5.2.3. Экспериментальные исследования блоков БМРЗ-27,5-ФКС-06(05)
на Дальневосточной железной дороге
5.3. Экономический эффект от установки защиты фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение А. Акт о внедрении результатов научных исследований и
разработок в производство (НТЦ «Механотроника»)
Приложение Б. Программа экспериментальных исследований функционирования защиты фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры (ВСЖД)
Приложение В. Акт проведения экспериментальных исследований защиты фидеров контактной сети переменного тока от замыканий на разземленные опоры на межподстанци-онной зоне Тайшет - Невельская ВСЖД 16 декабря
2004 г
Приложение Г. Акт о внедрении результатов научных исследований и
разработок в производство (ВСЖД)
Приложение Д. Программа экспериментальных исследований функционирования защиты фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры (ДВЖД)
по исходным данным получить сведения о состояниях процесса в определенные моменты времени, дающие возможность оценить характеристики моделируемой системы. Поэтому для определения границ возможного изменения коэффициента искажения кривой тока фидера тяговой подстанции и поста секционирования было проведено моделирование процесса работы различного числа электровозов на межподстанционной зоне с учетом возможных размеров движения и потребляемых токов для различных схем секционирования контактной сети [43, 46].
Нагрузка фидера является случайной величиной и полностью (при отсутствии уравнительных токов) определяется режимом работы электровозов, их количеством и расположением на межподстанционной зоне [41, 42]. Поэтому для нахождения результатов, к которым в первую очередь были отнесены коэффициент искажения синусоидальности тока фидера и его значение, осуществлялось многократное воспроизведение процесса работы определенного числа электровозов с учетом случайного характера параметров, определяющих работу каждого из них. К таким параметрам можно отнести зоны и углы регулирования, потребляемые токи, фазы и действующие значения отдельных гармоник, местоположение электровозов и т.д. Поэтому проведенное моделирование было осуществлено с использованием метода статистических испытаний (метода Монте-Карло).
Моделирование производилось для схем одностороннего, двустороннего и узлового питания. При этом положение электровоза задавалось случайным образом с учетом взаимного расположения соседних электровозов и допустимых расстояний между ними (минимального интервала попутного следования).
В действительности, каждая межподстанционная зона характеризуется определенными нагрузками и скоростями движения, что и обусловливает продолжительность работы электровоза на той или иной зоне регулирования. Несмотря на то, что параметры каждого электровоза находятся в определенной зависимости друг от друга, они являются независимыми от параметров другого. В соответствии с положениями теории вероятностей и математической статистики совокупность значительного числа независимых событий может быть представлена нормальным законом распределения [44]. Однако, опытные поездки на электровозе ВЛ80ТК с управляемым преобразователем, проведенные сотрудниками ОмГУПСа, показали, что зона и угол регулирования являются