автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение работоспособности трехфазных линий электроснабжения нетяговых потребителей при их расположении на опорах контактной сети переменного тока

На правах рукописи

00500254°

ПОПОВ Александр Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПРИ ИХ РАСПОЛОЖЕНИИ НА ОПОРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 НОЯ 2011

Санкт-Петербург 2011

005002548

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

ВАРЕНЦОВ Валерий Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

САПОЖНИКОВ Владимир Владимирович

кандидат технических наук МАРСКИЙ Виталий Евгеньевич

Ведущая организация: государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения»

Защита диссертации состоится «22» ноября 2011 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу: 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения».

Автореферат разослан «21» октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

В.А. Кручек

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время в ОАО «РЖД» реализуется «Энергетическая стратегия холдинга «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2030 года» (утверждена 11.02.2008 г., актуализирована в 2010 г.), которая направлена на решение задач по гарантированному обеспечению энергобезопасности перевозочного процесса и максимально возможному энергосбережению. Особенно актуальными указанные задачи являются для системы электроснабжения нетяговых потребителей железной дороги, которые включают в себя устройства железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающие безопасное движение поездов. Нетяговые потребители получают электрическую энергию по проложенным вдоль железной дороги трехфазным линиям электропередачи напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью (далее - ЛЭП), Для уменьшения капитальных и эксплуатационных затрат ЛЭП размещают на опорах контактной сети переменного тока с полевой стороны, т.е. в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока. Отказы в работе ЛЭП приводят к нарушениям в перевозочном процессе и значительным убыткам ОАО «РЖД». По данным анализов производственно-хозяйственной деятельности хозяйств электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» количество отказов электроснабжения нетяговых потребителей в 2009 г. составило 858, в 2010 г. - 827 случаев. В системе электроснабжения нетяговых потребителей используются современные сухие трансформаторы, самонесущие изолированные провода, новые конструкции, материалы и технологии, поэтому изменяются параметры системы в сравнении с применяемыми ранее, и требуется дополнительное изучение происходящих процессов, с учетом электромагнитного влияния тяговой сети переменного тока на ЛЭП, и оценка этого влияния на работоспособность ЛЭП.

Значительный вклад в разработку электромагнитной совместимости смежных высоковольтных линий с низковольтными сетями внесли М.П. Бадер, Б.И. Косарев, К.Г. Марквардт, А.Н. Савосысин, М.И. Михайлов, Э.Л. Портнов и другие ученые и специалисты. Исследованиям энергетических соотношений в системах электроснабжения нетяговых потребителей посвящены работы Ю.И. Жаркова, Б.Е. Дынькина, Р.Н. Карякина, А.Б. Косарева, A.B. Котельникова, P.P. Мамошина, М.П. Ратнера, Е.П. Фигурнова и других ученых и специалистов. При расположении ЛЭП на опорах контактной сети необходимо уточнение существующих расчетных методик и развитие схемотехнических решений.

Цель работы - повышение работоспособности трехфазных линий электропередачи с изолированной нейтралью напряжением выше 1000 В системы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей при расположении линий на опорах контактной сети переменного тока на основе уточненных методик определения параметров и рациональных схемотехнических решений.

Основные задачи исследования:

- сформулировать показатели, характеризующие работоспособность ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог переменного тока, установить причины снижения работоспособности ЛЭП при их расположении на опорах контактной сети;

- определить параметры емкостных связей между контактной сетью двухпутных участков железных дорог с усиливающими проводами и ЛЭП и установить изменения уровней напряжений ЛЭП при возникновении в них неполнофазных режимов;

- предложить схемы замещения, разработать математическую модель системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» для двухпутных участков железных и на математической модели выполнить исследования изменений напряжений для различных режимов работы тяговой сети и ЛЭП;

- разработать методику определения коэффициентов несимметрии по напряжению обратной последовательности и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП;

- разработать технические решения по повышению работоспособности ЛЭП и провести натурные эксперименты на действующем участке железной дорога.

На защиту выносятся:

- математическая модель системы «тяговая сеть переменного тока -смежная ЛЭП» двухпутных участков железных дорог, отличающаяся от известных учетом контактной подвески с усиливающим проводом второго пути;

- алгоритм расчета емкостных связей системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» по результатам эксперимента для ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока;

- методика определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока, с учетом неравномерного распределения токов электроподвижного состава (далее - ЭПС) по фазам тягового трансформатора;

- способ определения мощности силового трансформатора для устройства снижения электромагнитного влияния (далее - УСЭВ), которое используется для ограничения напряжений нулевой последовательности и

уменьшения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП;

- принципы работы устройств для определения расстояний до места однофазного замыкания или места обрыва провода ЛЭП, расположенных в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока.

Методы исследования. Выполненная работа базируется на основных законах и положениях теоретических основ электротехники, электрических машин, теории электромагнитного поля. При выполнении работы использованы методы математического моделирования с применением ЭВМ. Достоверность результатов, полученных теоретическими методами, оценивалась путем их сопоставления с данными натурных экспериментов, проведенных на действующем двухпутном участке переменного тока Буй-Вологда Северной ж.д. - филиала ОАО «РЖД».

Научная новизна работы

1. Разработана математическая модель системы «тяговая сеть переменного тока — смежная ЛЭП» двухпутных участков, отличающаяся от известных учетом электромагнитного влияния второго пути, содержащего контактную подвеску с усиливающим проводом, при представлении проводов в виде линий с распределенными параметрами.

2. По результатам математического моделирования на ЭВМ электромагнитного влияния тяговой сети на смежные ЛЭП двухпутных участков железных дорог переменного тока определен спектральный состав напряжений нулевой последовательности и фазных напряжений в ЛЭП с учетом нахождения ЭПС на левом и правом плечах питания фидерных зон.

3. Предложена методика определения коэффициентов несимметрии по напряжению обратной последовательности и несинусоидальности напряжений у потребителей ЛЭП, отличающаяся от известных учетом неравномерного распределения токов ЭПС по фазам тягового трансформатора.

4. Обоснована возможность определения расстояний до места однофазного замыкания или места обрыва провода ЛЭП, расположенных в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока, по результатам сравнения токов в цепях поврежденных и неповрежденных проводов ЛЭП - заземлитель.

Практическая ценность

1. По результатам математического моделирования показана эффективность внедрения УСЭВ для повышения работоспособности ЛЭП в части снижения до нормированных значений напряжений нулевой последовательности и ограничения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП.

2. Оценено влияние токов ЭПС на коэффициенты несимметрии и не-синусоидалыюсти фазных напряжений нетяговых потребителей ЛЭП при

учете неравномерного распределения этих токов по обмоткам тягового трансформатора и их электромагнитного влияния на НЭП.

3. Предложены алгоритмы определения расстояний до места однофазного замыкания и места обрыва провода ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока. Разработаны и запатентованы схемы устройств для определения расстояний до места обрыва провода ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.

4. Разработана техническая документация на У СЭВ. Предложен способ определения мощности трансформатора для У СЭВ. Изготовлено два образца УСЭВ с трансформаторами 25 кВА, которые установлены на действующем участке Буй-Вологда Северной ж.д. Проведенные испытания подтвердили эффективность используемых УСЭВ для ограничения напряжений нулевой последовательности и улучшения показателей качества электрической энергии у нетяговых потребителей ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока. УСЭВ рекомендованы к применению в ОАО «РЖД».

Реализация работы. По результатам теоретических исследований изготовлены и проходят эксплуатацию в филиале ОАО «РЖД» Северная ж.д. устройства снижения электромагнитного влияния.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на третьем, четвертом и пятом международных симпозиумах Элтранс 2005, 2007 и 2009 гг., Санкт-Петербург; на заседаниях кафедры «Электроснабжение железных дорог» ПГУПС, Санкт-Петербург (2010-2011 гт.), на заседаниях Научно-технического совета ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», Санкт-Петербург (20072011 гг.), на совещаниях в Департаменте электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» (2007-2011 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 публикациях, в том числе трех публикациях в изданиях по перечню ВАК и двух патентах на полезную модель.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа содержит 133 страницы основного текста, 41 рисунок, 10 таблиц и библиографический список, включающий 104 наименования, приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, дана общая характеристика научной задачи, сформулированы цель, основные задачи и методы исследования. Приведены положения, выносимые на защиту, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе приведен анализ особенностей ЛЭП системы электроснабжения нетяговых потребителей железной дороги переменного тока, конструкций и параметров смежных ЛЭП, в том числе находящихся в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока.

В диссертационной работе предложены следующие условия работоспособности ЛЭП системы электроснабжения нетяговых потребителей:

- обеспечение нормированных значений фазных напряжений ЛЭП в соответствии с инструкцией ЦЭ-462. Значение фазного напряжения не должно превышать 15% от номинального значения: для ЛЭП напряжением 10 кВ - не более 6,6 кВ, для ЛЭП напряжением 6 кВ - не более 4,0 кВ;

- обеспечение требуемого качества напряжения у потребителей в части соблюдения нормированных значений по ГОСТ 13109-97 коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей, предельно допустимое значение коэффициента несимметрии по обратной последовательности составляет 4,0%, коэффициента несинусоидальности для ЛЭП с номинальным напряжением от 6 до 20 кВ для третьей гармоники - 3,0%, для пятой - 4,0%;

- выявление и быстрое устранение неполнофазных режимов работы ЛЭП, т.е. однофазного замыкания на землю или обрыва провода ЛЭП.

При расположении ЛЭП на опорах контактной сети вследствие электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока в ЛЭП возникают значительные по величине напряжения нулевой последовательности, которые приводят к повышению фазных напряжений у потребителей. Также в ЛЭП наблюдаются отклонения значений коэффициентов несимметрии и несинусоидальности от нормированных значений, нарушение работы релейных защит ЛЭП. Отмечено, что требуется совершенствование мероприятий по повышению работоспособности ЛЭП системы электроснабжения нетяговых потребителей.

Во второй главе рассмотрена работоспособность ЛЭП, находящихся в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока.

Схема электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог переменного тока приведена на рис. 1.

■16

1 - первичная обмотка трехфазного трехобмоточного тягового трансформатора (и„ом „ф = 110 кВ; 220 кВ); 2 - вторичная (тяговая) обмотка трехфазного трехобмоточно-го тягового трансформатора (С/ном мф = 27,5 кВ); 3, 4 - контактная подвеска левого и правого плеч питания; 5, 6 - ЭПС, в электрическом отношении представляется в виде параллельно включенных источников тока; 7 - рельсовая тяговая сеть (цепь обратного тягового тока); 8 - вторичная (районная) обмотка трехфазного трехобмоточного тягового трансформатора (¡7Н„„ иф = 6,6 кВ; 11 хВ); 9 - ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей; 10,11 - обмотки напряжением до и выше 1000 В силового трансформатора ТС или ТМ; 12 - фильтр типа КС; 13, 14 - однофазные и трехфазные силовые трансформаторы; 15,16- нагрузка нетяговых потребителей

Рис. 1. Схема электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог переменного тока

В диссертационной работе предложены схема замещения (рис. 2) и параметры системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» с учетом рельсовой цепи для двухпутных участков железной дороги и наличия в контактной подвеске усиливающих проводов. Значения емкостей для схемы замещения определяются расчетным путем при известных значениях собственных и взаимных потенциальных коэффициентов проводов ЛЭП, контактной сети и земли.

Конт. провод 1 К*

С( - емкости между проводами контактной подвески, усиливающими проводами, проводами ЛЭП, землей участка системы; Я, активные сопротивления элементов системы; - индуктивность элементов системы; М, - взаимная индуктивность элементов системы

Рис. 2. Схема замещения участка системы «сеть переменного тока - смежная ЛЭП» двухпутных участков железной дороги

В работе предложен алгоритм определения емкостей по результатам натурных экспериментов. Для выполнения расчетов измеряется ток смещения через емкости «контактная сеть - смежная ЛЭП» и «смежная ЛЭП -земля». Ток смещения будет равен току проводимости ЛЭП, отключенных от источников электрической энергии, при соединении трех фаз ЛЭП между собой и подключении соединения на землю через амперметр. Наведенное напряжение относительно земли Е/л.з, В, на отключенной ЛЭП измеряется с помощью трансформатора напряжения или вольтметром. Емкостное сопротивление «контактная сеть - смежная ЛЭП» Хл.к определится из отношения номинального напряжения в контактной сети £4, В, к измеренному в эксперименте значению тока с учетом длины ЛЭП.

Емкость «смежная ЛЭП - земля» трех проводов ЛЭП:

Напряжения, наводимые в ЛЭП от тяговой сети переменного тока, могут достигать значительной величины, а в ряде случаев - и существенно превышать значение номинального рабочего напряжения ЛЭП. В диссертации рассмотрена работа отключенных от источников электрической энергии ЛЭП и отключенных нетяговых потребителей (ЛЭП смонтирована на опорах, потребители не подключены). Причиной повышения напряжений является резонанс напряжений между индуктивным сопротивлением измерительного трансформатора напряжения и емкостным сопротивлением «контактная сеть - смежная ЛЭП». Составлена схема замещения, передаточная функция и получены зависимости резонансных частот от длины ЛЭП.

Подтверждена возможность возникновения в ЛЭП перенапряжений отключенных участков при подключенных потребителях и однофазном замыкании ЛЭП, которые возникают из-за резонанса напряжения между емкостью «контактная сеть - смежная ЛЭП» и индуктивностью подключенных к ЛЭП трансформаторов нетяговых потребителей 13 и 14 (рис. 1). Ве-бер-амперная нелинейная характеристика трансформаторной стали представлена в расчетах безынерционным нелинейным элементом. При типовых параметрах участка: индуктивности обмотки трансформатора нетяговых потребителей, работающего в режиме холостого хода, 20 Гн, длине ЛЭП 22,5 км, наведенное напряжение в фазах ЛЭП относительно земли составляет 6,5 кВ. Полученный результат расчетов подтвержден натурными экспериментами на перегоне Вохтога-Лежа длиной 22 км с погрешностью не более 8%.

Для определения мощности силового трансформатора УСЭВ необходимо, чтобы длительный ток, протекающий через резистивно-емкостный

фильтр, не вызывал перегрева обмоток трансформатора. Для расчета значения тока 1Х, А, получено уравнение для участка ЛЭП длиной х, м:

Iх — Ол-К )Х -

гик-ил.1 и^

^л-к J

х> (2)

где 1п.к - емкостный ток в контуре «контактная сеть - смежная ЛЭП», А/км; /л.з - емкостный ток в контуре «смежная ЛЭП - земля», А/км. Для ЛЭП с номинальным напряжением 10 кВ длиной 54 км 1Х = 2,04 А, мощность трансформатора должна быть не менее 20,4 кВА. По приведенному алгоритму рассчитана мощность силовых трансформаторов типа ТС для У СЭВ, изготовленных для участка Буй-Вологда Северной ж.д. В результате экспериментов установлено, что трансформаторы мощностью 25 кВА не испытывают перегрузок и перегрева обмоток.

Далее в главе приведена методика расчета основных показателей качества электрической энергии в ЛЭП - коэффициентов несимметрии по напряжению обратной последовательности и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей.

Оценка влияния системы тягового электроснабжения переменного тока на коэффициенты несимметрии и несинусоидальности выполнена при следующих допущениях: токораспределение в системе не зависит от наличия ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети, спектральный состав тока ЭПС, напряжения контактной сети считаются известными. При расчете магнитного влияния тока схема замещения ЭПС представлена в виде параллельно включенных источников тока, величины и частоты которых соответствуют спектральному составу тока ЭПС. Тяговая подстанция питает ЭПС на левом и правом плечах. Соответствующие токи двух фидерных зон на основной частоте Д, и /э2, А:

4 = * ±1зте-^; ±1зт = I ,

4 = > * ; ¿4 = 7 , ^

м /=>1 Ы ¿

где (р - угол сдвига между мгновенными значениями напряжения и тока на токоприемнике, принят постоянным для всех ЭПС, находящихся на межподстанционной зоне.

Коэффициенты несиммегрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей зависят от электромагнитного влияния со стороны тяговой сети, а также влияния напряжений, соответствующих гармоническому составу токов ЭПС в междуфазных напряжениях районной обмотки тягового трансформатора.

Коэффициент несимметрии по напряжению обратной последовательности К2и на шинах районной обмотки тягового трансформатора определится из соотношения:

к __Ш

К-ги ~ ПТ 7} ' ^

где 13 - ток ЭПС, А, в расчетах принято I, = к-л = кл = 450 А; гТр2 - сопротивление районной обмотки тягового трансформатора токам обратной последовательности, Ом; пТр - коэффициент трансформации от тяговой обмотки к районной обмотке тягового трансформатора; £/„„„ „ф - междуфазное напряжение ЛЭП, В. В результате расчета установлено, что К2и-1,5%, что подтверждено натурными экспериментами с погрешностью не

более 5%.

Коэффициент несимметрии напряжений у потребителей остается таким же что и на шинах районной обмотки тягового трансформатора, потому что из-за транспозиции проводов ЛЭП магнитное и электрическое влияния системы тягового электроснабжения на фазные напряжения одинаковы. Отличие коэффициента несимметрии у потребителей от его расчетного значения на шинах может быть обусловлено неравномерной нагрузкой ЛЭП по длине. Учитывая незначительную загрузку ЛЭП и меры по ее равномерному распределению по фазам ЛЭП, принято, что коэффициент несимметрии междуфазных напряжений, обусловленный токами ЭПС промышленной частоты, по длине ЛЭП остается неизменным.

Для определения фазных напряжений районной обмотки, соответствующих третьей гармонике тока ЭПС, получены выражения:

Л-1 \ к ~1э1 \2тРгКп

"тр

ПТр

Ус.рЗ ~ Ьс.Ъ2Тр% 1

3 3

Щр

гле/ / / - токи в тяговой обмотке трансформатора, соответ-

11 аь.3 > -* Ьс.3 » са.3

ствующие третьей гармонике, А; гТр3 - коэффициент трансформации от тяговой обмотки к районной обмотке тягового трансформатора для третьей гармоники; ко - доля тока ЭПС, соответствующая третьей гармонике.

В результате расчетов получено, что при нахождении на межподстанци-онной зоне двух ЭПС с потребляемыми токами по 450 А и третьей гармоники ЭПС 0,25, на шинах силового трансформатора 14 (рис. 1) коэффициент несинусоидальности по третьей гармонике Ки(и3) изменяется в пределах от 2,0 до 3,4%. Результаты расчетов подтверждены экспериментами с погрешностью не более 5%.

Анализ соотношений (5) показывает, что наличие в междуфазных напряжениях третьей и кратных трем гармоник, обусловлено, в основном, обратной трансформацией напряжения этих гармоник в тяговой обмотке тягового трансформатора в напряжение его районной обмотки. Напряжения нечетных гармоник тока ЭПС, кратных трем, не вызывают появления вращающихся магнитных полей в трехфазных системах. Гармоники кратные пяти образуют вращающиеся магнитные поля, что существенно сказывается на работе нетяговых потребителей. В работе получено соотношение для определения длины шага транспозиции ЛЭП /, км, исходя из требований обеспечения допустимого значения напряжения пятой гармонике:

0Д4- ¿/„V (6)

н

где [£/5] - нормированное значение по ГОСТ 13109-97 напряжения, соответствующее пятой гармонике, [{/5] = 400 В для ЛЭП с номинальным напряжением б гаи 10 кВ; 11; - междуфазное напряжение пятой гармоники на шинах районной обмотки тягового трансформатора, В; т)5 - коэффициент экранирующего действия рельсового пути на пятой гармонике; 1Ъ]- - ток _/-го электровоза, А.

В третьей главе приведены результаты математического моделирования работы ЛЭП нетяговых потребителей, расположенных на опорах контактной сети переменного тока в различных режимах работы тяговой сети и ЛЭП.

Модель участка «тяговая сеть - смежная ЛЭП» с учетом второго пути и наличия в контактной подвеске усиливающих проводов для схемы замещения рис. 2, реализована с помощью каскадного соединения многополюсников в среде МкгоСар. Моделирование выполнено для участка с расстоянием между тяговыми подстанциями 54 км, что соответствует длине перегона Вохтога-Туфаново участка Буй-Вологда Северной ж.д., в том числе при наличии ЭПС на четном и нечетном направлениях для режимов работы ЛЭП: без установки УСЭВ, с учетом установки одного УСЭВ в начале ЛЭП, с учетом установки двух УСЭВ - в начале и конце ЛЭП.

В результате моделирования установлено (рис. 3):

- при подключении к ЛЭП двух УСЭВ спектральный состав напряжения нулевой последовательности и фазных напряжений снижается на 35-40% по сравнению с аналогичными расчетами, когда УСЭВ отсутствует;

- подключение к ЛЭП двух УСЭВ в несколько раз уменьшает напряжение нулевой последовательности, что согласуется с данными, полученными другими авторами.

Результаты моделирования напряжений в ЛЭП подтверждены натурными экспериментами с погрешностью не более 8%.

а)

760 720 680 640

600 I

560 | S20 [ 480 ! СО 440 | ¡5 400 360 320 280 240 !

200 г 160 [ 120 I

80 I

40 | 0 -

IЕ

Jliill

260 , 240 ! 220 | 200 j 180 i 160 ¡'

И

. 140 ■

Ь I 120

100 |

80 !

60 j

40 i

20 ;

0 '•

J.

СЧ

/, Гц /Гц

Рис. 3. Спектральный состав напряжения нулевой последовательности (а) и фазного напряжения (б) ЛЭП при наличии на участке двух ЭПС и подключенных УСЭВ

Четвертая глава содержит описание и принцип работы следующих технических решений для повышения работоспособности ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей: устройство снижения электромагнитного влияния УСЭВ, алгоритмы и схемы для определения расстояний до места однофазного замыкания и до места обрыва провода ЛЭП, при расположении ЛЭП в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока.

Конструктивно УСЭВ представляет собой шкаф габаритными размерами В2100хШ750хГ 1400 мм. В шкафу размещается аппаратура напряжением выше 1000 В: силовой трансформатор типа ТС-25/10, батарея конденсаторов типа КЭП1-10.5-75 с емкостью от 2 до 5,7 мкФ и резисторами типа С5-40 сопротивлением от 180 до 1800 Ом активно-емкостного фильтра для

изменения параметров фильтра в зависимости от конкретного участка ЛЭП. В шкафу предусмотрено место для подключения кабелей напряжением выше 1000 В. В шкафу также установлена аппаратура управления и сигнализации напряжением до 1000 В: индикаторы наличия напряжения, электромагнитный блок-замок, реле-повторители, клеммные зажимы.

Принцип действия предложенных алгоритмов определения расстояний до места однофазного замыкания и обрыва заключается в том, что в ЛЭП, которая находится в зоне электрического влияния со стороны тяговой сети переменного тока и которая отключена от собственного источника электрической энергии (обмотки 8 рис. 1), за счет емкостей «контактная сеть -смежная ЛЭП» и «смежная ЛЭП-земля» появляются токи смещения. При однофазном замыкании или обрыве одного из проводов изменяются параметры емкостей и обусловленного их наличием тока поврежденного провода в сравнении с токами в неповрежденных проводах ЛЭП.

При известной длине ЛЭП, определив значения токов в начале и конце ЛЭП для поврежденных и неповрежденных проводов при их соединении с землей, расстояние до места повреждения определяется прямо пропорционально отношению тока в начале ЛЭП к сумме токов в начале и конце ЛЭП. Схемные решения и алгоритмы работы предложенных устройств защищены патентами РФ на полезные модели. При применении технических решений уменьшается время поиска однофазного замыкания или обрыва провода ЛЭП.

Пятая глава содержит результаты натурных экспериментов при различных режимах работы тяговой сети и смежной ЛЭП на действующем двухпутном участке переменного тока Буй-Вологда Северной ж.д. между тяговыми подстанциями Туфаново и Вохтога. Изготовленные экземпляры УСЭВ установлены на указанных тяговых подстанциях. Проведенные эксплуатационные испытания подтвердили достоверность данных, полученных в работе расчетным путем. Устройства УСЭВ разрешены Департаментом электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» к применению на сети железных дорог для ограничения до допустимых уровней напряжений нулевой последовательности и снижения коэффициентов несинусоидальности и несимметрии напряжений у нетяговых потребителей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе анализа результатов математического моделирования и практических измерений сформирован перечень основных показателей, характеризующих работоспособность ЛЭП в части обеспечения нормированных значений фазных напряжений, коэффициентов несимметрии по напряжению обратной последовательности и несинусоидальности напря-

жений у нетяговых потребителей, а также выявления неполнофазных режимов работы ЛЭП.

2. Предложены методика расчета электрического влияния со стороны тяговой сети на ЛЭП для двухпутных участков железных дорог и алгоритм расчета параметров емкостных связей, в том числе по результатам эксперимента. При однофазном замыкании в отключенной ЛЭП возникают перенапряжения из-за резонанса напряжений между емкостью «тяговая сеть - ЛЭП» и индуктивностью слабонагруженных трансформаторов потребителей. Для типовых участков при индуктивности обмотки трансформатора нетяговых потребителей, работающего в режиме холостого хода, 20 Гн, длине ЛЭП 22,5 км, наведенное напряжение в фазах ЛЭП относительно

земли достигает 6,5 кВ.

3. Разработана математическая модель системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» для двухпутных участков железных дорог, учитывающая усиливающие провода в контактной сети обоих путей, транспозицию проводов ЛЭП, при представлении системы проводов в виде линий с распределенными параметрами.

4. С помощью математической модели выполнен анализ электромагнитного влияния системы тягового электроснабжения на смежные ЛЭП. Показано, что на двухпутных участках железных дорог переменного тока спектральные составы напряжения нулевой последовательности и фазных напряжений ЛЭП содержат высшие гармоники. Результаты моделирования подтверждены данными натурных экспериментов, полученных при участии автора работы на участке Буй-Вологда Северной ж.д. с погрешностью не более 8%.

5. Предложена методика расчета коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП, отличающаяся от известных учетом неравномерности распределения токов ЭПС по фазам тягового трансформатора и учетом полных сопротивлений силовых трехфазных трансформаторов нетяговых потребителей токам прямой, обратной и нулевой последовательностей. Установлено, что для типовых участков коэффициент несимметрии при нахождении на левом и правом плечах фидерных зон двух ЭПС с токами потребления по 450 А достигает 1,53%. Коэффициент несинусоидальноста по третьей гармонике может изменяться в пределах от 1,98 до 3,43%. Коэффициент несинусоидальности по пятой гармонике - в пределах от 1,58 до 2,73%. Значения коэффициента несинусоидальности по третьей гармонике превышают установленные нормативы.

6. Для типовых участков ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей показана эффективность включения УСЭВ, которое содержит рези-

стивно-емкостный фильтр, не только с позиции ограничения до допустимых уровней напряжений нулевой последовательности, но и с позиций снижения до нормативных значений фазных напряжений, коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей. При проведении экспериментов получено, что:

- коэффициент несимметрии по напряжению обратной последовательности достигает значений 2,99%;

- коэффициент несинусоидальности напряжений для третьей гармоники - до 2,56%;

- коэффициент несинусоидальности напряжений для пятой гармоники -до 1,20%.

7. Предложены алгоритмы и схемы для устройств определения расстояний от тяговой подстанции до места однофазного замыкания и до места обрыва провода ЛЭП, отличающиеся от известных сравнением токов смещения в цепи «тяговая сеть - поврежденная фаза ЛЭП - неповрежденная фаза ЛЭП - заземлитель».

8. Предложена практическая реализация УСЭВ. Разработан алгоритм определения мощности силового трансформатора УСЭВ. Изготовлены два образца устройства, которые установлены на участке действующей железной дороги и успешно прошли эксплуатационные испытания. УСЭВ рекомендуются к примененшо для повышения работоспособности ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей на участках переменного тока железных дорог ОАО «РЖД».

Публикации по теме диссертации

Статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК России

1. Попов, А.Ю. Снижение электромагнитного влияния на линии питания нетяговых потребителей 6(10) кВ со стороны тяговой сети переменного тока 27,5 кВ [Текст]/ А.Ю. Попов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2010. -№2(23). - С. 96-108.

2. Косарев, А.Б. Расчет показателей качества электрической энергии нетяговых потребителей при их питании от В Л 10 кВ, расположенной на опорах контактной сети переменного тока [Текст]/ А.Б. Косарев, А.Ю. Попов // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. -2011. -№2. - С. 8-12.

3. Варенцов, В.М. Резонансы напряжений в линиях 10 кВ, находящихся в зонах электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока 27,5 кВ [Текст]/ В.М. Варенцов, А.Ю. Попов // Известия Петербургского университета путей сообщения. -2011. -№3(28). - С. 191-199.

Материалы конференций и статьи в российских изданиях

4. Попов, А.Ю. Моделирование режимов работы линий автоблокировки [Текст]/ А.Ю. Попов // «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте» (Элтранс-2005) : материалы третьего междунар. симпозиума, Санкт-Петербург, 15-17 нояб. 2005 г. - СПб.: ПГУПС, 2007.- С. 419-427.

5. Попов, А.Ю. Снижение электромагнитного влияния на линии питания нетяговых потребителей со стороны тяговой сети переменного тока [Текст]/ А.Ю. Попов // «Электрификация, инновационные технологии, скоростное и высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте» (Элтранс-2009) : материалы пятого междунар. симпозиума, Санкт-Петербург, 20-23 окт. 2009 г. - СПб.: ПГУПС, 2010. - С. 300-308.

6. Вржесинский, А.Е. Технические решения по ограничению электромагнитного влияния систем электроснабжения переменного тока на воздушные линии напряжением свыше 1000 В с изолированной нейтралью [Текст] / А.Е. Вржесинский, Б.И. Косарев, А.Ю. Попов // «Безопасность движения поездов» : материалы конференции, Москва, 21-22 окт. 2010 г. -T.VI. -М.: МГУПС, 2010,- С. 8-11.

Патенты РФ на полезную модель

7. Патент на полезную модель №108637 Российская Федерация МПК G01R31/08. Устройство определения расстояния до места короткого замыкания на землю проводов воздушных линий напряжением свыше 1000 В, расположенных на опорах контактной сети переменного тока / В.М. Варенцов, А.Ю. Попов - №2011120261; заявл. 23.05.11 ; опубл. 20.09.11, Бюл. №26 - 2 с.

8. Решение о выдаче патента на полезную модель №2011118978 от 08.07.2011 г. Российская Федерация, МПК В60М 3/00. Устройство определения расстояния от тяговой подстанции до места обрыва самонесущих изолированных проводов линий напряжением выше 1000 В при их расположении на опорах контактной сети переменного тока / А.Б. Косарев, Б.И. Косарев, A.B. Мизинцев, А.Ю. Попов, Д.В. Сербиненко №2011118978; заявл. 13.05.11.

Подписано к печати Н. ¿О-Ал/'/г. Печ. л. -1,0

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1/16

Тираж 100 экз._Заказ № Щ.____

Тип. ПГУПС 190031, С.-Петербург, Московский пр., д.9

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ.

1.1 Особенности построения схем электроснабжения нетяговых потребителей.

1.2 Особенности конструкций и параметров ЛЭП.

1.3 Показатели работоспобности ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей.

2 РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ВОЗДУШНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 ООО В С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ПРИ ИХ РАСПОЛОЖЕНИИ В ЗОНЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЛИЯНИЯ СО СТОРОНЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

2.1 Схема замещения и параметры системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» двухпутных участков железной дороги.

2.2 Методика расчета электрического влияния тяговой сети двухпутных участков железной дороги на провода ЛЭП.

2.3 Расчетные параметры электромагнитных связей ЛЭП с тяговой сетью двухпутных участков железной дороги.

2.4 Алгоритм определения емкостей для схемы замещения системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» по результатам эксперимента.

2.5 Резонансные явления в отключенных от источников электрической энергии ЛЭП при их расположении на опорах контактной сети переменного тока.

2.6 Особенности работы силовых трехфазных трансформаторов при однофазной нагрузке.

2.7 Алгоритм определения мощности трансформатора для устройства снижения электромагнитного влияния.

2.8 Методика определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей при их электроснабжении от ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ

ВОЗДУШНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000 В

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ОПОРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДВУХПУТНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ.

3.1 Параметры математической модели системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» для двухпутных участков железной дороги с усиливающими проводами в контактной подвеске.

3.2 Результаты математического моделирования электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока двухпутных участков железной дороги с усиливающими проводами в контактной подвеске на воздушные трехфазные линии напряжением выше 1000 В.

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000 В, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ОПОРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

4.1 Устройство снижения электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока на ЛЭП.

4.2 Устройство определения расстояния до места однофазного замыкания ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.

4.3 Устройство определения расстояния до места обрыва провода ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Результаты исследований напряжений в ЛЭП.

5.2 Результаты исследований качества электрической энергии в ЛЭП.

Актуальность проблемы» В настоящее время в ОАО «РЖД» реализуется «Энергетическая стратегия холдинга «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2030 года» (утверждена 11.02.2008 г., актуализирована в 2010 г.), которая направлена на решение задач по гарантированному обеспечению энергобезопасности перевозочного процесса и максимально возможному энергосбережению. Особенно актуальными указанные задачи являются для системы электроснабжения нетяговых потребителей железной дороги, железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающей безопасное движение поездов. Нетяговые потребители получают электрическую энергию по проложенным вдоль железной дороги трехфазным линиям электропередачи напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью (далее - ЛЭП). Для уменьшения капитальных и эксплуатационных затрат ЛЭП размещают на опорах контактной сети переменного тока с полевой стороны, т.е. в зоне интенсивного электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока. Отказы в работе ЛЭП приводят к нарушениям в перевозочном процессе и значительным убыткам ОАО «РЖД». По данным анализов производственно-хозяйственной деятельности хозяйств электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» количество отказов электроснабжения нетяговых потребителей в 2009 г. составило 858, в 2010 г. — 827 случаев. Для системы электроснабжения нетяговых потребителей применяются современные сухие трансформаторы, самонесущие изолированные провода, новые конструкции, материалы и технологии, что требует дополнительного изучения энергетических процессов, в том числе электромагнитного влияния тяговой сети переменного тока на ЛЭП и оценки этого влияния на работоспособность ЛЭП.

Значительный вклад в разработку электромагнитной совместимости смежных высоковольтных линий с низковольтными сетями внесли М.П. Бадер, Б.И. Косарев, К.Г. Марквардт, А.Н. Савоськин, М.И. Михайлов, Э.Л. Портнов и другие ученые и специалисты. Исследованиям энергетических соотношений в системах электроснабжения нетяговых потребителей посвящены работы Ю.И. Жаркова, Б.Е. Дынькина, Р.Н. Карякина, А.Б. Косарева, A.B. Котель-никова, P.P. Мамошина, М.П. Ратнера, Е.П. Фигурнова и других ученых и специалистов. При расположении ЛЭП на опорах контактной сети необходимо уточнение существующих расчетных методик и развитие схемотехнических решений.

Цель работы - повышение работоспособности трехфазных линий электропередачи с изолированной нейтралью напряжением выше 1000 В системы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей при расположении линий на опорах контактной сети переменного тока с полевой стороны на основе уточненных методик определения параметров и рациональных схемотехнических решений.

Основные задачи исследования;

- сформулировать показатели работоспособности ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог переменного тока, установить причины снижения работоспособности ЛЭП при их расположении на опорах контактной сети;

- определить параметры емкостных связей между контактной сетью двухпутных участков железных дорог с усиливающими проводами и ЛЭП и установить изменения уровней напряжений ЛЭП при возникновении в них неполно-фазных режимов;

- предложить схемы замещения, разработать математическую модель системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» для двухпутных участков железных дорог при наличии в контактной подвеске усиливающих проводов и на математической модели выполнить исследования изменений напряжений для различных режимов работы тяговой сети и ЛЭП;

- разработать методику определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока;

- разработать технические решения по повышению работоспособности ЛЭП и провести экспериментальные исследования на участке Буй-Вологда Северной ж.д.

На защиту выносятся:

- математическая модель системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП», отличающаяся от известных учетом контактных подвесок с усиливающими проводами обоих путей двухпутных участков железных дорог;

- алгоритм расчета емкостных связей системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» по результатам эксперимента для ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока;

- методика определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока, с учетом неравномерного распределения токов электроподвижного состава (далее - ЭПС) по фазам тягового трансформатора;

- алгоритм определения мощности силового трансформатора для устройства снижения электромагнитного влияния (далее - УСЭВ), которое используется для ограничения напряжений нулевой последовательности и уменьшения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП;

- устройства для определения расстояний до места однофазного замыкания и места обрыва провода ЛЭП, расположенных в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока.

Методы исследования. Выполненная работа базируется на фундаментальных законах и положениях теоретических основ электротехники, электрических машин, теории электромагнитного поля. При выполнении работы использованы результаты экспериментальных исследований влияния тяговой сети переменного тока на смежные ЛЭП в условиях действующей железной дороги, методы математического моделирования с применением ЭВМ.

Научная новизна работы

1. Разработана математическая модель системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» двухпутных участков с усиливающими проводами в контактной подвеске с учетом электромагнитного влияния второго пути при его представлении в виде линии с распределенными параметрами.

2. Выполнен анализ спектрального состава напряжений нулевой последовательности и фазных напряжений в ЛЭП по результатам математического моделирования на ЭВМ электромагнитного влияния тяговой сети двухпутных участков переменного тока на смежные ЛЭП с учетом нахождения ЭПС четного и нечетного направлений.

3. Предложена методика определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока, учитывающая неравномерное распределение токов ЭПС по фазам тягового трансформатора.

Г Г )

4. Предложены алгоритмы определения расстояний до места однофазного замыкания и места обрыва провода ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока, учитывающие результаты сравнения токов в цепях поврежденных и неповрежденных проводов ЛЭП - заземлитель.

Практическая ценность

1. По результатам математического моделирования показана эффективность внедрения УСЭВ для повышения работоспособности ЛЭП в части снижения до нормированных значений напряжений нулевой последовательности и ограничения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП.

2. Оценено влияние токов ЭПС на коэффициенты несимметрии и несинусоидальности фазных напряжений нетяговых потребителей ЛЭП при учете как неравномерного распределения этих токов по обмоткам тягового трансформатора, так и их электромагнитного влияния на ЛЭП.

3. Обоснована возможность определения расстояний до места однофазного замыкания или места обрыва провода ЛЭП, расположенных в зоне электромагнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока. Разработаны и запатентованы устройства для определения расстояний до места однофазного замыкания и места обрыва провода ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.

4. Разработана техническая документация на УСЭВ. Предложен алгоритм определения мощности трансформатора для УСЭВ. Изготовлено два образца УСЭВ с определенной по алгоритму мощностью трансформатора 25 кВА. Образцы УСЭВ установлены на действующем участке Буй-Вологда Северной ж.д. Экспериментальные исследования подтвердили эффективность используемых УСЭВ для ограничения напряжений нулевой последовательности и улучшения показателей качества электрической энергии у нетяговых потребителей ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока.

Структура диссертационной работы

Г *г ^ В первой главе рассмотрены особенности построения схем системы электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог переменного тока, параметров и конструкций ЛЭП. Также рассмотрена работа ЛЭП при электромагнитном влиянии со стороны тяговой сети и известные способы его снижения. Сформулированы показатели работоспособности ЛЭП: обеспечение нормированных значений фазных напряжений, показателей качества электрической энергии и надежной работы релейных защит.

Во второй главе приведены схемы замещения и параметры системы «тяговая сеть - смежная ЛЭП» для двухпутных участков железных дорог. Предложена методика расчета электрического влияния тяговой сети на смежные ЛЭП, получены выражения для определения напряжений нулевой последовательности. Определены расчетные параметры электромагнитных связей ЛЭП с тяговой сетью, получено выражение для определения наведенного напряжения на ЛЭП. Приведен алгоритм определения емкостных связей для схемы замещения «тяговая сеть - смежная ЛЭП - земля» по результатам экспериментальных исследований. Рассмотрены резонансные явления в отключенных ЛЭП, определены условия резонанса напряжений. Показаны особенности работы силовых трансформаторов нетяговых потребителей, подключенных к ЛЭП, при однофазной нагрузке. Приведен алгоритм определения мощности для трансформатора устройства снижения электромагнитного влияния. Предложена методика для определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП при размещении их на опорах контактной сети для двухпутных участков железных дорог переменного тока.

В третьей главе приведены результаты математического моделирования работы ЛЭП для двухпутных участков железных дорог переменного тока с усиливающими проводами в контактной подвеске. Предложена модель системы «тяговая сеть — смежная ЛЭП», определены параметры модели. Результаты моделирования системы подтверждены результатами экспериментальных исследований напряжений в ЛЭП. ,

- 4 J * к

Четвертая глава содержит описание технических решений по повышению работоспособности ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети переменного тока. Предложены: устройство снижения электромагнитного влияния (ограничения напряжений нулевой последовательности и снижения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности), устройство определения расстояния до места однофазного замыкания ЛЭП и устройство определения расстояния до места обрыва провода ЛЭП.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований напряжений в ЛЭП и показателей качества электрической энергии у нетяговых потребителей действующего двухпутного участка железной дороги переменного тока между тяговыми подстанциями Вохтога - Туфаново Северной ж.д. Исследования выполнены для различных режимов работы тяговой сети и ЛЭП: без применения устройств по повышению работоспособности и с применением их. Установлено, что при применении таких устройств значения фазных напряжений, коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей соответствуют нормируемым значениям.

Выводы

1. В результате проведенных испытаний на Северной ж.д. при различных схемах секционирования ЛЭП, параметрах устройств снижения электромагнитного влияния экспериментально подтверждены методики расчета параметров У СЭВ, определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности по напряжению у нетяговых потребителей и математическая модель системы тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП. Подтверждена эффективность применения УСЭВ не только для ограничения наведенных напряжений, но и снижения до нормированных значений коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе анализа электромагнитной совместимости тяговой сети и смежных трехфазных линий электропередачи напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью, а также на основе теоретических и экспериментальных исследований, в диссертационной работе получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Сформулированы показатели работоспособности ЛЭП:

- обеспечение нормированных значений фазных напряжений в соответствии с [1]. Значение фазного напряжения не должно превышать 15% от значения номинального: для ЛЭП напряжением ЮкВ - не более 6,6 кВ, для ЛЭП напряжением 6 кВ - не более 4,0 кВ

- обеспечение требуемого качества напряжения у потребителей в части соблюдения нормированных значений по [6] коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей, предельно допустимое значение коэффициента несимметрии по обратной последовательности составляет 4,0%, коэффициента несинусоидальности для ЛЭП с номинальным напряжением от 6 до 20 кВ для третьей гармоники - 3,0%, для пятой-4,0%;

- выявление и быстрое устранение неполнофазных режимов работы ЛЭП, т.е. режима однофазного замыкания на землю или обрыва провода ЛЭП.

Установлено, что при расположении ЛЭП 10 кВ длиной 54 км на опорах контактной сети причиной снижения работоспособности является интенсивное электромагнитное влияние со стороны тяговой сети:

- фазное напряжение изменяется в пределах от 5,0 кВ до 27,0 кВ;

- коэффициент несимметрии напряжений - от 3,05% до 5,76%;

- коэффициент несинусоидальности напряжений для третьей гармоники -от 11,60% до 25,00%;

- коэффициент несинусоидальности напряжений для пятой гармоники -от 0,59% до 10,40%;

- нарушается работа релейных защит ЛЭП.

2. Предложены методика расчета электрического влияния со стороны тяговой сети на ЛЭП для двухпутных участков железных дорог и алгоритм расчета параметров емкостных связей, в том числе по результатам эксперимента. Получено выражение для определения напряжения нулевой последовательности для ЛЭП, расположенных на опорах контактной сети двухпутных участков железных дорог с усиливающими проводами в контактной подвеске. Получено выражение для определения наведенного напряжения в ЛЭП.

Для отключенных ЛЭП составлена схема замещения, передаточная функция и получены зависимости резонансных частот от длины ЛЭП, с увеличением длины ЛЭП резонансная частота уменьшается и при длине 60 км резонанс возникает при частоте 17 Гц.

Установлено, что при однофазном замыкании в отключенной ЛЭП возникают перенапряжения из-за феррорезонанса напряжений между емкостью «тяговая сеть - ЛЭП» и индуктивностью слабонагруженных трансформаторов потребителей, нелинейная вебер-амперная характеристика стали которых носит безынерционный характер. При индуктивности обмотки трансформатора нетяговых потребителей, работающего в режиме холостого хода, 20 Гн, длине ЛЭП 22,5 км, наведенное напряжение в фазах ЛЭП относительно земли составляет 6,5 кВ. Полученный результат расчетов подтвержден экспериментальными исследованиями на перегоне Вохтога-Лежа длиной 22 км с погрешностью не более 8%.

3. Выполнен анализ работы силовых трехфазных трансформаторов, питающих однофазную активную нагрузку нетяговых потребителей. Показана возможность возникновения в стержнях силового трехфазного трансформатора пульсирующих магнитных полей, вызывающих в силовых трансформаторах перенапряжений, способствующих повреждению изоляции трансформаторов.

4 Разработана математическая модель системы «тяговая сеть переменного тока - смежная ЛЭП» для двухпутных участков железных дорог, учитывающая усиливающие провода в контактной сети обоих путей, транспозицию проводов ЛЭП, при представлении системы проводов в виде линий с распределенными параметрами.

5. С помощью полученной математической модели выполнен анализ электромагнитного влияния системы тягового электроснабжения на смежные ЛЭП. Показано, что на двухпутных участках спектральные составы напряжения нулевой последовательности и фазных напряжений ЛЭП содержат высшие гармоники. Результаты моделирования подтверждены данными экспериментальных исследований, полученных при участии автора работы на участке Буй-Вологда Северной ж.д. с погрешностью не более 8%.

6. Предложена методика определения коэффициентов несимметрии и несинусоидальности напряжений у нетяговых потребителей ЛЭП, отличающаяся от известных учетом неравномерности распределения токов ЭПС по фазам тягового трансформатора и учетом полных сопротивлений силовых трехфазных трансформаторов нетяговых потребителей токам прямой, обратной и нулевой последовательностей.

В результате расчетов установлено, что коэффициент несимметрии при нахождении на четном и нечетном направлении двух ЭПС с токами потребления по 450 А составит 1,53%. Коэффициент несинусоидальности по третьей гармонике изменяется в пределах от 1,98 до 3,43%. Коэффициент несинусоидальности по пятой гармонике изменяется в пределах от 1,58 до 2,73%.

7. Предложены алгоритмы и схемы для устройств определения расстояния от тяговой подстанции до места однофазного замыкания и до места обрыва провода ЛЭП, отличающиеся от известных сравнением токов смещения в цепи «тяговая сеть - поврежденная фаза ЛЭП - неповрежденная фаза ЛЭП - заземлитель».

8. Показана эффективность включения устройств снижения электромагнитного влияния УСЭВ, которое содержит резистивно-емкостный фильтр, не только с позиции ограничения до допустимых уровней напряжений нулевой последовательности, но и с позиций снижения коэффициентов несинусоидальности и несимметрии напряжений у нетяговых потребителей.

При установке устройств в ЛЭП 10 кВ:

- фазное напряжение составляет не более 6,5 кВ;

- коэффициент несимметрии напряжений - от 0,04% до 2,99%;

- коэффициент несинусоидальности напряжений для третьей гармоники - от 2,09% до 2,56%;

- коэффициент несинусоидальности напряжений для пятой гармоники — от 0,50% до 1,20%.

Значения показателей соответствуют нормативным.

9. Предложена практическая реализация устройств снижения электромагнитного влияния УСЭВ. Разработан алгоритм определения мощности силового трансформатора устройства УСЭВ. Для ЛЭП длиной до 60 км мощность трансформатора устройства должна быть не более 25 кВА.

Изготовлены два образца устройства, которые установлены на участке действующей железной дороги и успешно прошли эксплуатационные испытания. УСЭВ рекомендуются к применению для повышения работоспособности ЛЭП электроснабжения нетяговых потребителей на участках переменного тока железных дорог ОАО «РЖД».

1. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. Утв. МПС РФ 04.06.1997 г. № ЦЭ-462. М., Интекст, 1997. - 80 с.

2. Ратнер, М.П. Электроснабжение нетяговых потребителей железных дорог / М.П. Ратнер, Е.Л. Могилевский. М.: Транспорт, 1985. - 295 с.

3. Герман, Л.И. Устройства и линии электроснабжения автоблокировки / Л.А. Герман, М.И. Векслер, И.А. Шелом. М.: Транспорт, 1987. - 192 с.

4. Преимущества самонесущих изолированных проводов 6-35 кВ. Способы защиты воздушных линий от грозовых перенаряжений // Новости Электротехники. 2002. - №3(15), - С. 25-27.

5. Закарюкин, М.П. Резонансные явления в технологических ЛЭП железнодорожного транспорта / М.П. Закарюкин // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2005 - №4 - С. 73-77.

6. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения : межгос. стандарт // М.: Стандар-тинформ, 2006. 35 с.

7. ГОСТ Р 53480-2009. Надежность в технике. Термины и определения назначения : межгос. стандарт // М.: Стандартинформ, 2010. 32 с.

8. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия термины и определения : межгос. стандарт // М. 24 с.

9. Караев, Р.И. Электрические сети и энергосистемы / Р.И. Караев, С.Д. Волобринский, И.А. Ковалев. М. : Транспорт, 1988. - 326 с.

10. Бадер, М.П. Электромагнитная совместимость / М.П. Бадер М. : УМК МПС, 2002. - 638 с.

11. Марквардт, К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / К.Г. Марквардт. М.: Транспорт, 1982. - 528 с.

12. Косарев, А.Б. Основы теории электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения переменного тока / А.Б. Косарев. М. : Ин-текст, 2004. - 272 с.

13. Серов, В.И. Методы и средства борьбы с замыканиями на землю в высоковольтных системах горных предприятий / В.И. Серов, В.И. Щуцкий, Б.М. Ягудаев. М.: Наука, 1985. - 136 с.

14. Семенова, Е.Ю. Активные методы и средства снижения электрических влияний контактной сети переменного тока на линии продольного электроснабжения с изолированной нейтралью : автореф. дис. канд. техн. наук / Семенова Е.Ю.; ВНИИЖТ. М., 2005. - 24 с.

15. Рюденберг, Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах / Р. Рюденберг. М. : Издательство иностранной литературы, 1955. -716 с.

16. Дынькин, Б.Е. Исследование влияния контактной сети и линий продольного электроснабжения на ВЛ СЦБ с разработкой технически требований к условиям эксплуатации ВЛ и устройств релейной защиты / Б.Е. Дынькин, В.В. Лохманов // Отчет о НИР, 2005. 66 с.

17. Косарев, А.Б. Метод и устройство определения обрыва изолированных проводов воздушных линий напряжением свыше 1000 В при их расположении на опорах контактной сети переменного тока / А.Б. Косарев, Д.Г. Кузнецов // Вестник ВНИИЖТ. 2009. - №4. - С. 15-19.

18. Косарев, А.Б. Обоснование длины шага транспозиции проводов В Л 10 кВ при их расположении на опорах контактной сети переменного тока / А.Б. Косарев // Вестник ВНИИЖТ. 2008. - №6. - С. 13-18.

19. Попов, А.Ю. Снижение электромагнитного влияния на линии питания нетяговых потребителей 6(10) кВ со стороны тяговой сети переменного тока 27,5 кВ / А.Ю. Попов // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2010. - №2(23). - С. 96-108.

20. Демирчян, К.С. Теоретические основы электротехники. Т.З. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин СПб. : Питер, 2003. - 377 с.

21. Михайлов, М.И. Электромагнитные влияния на сооружения связи / М.И. Михайлов, Л.Д. Разумов, С.А. Соколов. М. : Связь, 1979 - 264 с.

22. Косарев, А.Б. Основы электромагнитной безопасности систем электроснабжения транспорта / А.Б. Косарев, Б.И. Косарев. М. : ИНТЕКСТ, 2008. - 480 с.

23. Pires, Louis A. Operational Methods in Non- linear Mechaniks Report. / Louis A. Pires // S1-10, University of Kalifornia. Los Angeles. December 1951. -p. 29-49.

24. Анго, А. Математика для электро- и радиоинженеров. / А. Анго. -М. : Наука, 1964. 380 с.

25. Диткин, В.А. Операционное исчисление / В.А. Диткин, А.П. Прудников. М. : Высшая школа. - 1975. - 407 с.

26. Петров, Г.Н. Электрические машины / Г.Н. Петров. Л. : Госэнерго-издат. Часть 1. - 1956. - 135 с.

27. Вагнер, К.Ф. Метод симметричных составляющих / К.Ф. Вагнер, Р.Д. Эванс. М. : Энергоиздат. - 1993. - 182 с.

28. Закарюкин, В.П. Имитационное моделирование систем тягового электроснабжения учебное пособие СибРУМЦ / В.П. Закарюкин, A.B. Крюков. Иркутск : ИрГУПС, 2007 - 124 с.

29. Крюков, A.B. Моделирование электромагнитных полей, создаваемых многопроводными линиями электропередачи / A.B. Крюков, В.П. Закарюкин, А.Н. Иванов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. -2007. № 7-8. - С. 37-43.

30. Правила устройства электроустановок. Седьмое издание. Утв. Минэнерго РФ 20.06.2003 г. приказ № 242. М.: НЦ ЭНАС, 2007. 552 с.

31. ГОСТ 12.2.049-80. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие эргономические требования : межгос. стандарт // М. 15 с.

32. ГОСТ 8024-90. Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний : межгос. стандарт // М. : Издательство Стандартов, 1990. 18 с.

33. Патент РФ №2110075. Способ определения места повреждения кабельных линий / В.И. Власов, C.B. Кочанов, Г.Г. Лейман, В.Л. Путилин ; опубл. 27.04.1998.

34. Патент РФ №2161355. Способ защиты тяговой сети постоянного тока по приращению тока / В.Н. Пупынин, В.А. Гречишников ; опубл. 27.12.2000.

35. Патент РФ на полезную модель №85410. Устройство определения обрыва изолированных проводов воздушных линий напряжением свыше1000 В при их расположении на опорах контактной сети переменного тока /

36. A.Б. Косарев, Д.Г. Кузнецов, С.В. Логинов ; опубл. 10.08.2009.

37. Ефимов, A.B. Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог / A.B. Ефимов, А.Г. Галкин. М. : УМК МПС России, 2000 -512 с.

38. Патент РФ №2096795. Устройство для определения расстояния до места однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ электрических систем с изолированной или компенсированной нейтралью / В.Н. Пупынин,

39. B.Х. Нгуен ; опубл. 20.11.1997.

40. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. Утв. Министерством транспорта РФ 21.12.2010 г. приказ № 286. М.: КноРус, 2010. 96 с.

41. Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2030 года. Утв. ОАО "РЖД" 11.02.2008 г. распоряжение № 269р.

42. Анализ работы хозяйства электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» в 2009 году // ОАО «РЖД», 2010. 137 с.

43. Анализ работы хозяйства электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» в 2009 году // ОАО «РЖД», 2011. 122 с.

44. Закарюкин, В.П. Влияние контактной сети переменного тока на линии 6-10 кВ с изолированной нейтралью / Закарюкин В.П. // Ползуновский вестник. 2005. - №4. с. 281-285.

45. Амелина, М.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8 / М.А. Амелина, С.А. Амелин. М. : Горячая линия-Телеком, 2007. -464 с.

46. Разевиг, В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-Cap 7 / В.Д. Разевиг. М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 368 с.

47. Жиц, М.З. Переходные процессы в машинах постоянного тока / М.З. Жиц. М.: Энергия, 1974. - 113 с.

48. Евсеев, И.Г. Защита устройств связи и СЦБ / И.Г. Евсеев. М. : Транспорт, 1982. - 176 с.

49. Карякин, Р.Н. Тяговые сети переменного тока / Р.Н. Карякин. М. : Транспорт, 1987. - 279 с.

50. Костроминов, A.M. Защита устройств железнодорожной автоматики и телемеханики от помех/ A.M. Костроминов. М.: Транспорт, 1997. - 191 с.

51. Котельников, A.B. Блуждающие токи электрифицированного транспорта/ A.B. Котельников. М.: Транспорт, 1986. - 279 с.

52. Кузнецов, К.Б. Электробезопасность в электроустановках железнодорожного транспорта / К.Б. Кузнецов, A.C. Мишарин Екатеринбург : Изд-во УрГАПС, 1998. - 425 с.

53. Манаков, А.Д. Защита устройств СЦБ от опасных электромагнитных влияний: курс лекций для работников линейн. предприятий ж. д. и студентов / А.Д. Манаков; Дальневост. гос. ун-т путей сообщ. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1998. - С. 56-57.

54. Проблемы защиты устройств связи от внешних электромагнитных влияний на железнодорожном транспорте : межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омск.ин-т инженеров ж.-д. транспорта. Омск : Б.и., 1988. - 99 с.1.i

55. Шурыгин, В.П. Устройства электрификации и продольного электроснабжения : справ.-метод. пособие / В.П. Шурыгин, А.П. Чучев, Л.Ф. Белов и др.; ВНИИ трансп. стр-ва; М.: Транспорт, 1982. - 263 с.

56. Хабигер, Э. Электромагнитная совместимость: Основы ее обеспечения в технике / Э. Хабигер. М.: Энергоатомиздат, - 1995. - 295 с.

57. Чекулаев, В.Е. Повышение надежности работы контактной сети ивоздушных линий / В.Е. Чекулаев. М.: Транспорт, 1992. - 111 с.

58. Шергунова, H.A. Повышение надежности воздушных линий электропередачи распределительных сетей / H.A. Шергунова. М. : Энергоатомиздат, 2006. - 211 с.

59. Штолл, К. Влияние тягового подвижного состава с тиристорным регулированием на устройства СЦБ и связи / К. Штолл, Й. Бечка, Б. Надворник. М.: Транспорт, 1989. - 199 с.

60. Бадер, М.П. Повышение надежности и эффективности электроснабжения нетяговых потребителей / М.П. Бадер // Безопасность движения поездов : тр. 8 науч.-практ. конф. / МГУПС М., 2007. - Ч. 1.2. - С. V/35-V/36.

61. Беляков, И.В. Влияние помех от переменного тягового тока на контроль состояния рельсовых линий / И.В. Беляков // Межвузовский сб. науч. тр. Моск. ин-та инженеров ж.-д. транспорта. 1986. - №775. - С. 125-127.

62. Беляков, И.В. Флуктуационные помехи рельсовых линий от переменного тягового тока / И.В. Беляков // Межвузовский сб. науч. тр. Моск. инта инженеров ж.-д. транспорта. 1988. - №790. - С. 69-72.г

63. Бочарников, Ю.В. Влияние качества электроэнергии питающей сети на уровень электромагнитного воздействия системы тягового электроснабжения на аппаратуру рельсовых цепей /Ю.В. Бочарников, М.П. Бадер // Наука и техника транспорта. 2008. - № 1. - С. 6-14.

64. Бочев, A.C. Модернизация линии продольного электроснабжения «два провода — рельсы» / A.C. Бочев, Т.Э. Финоченко // Вестн. Ростов.гос. унта путей сообщения. 2006. - № 4. - С. 117-119.

65. Воробьев, В.А. Магнитное влияние линий напряжением свыше 1000В на сооружаемый рельсовый путь// В.А.Воробьев, М.Г.Черных, С.И. Чернов // Сборник науч. тр. Моск. ин-та инженеров ж.-д. транспорта. -1990.-№840.-С. 201-207.

66. Герман, JI.A. Компенсированная система тягового электроснабжения / JI.A. Герман // Ж.-д. транспорт. 1988. -'№11. - С. 54-56.

67. Дмитренко, И.Е. Влияние тягового тока на работу рельсовых цепей / И.Е. Дмитренко, В.М. Алексеев // Автоматика, телемеханика и связь. 1986. -№10.-С. 10-11.

68. Ермоленко, A.B. Индуктивное влияние тяговой сети многопутных участков / A.B. Ермоленко, Д.В. Ермоленко, В.Е. Марский, И.В. Павлов // Вестник ВНИИЖТ. 1992. - №5. - С. 34-37.

69. Игнатов, Г.Б. Основные направления повышения надежности электроснабжения устройств СЦБ / Г.Б. Игнатов, Е.Э. Закиев, A.B. Наумов // Вестник ВНИИЖТ. 2005. - № 1. - С. 9-13.

70. Кийовски, В. Влияние энергетических систем на устройства СЦБ /

71. B. Кийовски, В. Худачек // Актуальные проблемы развития ж.-д. автоматики, телемеханики и связи : сб. докл. науч.-техн. конф. М., 1987. - С. 124-129.

72. Клигман, М.В. Выбор оптимального варианта системы продольного электроснабжения / М.В. Клигман // Сборник науч. тр. Моск. ин-та инженеров ж.-д. транспорта. -1989. №805. - С. 61-63.

73. Количественная оценка электромагнитных влияний в зоне электрифицированных линий // Ж.д. мира. 1992. - №4. - С. 24-29.

74. Коннова, Е.И. Расчет электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока на металлические коммуникации / Е.И. Коннова, А.Б. Косарев // Вестник ВНИИЖТ. 1990. - №2. - С. 17-19.

75. Косарев, А.Б. Система тягового электроснабжения переменного тока с уменьшенным электромагнитным влиянием на смежные линии и коммуникации / А.Б. Косарев // Транспорт: Наука, техника, упр. 1999. - № 7. - С. 2128.

76. Косарев, А.Б. Опасное влияние системы тягового электроснабжения переменного тока на кабельные линии СЦБ и связи / А.Б. Косарев, A.A. Наумов, Е.Э. Закиев //Вестник ВНИИЖТ. 2004. - № 1. - С. 29-31.

77. Костроминов, A.M. Об электромагнитной совместимости рельсовых цепей с перспективным электроподвижным составом / A.M. Костроминов // Автоматика, телемеханика и связь. 1989. - №6. - С. 33-34.

78. Костроминов, A.M. Электромагнитное влияние тяговой сети энергоснабжения 2x25 кВ на устройства автоматики и телемеханики высокоскоростной железнодорожной магистрали / A.M. Костроминов, А.Г. Гришин //

79. Автоматика и телемеханика на железных дорогах. Новая техника и новые технологии: сб. науч. тр. СПб., 1999. - С. 77-85.

80. Кравченко, В.А. Повышение надежности изоляции линий продольного электроснабжения / В.А. Кравченко, A.M. Ментюкова, В.Н.Яковлев // Ж.-д. транспорт. -1993. №12. - С. 52.

81. Мащенко, П. Гармоники тягового тока: как снизить помехи / П. Мащенко, А. Романчиков // Мир транспорта. 2008. - № 2. - С. 36-43.

82. Ермоленко, A.B. Мешающее влияние линий продольного электроснабжения на электрифицированных участках переменного тока /

83. A.B. Ермоленко, Д.В. Ермоленко, И.В. Павлов, Б.В. Шевцов // Вестник ВНИИ ж.-д. транспорта. 1992. - №8. - С. 19-24.

84. Наумов, A.B. Принципы электромагнитной совместимости системы тягового электроснабжения с устройствами ЖАТ / A.B. Наумов, Е.Э. Закиев, Г.Б. Игнатов // Автоматика, связь, информатика. 2004. - № 11. - С. 15-17.

85. Пиньон, Ж. Защита от электромагнитных влияний электрических железных дорог / Ж. Пиньон // Ж. д. мира.- 1990. №1. - С. 23-27.

86. Проблемы электромагнитной совместимости на железных дорогах // Ж. д. мира. 1994. - № 11. - С. 29-32.

87. Симаков, A.B. Феррорезонансные явления в размещенных на опорах контактной сети воздушных линиях / A.B. Симаков, А.Е. Вржесинский // Безопасность движения поездов: тр. 8 науч.-практ. конф. М.: МИИТ, 2007. -Ч.1.2-С. V/46.

88. Финоченко, Т.Э. Магнитное влияние тяговых токов на показатели качества электроэнергии системы ДПР / Т.Э. Финоченко // Вестн. Ростов.гос. ун-та путей сообщения. 2006. - № 3. - С. 90-93.

89. Черновский, В.Н. Повышение уровня наведенных напряжений на проходящих вблизи железной дороги отключенных линиях электропередачи /

90. B.Н. Черновский // Транспорт России: проблемы и перспективы: тр. Всерос. науч.-практ. конф. -М., 2007. С. 61-62.

91. Журавлев, А.Н. Система электроснабжения нетяговых потребителей на электрофицированных железных дорогах переменного тока : автореф. дис. канд. техн. наук / Журавлев А.Н. ; Моск. гос. ун-т путей сообщ. -Москва, 2005. 24 с.

92. Лохманов, В.В. Разработка устройств защиты и автоматики системы электроснабжения нетяговых потребителей : автореф. дис. канд. техн. наук / Лохманов В.В. ; Дальневост. гос. ун-т путей соообщ. Хабаровск, 2005. - 23 с.