автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Релейная защита системы тягового электроснабжения 94 кВ

На правах рукописи

БАРБАЧКОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 94 кВ

Специальность 05.22.07 -Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 ? оив

Хабаровск - 2009

003461132

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ДВГУПС).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Дынькин Борис Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кувшинов Геннадий Евграфович кандидат технических наук, доцент Кравчук Виктор Васильевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения»

Защита диссертации состоится «26» февраля 2009 г. в 12 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ218.003.06 при ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» по адресу: 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47, аудитория 204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения».

Автореферат разослан «23» января 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим выслать в адрес диссертационного совета университета.

Учёный секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Начавшийся второй этап реформы железнодорожного транспорта предусматривает решение задач по созданию условий для увеличения объемов транзитных перевозок и определению наиболее выгодного варианта электрификации участков железных дорог различными системами тягового электроснабжения (СТЭ).

Министерством транспорта России совместно с ОАО «Российские железные дороги», научными и другими заинтересованными организациями, разработана «Стратегия развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г.», утвержденная распоряжением Правительства РФ № 877-р от 17 июня 2008 г. Основные положения ее направлены на разработку новых систем электрификации железных дорог, имеющих минимум выходов в сета общего назначения, меньшую установленную мощность трансформаторов и существенно меньшие капитальные затраты при высокой надежности электроснабжения тяга. К таким системам относится система тягового электроснабжения 94 кВ.

Главной задачей железнодорожного транспорта является обеспечение стабильного перевозочного процесса, эффективность которого во многом зависит от надежного электроснабжения. В свою очередь надежность работы устройств электроснабжения зависит от надежной работы устройств релейной защиты (РЗ). При этом каждый элемент системы имеет свои отличительные параметры нормального и аварийного режимов, что отражается на организации его релейной защиты.

Так как система 94 кВ имеет ряд особенностей по конструкции, силовым схемам и некоторым видам оборудования, то разработка релейной защиты этой системы требует правильного выбора параметров всех устройств и точного знания закономерности изменения токов и напряжений в различных режимах.

Особенность организации РЗ системы 94 кВ связана с многообразием режимов работы, вызванных наличием питающих проводов, промежуточных трансформаторов и межподстанционных зон большой длины. Таким образом, без обоснованных научных исследований вопросов, связанных с созданием эффективной РЗ системы 94 кВ, представляющей научную и практическую ценность, обеспечить в будущем надежную работу этой системы не представляется возможным.

Цель работы. Целью работы является проведение теоретических исследований и разработка на их основе РЗ, обеспечивающей требуемую чувствительность к коротким замыканиям (КЗ) в тяговой сети и селективную работу защит в нагрузочных и аварийных режимах СТЭ 94 кВ.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка математической модели СТЭ 94 кВ.

2. Исследование и анализ аварийных режимов работы СТЭ 94 кВ, выявление характера изменения измеряемых защитами электрических величин.

3. Исследование влияния элементов тяговой сети на параметры, измеряемые защитами при КЗ, и разработка требований, предъявляемых к защитам СТЭ 94 кВ.

4. Разработка методики расчета уставок защит фидеров контактной сети (ФКС) и питающих проводов (ПП) СТЭ 94 кВ.

5. Разработка устройства для защиты от замыканий между ФКС и ПП 27,5 кВ СТЭ 94 кВ.

Методика исследований. Поставленная цель достигается путем аналитических и лабораторных исследований.

Исследование режимов работы СТЭ 94 кВ произведено с использованием разработанной автором математической модели. Для математического моделирования аварийных режимов использованы методы преобразования схем, аппарат теории электрических цепей, методы решения линейных уравнений. Численные расчеты проводились на ЭВМ в программах MathCAD, MATLAB и Microsoft Visual FoxPro 9.0.

Оценка целесообразности предложенных мероприятий проводилась с использованием методов определения экономической эффективности инноваций.

Результаты аналитических исследований параметров аварийных режимов работы СТЭ 94 кВ, а также эффективности предложенных мероприятий согласуются с данными исследований, проведенных в лабораторных условиях.

Научная новизна решений, сформулированных автором, состоит в следующем:

1. Разработана математическая модель расчета токов короткого замыкания и параметров, измеряемых релейными защитами при коротких замыканиях в аварийных режимах работы системы 94 кВ, учитывающая: возможность перехода с двустороннего на одностороннее питание, отключение участков двухпроводной продольной линии, промежуточных трансформаторных подстанций, взаимоиндукгавные связи, наличие переходного сопротивления в месте повреждения.

2. Выявлен, в результате аналитических исследований аварийных режимов работы, характер изменения измеряемых защитами электрических величин и установлена степень влияния различных элементов тяговой сети на параметры, измеряемые защитами при КЗ в системе 94 кВ.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, анализе литературных источников, проведении теоретических и лабораторных исследований с последующим анализом, и обработкой полученных данных.

Достоверность научных положений и выводов подтверждена теоретическим обоснованием, сопоставлением и высокой сходимостью результатов, полученных аналитическими расчетами и лабораторными исследованиями. Расхождение между данными, полученными путем лабораторных исследований и результатами расчетов не превышает 5 %.

Практическая ценность.

1. Разработано и внедрено устройство для защиты от замыканий ФКС и ГШ 27,5 кВ СТЭ 94 кВ.

2. На основе математической модели СТЭ 94 кВ разработаны алгоритм и программа расчетов параметров аварийных режимов на ЭВМ для системы 94 кВ, которые могут быть использованы на стадии проектирования РЗ для СТЭ.

3. Разработана методика расчета уставок защит ФКС и ПП СТЭ 94 кВ.

4. Экономический эффект от предполагаемого применения СТЭ 94 кВ на участке ДвостЖД Хабаровск - Комсомольск-на-Амуре - Советская Гавань составляет 332,6 млн. рублей.

Внедрение. Функциональная и принципиальная схемы устройства для защиты параллельных линий электропередач, обеспечивающего выполнения требований селективности при замыканиях ФКС и ПП 27,5 кВ СТЭ 94 кВ, используются в проектной практике отдела электроснабжения и линий электропередач ОАО «Дальэ-лектропроект».

Техническое задание, функциональная схема, эскизный проект устройства для защиты параллельных линий электропередач использованы в проекгно-конструкторской деятельности инженерного центра Дальневосточного филиала ФГУП «ВНИИФТРИ» при разработке схем устройств релейной зашиты.

Методика расчета уставок защит ФКС и ПП СТЭ 94 кВ используется в проектной практике отдела технологии и электрификации группы тяговых подстанций ОАО «Даль-гипротранс».

Алгоритмы и программы расчетов параметров аварийных режимов СТЭ 94 кВ для ЭВМ «Расчет режимов работы систем тягового электроснабжения» и «Автоматизация расчета токораспределения в системе тягового электроснабжения» используются в учебном процессе при подготовке студентов электроэнергетического института Дальневосточного государственного университета путей сообщения, а также для студентов электротехнического факультета Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Новые разработки, представленные в диссертационной работе, регулярно включались в планы курсов повышения квалификации специалистов в области релейной защиты и автоматики ДвостЖД и ЗабЖД.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались и были одобрены:

- на региональной научно-практической конференции представителей производства, ученых транспортных вузов и инженерных работников «Надежность и ффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог», Хабаровск, ВГУПС, 19-29 декабря 2005 г.;

- на 3-м международном симпозиуме Eltrans «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на ж. д. транспорте», С.-Петербург, 15-17 ноября 2005 г.;

- на 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, ДВГУПС, 17-19 апреля 2007 г.;

- на 45-й Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, Хабаровск, ДВГУПС, 7-9 ноября 2007 г.;

- на 10-м краевом конкурсе молодых ученых Хабаровского края, Хабаровск, ТОГУ, 28 января 2008 г.;

- на всероссийской научной конференции «Научно-технические проблемы транс порта, промышленности и образования», Хабаровск, ДВГУПС, 22-24 апреля 2008 г;

- на заседаниях и научно-технических семинарах кафедры электроснабжени транспорта, Хабаровск, ДВГУПС, 2005-2008 гг.

Публикации. Основные научные результаты диссертации отражены в 15 рабо тах, в том числе в трех статьях, опубликованных в изданиях рекомендованны ВАК, двух свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ и дв) патентах на полезную модель.

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель СТЭ 94 кВ;

- результаты исследований аварийных режимов работы СТЭ 94 кВ;

- методика расчета уставок защит ФКС и ПП СТЭ 94 кВ;

- принципиальная схема устройства для защиты от замыканий ФКС и П 27,5 кВ СТЭ 94 кВ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, за ключения, библиографического списка и приложений. Содержит 155 страниц ос новного машинописного текста, 68 рисунков, 18 таблиц, библиографический спи сок из 110 наименований, и три приложения на 41 странице.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, значимость выбранной темы диссерта ции, ее научное и практическое значение, сформулированы цель и задачи исследо ваний и основные научные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу существующих СТЭ и новой системе 94 кВ: дань анализ условий работы РЗ в аварийных, нагрузочных режимах и возможности примен ния существующих типов защит ФКС и ПП в системе 94 кВ. Отмечено, что вопросам ис следования РЗ и автоматики тяговых сетей переменного тока посвящены работы отечест

енных ученных Г.И. Атабекова, В.В. Белова, Б.Е. Дынькина, Ю.И. Жаркова, ВА. Зима-ова, В.Я. Овлаоока, В.Н. Пупынина, Е.П. Фигурнова, Л.И. Шухатовича и др. В них пока-ю, что наиболее полно предъявляемым к РЗ в условиях электрической тяги требованиям зечают дистанционные защиты, которые в настоящее время являются основными в сис-мах 25 кВ и 2x25 кВ. Большой вклад в разработку методов расчета нагрузочных и ава-ийных режимов систем тягового электроснабжения переменного тока внесли A.C. Бочев, .И. Косарев, P.P. Мамошин, К.Г. Марквардт, исследованию режимов работы СТЭ 94 кВ юсвящены работы В.Д. Бардушко, В.П. Закарюкина, A.B. Крюкова, и других ученых.

Показаны особенности, вносимые системой электроснабжения 94 кВ в работу 3 тяговой сети, в том числе, влияние аварийных и нагрузочных режимов работы, . авнительных токов, а также отмечен рост количества повреждений с большими ереходными сопротивлениями.

Исходя из этого определены следующие основные задачи исследований: разработка атематической модели СТЭ 94 кВ; исследование и анализ нагрузочных, аварийных ежимов работы системы 94 кВ; выявление характера изменения измеряемых защита-и электрических величин; исследование влияния различных факторов на параметры, змеряемые защитами при КЗ и разработка требований, предъявляемых к защитам сис-мы 94 кВ; разработка методики расчета защит ФКС и ПП системы 94 кВ; разработка стройства защиты от замыканий межцу ФКС и ПП 27,5 кВ системы 94 кВ.

Во второй главе рассматриваются принципы построения математической мо-ели для анализа режимов работы СТЭ 94 кВ. Разработана расчетная схема и схема амещения (рис. 1) СТЭ 94 кВ, которая позволяет учитывать изменение числа ис-очников питания и промежуточных трансформаторных подстанций (ПТП).

Рис. 1. Схема замещения СТЭ 94 кВ

Определены параметры схемы замещения, в том числе, сопротивление питающей энергосистемы, трансформаторов головных и промежуточных подстанций, па-

раметры тяговой сети и питающих проводов, а также все взаимоидуктивные связи.

Разработана математическая модель системы 94 кВ (система приведенных ниж уравнений), описывающая токораспределение в рассматриваемой схеме в аварийных режимах на рис. 1.

[ Ё;=/,'• +/, • г2+/„ • г3+/„+1 ■ +/„ • яп,р+/„, • +¡[ ■ г4; ё;+ё:=/,'• (г,+г, ■ ктп)+/, ■ (г, + г, • ктп)+/„ ■ (2,0 + г6 ■ кЛТП)+

+ А '(^и ■ -г,2 + /„ +/„+1 -¿и;

Е, +Е, =/, +ж13 л'Л7.я)+/, (Жи+2,4 •/тлта)+/„ -(2,,+г15-А'лт,)+

+ Л' + ■ кшп)+/д,+, ■ + /д, • 21г + /„+1 ■ 2,2;

ё;+Ё;=/' (224+(г25 +ж12)(г26+га)+

л:

к.

/' /

+ ■7:-(229+Жго + +Ж21 ■Клгл) + -р--(Жг? + ^22 'Клгп) +

"■ЛТП Ялгп

~ 28 +2гз ' ^ЛТпУ'

^чтгп

Л"

А".

Л".

^ЗО + '2.31 +

V

Ё'2 +Ё* = /*■ 213 + —-1— г12+— ъ ]2 + —~ • (2ад+234 ■ кжп)+

К ЛГП ЛЛ777 ^./7777

К-ЛТП лгп

Ё2 + Ё2 = /] -2,2 +—^ 2,2 + " -212 (2.4] '^лтя)

ЛЛ777 ЛЛ777 ЛЛ777

+ " (2.45 + 2 42 ■ ) + ^ ■ (¿м + 2 43 ■

. I

ЛЛГЛ

■Л" я-

* ^—47 +^44" ^ЛТП )

где Ёр Ё2, Ё', Ё* - ЭДС вторичных обмоток трансформаторов ГТШ (головная трансформаторная подстанция) и ГТП2; /,', /,', /,, /„ - токи КС и ПП на участке между ГТШ и ПТП1; /ЛЧ1, 4 - токи КС и ПП на участке между ПТП4 и ГТП2; '¿гЪп - эквивалентные сопротивления для контурных токов, учитывающие сопротивления тяговой сети, питающих проводов, трансформаторов ГШ и ПТП, а также взаимоиндукции; - переходное сопротивление в месте КЗ; Клт - коэффициент трансформации трансформаторов ПТП.

Для автоматизации моделирования аварийных режимов с участием автора разработана программа для ЭВМ «Автоматизация расчета токораспределения в системе тягового электроснабжения» (программа MathCAD, FoxPro 9.О.), на которую получено свидетельство о государственной регистрации.

Для уменьшения времени и объема вычислений для анализа токораспределения в нагрузочных режимах с участием автора разработан алгоритм и программа для ЭВМ «Расчет режимов работы систем тягового электроснабжения», составленная с применением пакета моделирования динамических систем Simulink (Power System Blockset) в среде MATLAB 6.5, на которую получено свидетельство о государственной регистрации. Разработанные программы используются в учебном процессе при подготовке специалистов электротехнического факультета в КнАГТУ и электроэнергетического института в ДВГУПСе.

Разработанная математическая модель и программы расчетов токов КЗ и параметров режимов работы СТЭ 94 кВ дают возможность определить значения токов, напряжений и сопротивлений для любого режима работы и для всех присоединений системы, выявить характер изменения измеряемых защитами электрических величин.

Третья глава посвящена исследованиям режимов работы системы 94 кВ: исследованы аварийные режимы и выявлено влияние различных факторов, в том числе переходных сопротивлений в месте КЗ и нагрузочных режимов в системе 94 кВ на параметры, измеряемые защитами. Разработана методика расчета уставок защит ФКС и ПЛ.

Исследования влияния схемы питания фидерной зоны на параметры КЗ, показывают, что в качестве расчетного режима по условиям отстройки защит ФКС и ПП необходимо рассматривать режим двустороннего питания. Показано, что при переходе к схеме двустороннего питания фидерной зоны увеличиваются значения сопротивлений и уменьшаются значения токов, измеряемых РЗ ФКС и ПП. Определено, что сопротивления, измеряемые защитами ФКС, установленными на ГШ при двустороннем питании, составляют от 1,15 до 1,2 при КЗ КП - рельс на шинах ПТП и до 1,6 при КЗ между ПТП от соответствующих сопротивлений при одностороннем питании. Отмечено, что сопротивления, измеряемые защитами ФКС ГТП, как при одностороннем, так и при двустороннем питании при внешних КЗ (на ПП) имеют большие значения, чем при внутренних КЗ (на защищаемом присоединении) на рис. 2.

Показан характер изменения сопротивления, измеряемого защитами ГТП1 при разном числе ПТП на фидерной зоне. Значения сопротивлений, измеряемых защитами при КЗ на шинах ПТП, практически не зависят от количества ПТП. Это объясняется тем, что при КЗ на шинах какого - либо ПТП загружается только этот 11Г11, а остальные в подпитке точки КЗ не участвуют. Однако при КЗ в межподстанционной зоне сопротивления, измеряемые защитами, при двух ПТП с каждой стороны составляют 1,23... 1,32 от соответствующих сопротивлений при одной ПТП по обе сто-

роны от места повреждения. Это вызвано тем, что основная доля тока подпит ки КЗ протекает через ПТП, расположенные ближе к месту КЗ, а доля тока протекающего через соседние ПТП, соизмерима с током, протекающим в мест установки защиты. Поэтому при отключении крайних ПТП загрузка ближайши ПТП практически не изменяется, а ток в месте установки защиты увеличивает ся на долю тока, которым были загружены крайние ПТП (рис. 3).

а

/

/

1 и /

/ ч

--

б

/

/

( — \ / \ / \

V — — / \ / \ !

>

О 10 20 30 40 50 GO 70 ВО 90 100 ПО 120 130 140 L. км

Рис. 2. Зависимость сопротивления, измеряемого защитой ФКС ГТП1, от расстояния до точки КЗ: а - при одностороннем питании; б - при двустороннем питании

-КЗКП-Р ----КЗ КП-ПП66.4--КЗ ПП27.5-Я

----КЗ ПП66.4-Р----КЗ ПП27.5-ПП66.4

Отмечено, что при КЗ на ПП, зоне действия защит ПП27,5 кВ ПП66,4 кВ, количество ПТП на ф дерной зоне не оказывает влияния сопротивления, измеряемые этим защитами. Это объясняется тем, ' подпитка таких КЗ происходит неп средственно через замыкаемые пров да. Доля тока подпитки через ПТП н значительна.

В результате расчетов влияни мощности ПТП на параметры, и меряемые защитами, определено, ч входное сопротивление при мощности трансформатора 11111, равной 25 МВА име большее значение, чем при мощности трансформатора 10 МВА (рис. 4). С увеличение мощности трансформатора ПТП увеличивается доля тока подпитки КЗ, протека щего через этот трансформатор, в результате доля тока подпитки КЗ, протекающ го через место установки защиты, уменьшается. В связи с тем, что мощное трансформатора в процессе эксплуатации изменяться не может (определяется этапе проектирования), то влияние мощности ПТП следует учитывать единожды этапе проектирования РЗ для системы 94 кВ.

Рис. 3. Входное сопротивление, измеряемое защитой ФКС ГТП1, при разном числе ПТП по обе стороны от места КЗ:

-- по одной ПТП с каждой стороны от места КЗ

---по две ПТП с каждой стороны от места КЗ

250 Zu Ом

s

// // \ \ Л

\ i ..д

О 10 20 30 40 50

70 80 90 100 110 120 130 140 150

Рис. 4. Зависимость сопротивления, измеряемого защитой ФКС ГТП1, от расстояния до точки КЗ при двустороннем питании:

- ПТП 16МВА--ПТП 10МВА

----ПТП 2£ МВА-----ПТП шунт

В результате исследований установлено, что при различных типах питающих проводов в пределах А185 -Al20, а также контактной подвески М-95+МФ-100, ПБСМ-95+МФ-100, ПБСМ-70+МФ-100 в расчеты параметров КЗ вносится погрешность, не превышающая 5 % в сторону, дающую возможность при расчете уставок защит иметь в реальных условиях некоторый запас, повышающий надежность работы защиты.

Необходимо учитывать режимы работы при отключениях ПТП слева или справа от поврежденной зоны, так как увеличиваются значения сопротивлений, измеряемых защитами. Сопротивления, измеряемые защитами ФКС ГТП1, в таких режимах работы составляют 2,5...2,9 при КЗ на шинах ПТП и 2,1...2,2 при КЗ между ПТП от соответствующих сопротивлений при включенных ПТП (рис. 5). Отмечено, что сопротивления, измеряемые защитами ПП27,5 кВ и ПП66,4 кВ при КЗ на шинах 11111, имеют значительно большее значение в режиме lililí отключена Это объясняется тем, что в два раза увеличивается длина кошура, по которому протекает ток подпитки. Поэтому в режимах работы при отключенных 11111 системы 94 кВ необходимо предусматривать особые уставки защит.

гфкс, Ом 250.0

/ Ч;— ч \

i s

\ \ / \ J \

0 10 20 30 40 50 60 70 ВО 90 100 110 120 130 140 150 и, км

Рис. 5. Зависимость сопротивления, измеряемого защитой ФКС ГТП1, от расстояния до точки КЗ

при двустороннем питании: - ПТП1-ПТП4вкп---ПТП 1 откл--ПТП 2 откл

— ПТПЗ откл----ПТП4 откл

Переходные сопротивления в месте повреждения складываются из нескольких составляющих: сопротивления электрической дуги, сопротивления контакта между упавшим проводом и землей, сопротивления заземления электроустановок. В системе электроснабжения 94 кВ фактором, наиболее влияющим на значение переходного сопротивления при расположении ПП с полевой стороны, является сопротивление контакта между упавшим проводом и землей, значение которого может составлять несколько десятков Ом. Анализ результатов расчетов влияния переходного сопротивления на характеристики срабатывания дистанционных защит (рис. 6) показывает, что в качестве защиты от повреждений с большими переходными сопротивлениями (близкие КЗ) необходимо предусматривать дополнительную ступень с четырехугольной характеристикой срабатывания, так как она позволяет ох-

П 20 30 4С 50 60 ТО 80 90 К Ом НЯ - Мтчлическщ КЗ УУУ~ КЗс Р пер

Рис. 6. Комплексная плоскость для сопротивлений контактной сети, измеряемых защитой, при КЗ на всей длине фидерной зоны

ватить большую область КЗ с учетом сопротивления дуги при сохранении требуемого коэффициента отстройки от токов нагрузки. При КЗ на межподстанционой зоне в области срабатывания второй и третьей ступеней дистанционной защиты наблюдается влияние на угол фазового сдвига тока КЗ, который уменьшается до 50°. Поэтому направленные вторую и третью ступени защиты необходимо отстраивать по фазовому признаку, имея некоторый запас, т. е. при 45° на нижней границе угловой характеристики срабатывания защиты.

Влияние остаточной нагрузки на работу защиты фидеров сказывается в расширении области КЗ, что может привести к неселективной работе второй и третьей ступени дистанционной защиты. Наиболее тяжелый режим для релейной защиты - удаленное КЗ при приложении максимальной нагрузки к месту установки защиты при минимальном сопротивлении питающей системы и ТП. В СТЭ 94 кВ остаточная нагрузка может быть равна доаварийной. Расчетами установлено, что при КЗ между ПП и рельсом может возникнуть режим, когда остаточная нагрузка составляет до 1750 А. При этом угол фазового сдвига тока фидера при удаленных

установившихся КЗ смещается в зону нагрузки и достигает в самом тяжелом режиме 55°, что усложняет функционирование защит, реагирующих на фазовый признак. Для III ступени характеристики срабатывания дистанционной защиты граничная линия в I квадранте может быть принята со следующими параметрами: отрезок, отсекаемый по оси абсцисс, Я = 4...6 Ом; угол наклона линии к оси абсцисс у = 50...60°, в зависимости от максимальных нагрузок (рис. 7).

Предельная уставка I ступени по активному сопротивлению ограничивается максимальным значением уравнительного тока 1УР. В системе 94 кВ возможны две составляющие 1УР: между ГТП и ПТП; между смежными ГТП. Установлено, что

' ' „ ° ' " " * ** влияние второй составляющей /,.„ на дистанцион-Рис. 7. Область изменения "

сопротивления ную защиту в СТЭ 94 кВ является незначитель-

/ /

«с / /

рекупе эация 25С ,/ 7 >

500' \ э: ) // /

V / /

с > \ / !, 70 С >У /

N // // }

\ / /.У0

У/

Ю А тяге

1 /

ным, при этом первая составляющая 1УР в отдельных режимах может быть сопоставима с током нагрузки (160 А). В диссертации предлагается отстройку от первой составляющей 1УР производить включением РЗ на сумму токов фидеров КС и ПП. Приведены результаты исследований, подтверждающие этот способ отстройки.

Выявлена закономерность изменения входных сопротивлений, измеряемых защитами, позволившая разработать методику расчета уставок защит для системы 94 кВ, в основу которой положена принятая в настоящее время методика расчета уставок РЗ в системе 25 кВ.

Методика расчета уставок защит предполагает установку отдельных комплектов защит в фидерах КС и ПП, позволяет обеспечить нормируемую чувствительность и селективную работу защит фидеров тяговых подстанций (ТП) и постов секционирования (ПС).

Исследованиями установлено, что при КЗ в какой-либо точке тяговой сети каждой защите соответствуют три измеряемые величины, одна из которых определяется для КЗ КС - рельс, а две другие для КЗ ПП27 - рельс и для ПП66 - рельс. Определено, что в качестве расчетных следует принимать максимальную (минимальную) величину из измеряемых защитами КС и ПП при всех типах КЗ в расчетной точке.

Ниже приняты следующие обозначения: Д31 - первая ступень дистанционной защиты, работающая без выдержки времени; Д32 - вторая ступень дистанционной защиты, работающая с выдержкой времени; ДЗЗ - третья ступень дистанционной защиты, работающая с выдержкой времени; ТО - токовая отсечка.

1. Расчеты уставок защит фидеров на тяговых подстанциях (ТП)

1.1. Расчет уставки Д31 производится по формуле

Zal = 0,85-Zkmi„, (1)

где Zfo„m - наименьшее из сопротивлений, измеряемых защитой фидера КС и 1111,

- в схеме без поста секционирования (ПС) Zkmin определяется для КЗ на шинах смежной подстанции;

- в узловой схеме, когда ПС совпадает с ПТП, Zkmm определяется для КЗ на шинах ПС (ПТП);

- в узловой схеме, когда ПС не совпадает с ПТП, Z'щп определяется для КЗ на шинах ПС в режиме при отключенной 11111 располагающейся за «спиной» защиты;

- для раздельной схемы питания, уставку срабатывания проверяют по условию

Zcsl <Z„min/K3, (2)

где ZHmin - минимальное сопротивление нагрузки; К3 - коэффициент запаса, принимают 1,2.

В качестве примера для защиты ФКС ГТП1 приведем выбор уставки Д31: ZC3l = = 0,85-Zkmin, где Zkmin наблюдается в режиме КЗ КП - ПП66,4 кВ (точка на рис. 8), 2Шп = 10 Ом.

ГТП1

Ор^

птп1 ,

чптп2

г ом

а 5 Ом

О 10 2С ЗС 4С 50 6С

Рис. 8. Расчетная схема и сопротивления, измеряемые защитами ФКС ГТП1 СТЭ 94 кВ:

-КЗ КП-Р ----КЗ КП-ПП66.4

-----КЗПП66.4-Р----КЗ ПП27.5-ПП66.4

Тогда уставка срабатывания первой ступени ДЗ: 2Ы = 0,85-10 = 8,5 Ом.

Выбранную уставку срабатывания проверяем на нечувствительность к режимам нагрузки: 2сз1 < гнШ„/К3, где 2итт = = итЫПпах = 25000/1000 = 25 Ом.

2сз1 = 8,5 Ом < 25/1,2 = 20,8 (условие выполняется).

Уставка Д31, выбранная в режиме КЗ КП - ПП66,4 кВ, позволяет отключать КЗ на 85 % ¿1 и не срабатывать за шинами ПТП (ПС) (зона действия защиты для уставки 8,5 Ом обозначены заштрихованной областью на рис. 8). Отстраивая уставку Д31 от режима КЗ КП - рельс, защита будет срабатывать за ПС (ПТП), также возможны ложные срабатывания при КЗ ПП66,4 кВ - рельс (зона действия защиты для уставки 12,75 Ом обозначены заштрихованной областью на рис. 8), т. е. защита будет работать не селективно.

1.2. Расчет уставки Д32 производится по формуле

2сз2 — К ИОрМ '2ктах, (3)

где Кч трм - нормируемый коэффициент чувствительности, принимают 1,5; 2ктш - наибольшее из сопротивлений, измеряемых защитой фидера КП и ПП при КЗ КП - рельс и ПП - рельс в конце защищаемой зоны (на шинах смежной подстанции рис. 9).

Если длина участка между последней ПТП и смежной ТП значительно меньше, чем участки между остальными ПТП, то возможны случаи, когда максимальное сопротивление, измеряемое защитой, будет определяться для КЗ на участке между предпоследней и последней ПТП. В этом случае для определения 2ктах необходимо построение кривой 2к=/(1к) для вышеупомянутого участка между ПТП.

В качестве примера, для защиты ФКС ГТП1 приведем выбор уставки Д32: 2сй = = Кч норм -2ктах, где 2ктах наблюдается в режиме КЗ КП - рельс (точка на рис. 9), тогда уставка Д32: 2сЛ = 1,5-18 = 27 Ом.

Выбранную уставку срабатывания Д32 проверяем на нечувствительность к режимам нагрузки по условию (2):

2с32 - 27 Ом < 25/1,2 = 20,8 (условие не выполняется).

1ДП1

ПТШ IIT112 ШИЗ 11ТП4 пи 4 «a ITIT2

-П-_п-п-—п —п ■- ».р.-П-_П-1_П_( ГЛ

[,!LI

в

Ú , и

а

о а и м

27 Ом

ш

щк

cpqt ать

ectui

ятШ

X-

Ж

/

ше i pa6¿ а/

\

J П5 20 30 40' S0 60 70 ВО 90 100 110 120 1Э0 MOL,*

Рис. 9. Расчетная схема и сопротивления, измеряемые защитами ФКС ГТП1 СТЭ 94 кВ:

— КЗКП-Р ----КЗКП-ПП66.4--КЗПП27.5-Р

— КЗПП66.4-Р----КЗПП27.5-ПП66.4

Для исключения ложной работы защиты в нормальном режиме следует применить Д32 с УХС (45-110°), отстроенной по фазовому признаку от режимов нагрузки. При такой уставке возможны ложные и излишние срабатывания зашиты при КЗ ПП66,4 кВ - рельс (обозначенные жирной штриховой линией под заштрихованной областью на рис. 9), исправляемые устройствами АПВ.

1.3. Расчет уставки ДЗЗ производится по формуле

^сзЗ ~ норм'^ктах* (4)

где: Кч трм = 1,2; '¿Ъш1Х - наибольшее из сопротивлений, измеряемых защитой фидера КП и ПП при КЗ КП - рельс и ПП - рельс в конце зоны резервирования (рис. 10).

В качестве примера для защиты ФКС ГТП1 приведем выбор уставки ДЗЗ: 2сз3 = Кч норм ^ьпах, где 2ьшх наблюдается в режиме КЗ КП - рельс (точка на рис. 10). При Кчщ)м =1,2 = 1,2-50 - 60 Ом. Рассчитанную уставку ДЗЗ необходимо отстроить по фазовому признаку от режима нагрузки с УХС (45 - 110°). При такой уставке срабатывания ДЗЗ на защищаемом присоединении (Ь2) появляется мертвая зона (обозначенная Ьш на рис. 10), чувствительность защиты не обеспечивается.

При Кч = 2, Хаз = 2-50 =100 Ом. В этом случае Д ЗЗ в зоне резервирования на расстоянии ¿=50 км с наибольшим 2,а = 80 Ом, Кч - = 100/80 - 1,25 > Кч трм (чувствитель-

ность обеспечивается). Но при такой уставке возможны ложные срабатывания при КЗ ПП27,5 кВ - рельс (обозначенные жирной штриховой линией на рис. 10) и излиш-

ние срабатывания защиты при КЗ КП - рельс в местах установки смежной и еле дующей за ней ПТП (обозначенные жирными линиями в районе 11110 и Ш114 на рис 10) от конца зоны резервирования (шины 111112), а также при КЗ на питающих проводах исправляемые устройствами АПВ.

ш

ПТ111

-о—гС—

ПТП2

птга

-о—."О-

П I

•>•1—о-------—гй-

ГШ14 ,

,ч

Я

м ✓ /

* ✓

я )ЖМ Г , 'в ср i6ar i ыва шя N. / J1UU \\ iUtí/ [pdO

W V. '80 ^ ч / >

s £ ---

О 10 20 30 40 W 60 70 80 90 100 110 120 130 140 L.KM

Рис. 10. Расчетная схема и сопротивления, измеряемые защитами ФКС ГТП1 СТЭ 94 кВ:

-КЗ КП-Р ----КЗ КП-ПП66.4--КЗ ПП27.5-Р

__КЗ ПП66.4-Р----КЗ ПП27.5-ПП66.4

2. Расчет уставки ТО производится по формуле

1сз— К-н'1ктах > (5

где 1ьшх — наибольшее значение тока, измеряемого защитой фидера КС и ПП пр! КЗ КС - рельс и ПП - рельс в конце защищаемой зоны.

В различных схемах определяется анатогично в соответствии с п. 1.1.

3. Расчеты уставок защит фидеров на посту секционирования

Расчеты уставок Д31, Д32, ДЗЗ и ТО производятся соответственно по формула (1, 2, 3,4, 5) для КЗ на шинах соответствующих подстанций.

Приведенная методика расчета уставок РЗ внедрена в проектную практику от дела технологии и электрификации группы тяговых подстанций ОАО «Дальги протранс» и может быть использована в руководящих указаниях по релейной за щите для систем тягового электроснабжения.

Четвертая глава посвящена разработке защиты системы 94 кВ: рассмотрень вопросы организации РЗ тяговых сетей переменного тока, произведен анализ ос

новных типов защит, эксплуатируемых в настоящее время на сети железных дорог РФ; сформулированы требования, предъявляемые к типам защит и их размещению; разработано устройство защиты, обеспечивающее селективность при замыканиях ФКС и ПП27,5 кВ.

С учетом выявленных особенностей замыкания между фидерами КС и ПП 27,5 кВ, не имеющего признаков КЗ, разработано устройство для защиты параллельных линий электропередач (пат. № 69337, пат. № 74529).

Решение поставленной задачи было достигнуто путем передачи токов высокой частоты от одного блока срабатывания по каналу, образованному во время замыкания, к другому.

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 11.

Рис. 11. Принципиальная схема устройства для защиты параллельных линий электропередачи

Устройство для защиты параллельных линий электропередач содержит два блока рабатывания, связанные между собой электромагнитной связью. Первый блок сра-атывания установлен в начале ПП 27,5 кВ, а второй блок срабатывания установлен конце КП. Первый блок срабатывания содержит трансформатор тока с первичной и торичной обмотками 7, токовое реле 2 с обмоткой 3, контактами 4 и определенной ставкой, а также генератор тока высокой частоты 5. Второй блок срабатывания со-ержит трансформатор тока с первичной и вторичной обмотками 7, приемник токов ысокой частоты 8, токовое реле 9 с обмоткой 10, контактами 11, высокочастот-ый заградитель 12. Реле 11 имеет определенную уставку, высокочастотный

заградитель 12 представляет собой резонансный контур, настроенный на одну частоту с током высокой частоты, и параллельно соединенные индуктивность и емкость.

Трансформатор тока 1 первичной обмоткой соединен ПП 27,5 кВ, а вторичной -последовательно с обмоткой токового реле 2. Контакты 4 токового реле 2 последовательно соединены с генератором тока высокой частоты 5, который последовательно соединен через конденсатор связи 6 с ПП 27,5 кВ. Трансформатор тока 7 первичной обмоткой соединен с КП и последовательно с высокочастотным заградителем 12. Вторичная обмотка трансформатора последовательно соединена с приемником тока высокой частоты 8, который последовательно соединен с обмоткой 10 токового реле 9.

Особенность защиты заключается в том, что передатчик 5 и приемник 8 тока высокой частоты управляются непосредственно токами промышленной частоты при помощи промежуточного трансформатора тока Т встроенного в пост высокочастотных защит.

Техническое задание на разработку устройства для защиты параллельных линий электропередач, функциональная и принципиальная схемы, эскизный проект устройства переданы в отдел электроснабжения и линий электропередач ОАО «Дальэлектропроект», а также используются в проектно-конструкторской деятельности инженерного центра Дальневосточного филиала ФГУП «ВНИИФТРИ» при разработке схем устройств РЗ. Годовой экономический эффект от предполагаемого применения нового устройства составляет 125,5 тыс. рублей, а срок окупаемости данного устройства - 4,7 года.

Пятая глава посвящена анализу экономической эффективности применения системы 94 кВ на участке ДвостЖД Хабаровск - Комсомольск-на-Амуре - Советская Гавань в рамках программы Правительства РФ «Стратегия развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г.». Произведен анализ движения поездов по существующему участку железной дороги, определено, что к 2010 г. запланированный транзит грузов в этом направлении обеспечиваться не будет, требуется электрификация данного участка.

Произведен расчет требуемых параметров тягового электроснабжения, размеры движения составляют 54, 61 и 63 пары поездов для систем 25 кВ, 2x25 кВ и 94 кВ соответственно.

Расчетами установлено, что для электрификации данного участка железной дороги системами 25 кВ (рис. 12, а), 2x25 кВ (рис. 12, б) и 94 кВ (рис. 12, в) необходимо строительство 19, 10 и 4 ТП соответственно, при этом показано, что капитальные затраты при электрификации системой 94 кВ оказывается на 4,29 % ниже, чем при электрификации по системе 27,5 кВ и на 0,92 % ниже чем, по системе 2x25 кВ, капитальные затраты составляют 332,606 млн. руб. и 69,582 млн. руб. соответственно.

Рис. 12. Схема расположения ТП на участке Хабаровск - Комсомольск-на-Амуре - Советская Гавань при электрификации по системе: а - 25 кВ; б - 2x25 кВ; в - 94

Определено, что при введении новой системы электроснабжения за счет уменьше ния количества ТП и применения в эксплуатации вместо них ГГГТТ, не имеющих посто янного обслуживающего персонала, число работников заметно сокращается, и появля ется экономия фонда заработной платы в размере 18,7 млн. руб. за год по сравнению системой 27,5 кВ и 11,9 млн. руб. за год по сравнению с системой 2x25 кВ.

Расчетами установлено, что внедрение новой системы 94 кВ на участке Хабаровск - Ком сомольск-на-Амуре - Советская Гавань является экономически оправданным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Произведен анализ существующих систем тягового электроснабжения и при ведены преимущества новой системы 94 кВ.

2. Разработана математическая модель системы тягового электроснабжения 9 кВ, позволяющая учитывать количество источников питания, промежуточны трансформаторных подстанций на межподстанционной зоне; взаимоиндуктивны связи между проводами системы, а также переходное сопротивление в месте ко роткого замыкания.

3. Выполнено исследование и анализ нагрузочных и аварийных режимов рабо ты системы 94 кВ, а также выявлен характер изменения измеряемых защитам электрических величин.

4. Установлена степень влияния элементов тяговой сети на параметры, измеряемы защитами при КЗ, и разработаны требования, предъявляемые к защитам системы 94 кВ.

5. Предложены варианты УХС защит фидеров контактной сети, применимых защитам системы 94 кВ с учетом особенностей аварийных и нагрузочных режимо работы.

6. Разработана методика расчета защит фидеров контактной сети и питающи проводов системы 94 кВ, которая может быть использована в руководящих указа ниях по релейной защите систем тягового электроснабжения.

7. Разработано и внедрено устройство защиты, обеспечивающее выполнени требований селективности при возникновении замыканий между фидером контакт ной сети и питающим проводом 27,5 кВ системы 94 кВ.

8. Экономический эффект от предполагаемого применения системы тяговог электроснабжения 94 кВ на участке ДвостЖД Хабаровск - Комсомольск-на-Амур - Советская Гавань составляет 332,6 млн. рублей.

Основные положения диссертации опубликованы:

1. Барбачков, A.C. Анализ функционирования устройства для защиты параллельнь линий электропередач при различных видах повреждений / A.C. Барбачков // Электрони и электрооборудование транспорта. - 2008. - № 3. - С. 24 - 27.

2. Барбачков, A.C. Особенности требований к типам защит и их размещению в истеме тягового электроснабжения 94 кВ /A.C. Барбачков // Обеспечение экономи-ески целесообразных условий работы железных дорог на основе оптимизации режимов аботы электротехнических комплексов : Межвуз. темат. сб. науч. тр. /Омский гос. ун-т гутей сообщения. - Омск, 2008. - С. 9 -12.

3. Барбачков, A.C. Особенности расчета уставок защит в системе электроснаб-ения 94 кВ /A.C. Барбачков // Научно-технические проблемы транспорта, про-ышленности и образования : тр. всерос. науч. конф. (Хабаровск, 22-24 апреля 008 г.). - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2008. - Т1. - С. 105 -107.

4. Барбачков, A.C. Разработка комплекса защиты и автоматики системы тягово-о электроснабжения 94 кВ / A.C. Барбачков // Приоритетные направления разви-ия науки и технологий : докл. всерос. науч.-техн. конф. (Москва - Тула, 2006) ТулГУ, 2006. С 149.

5. Барбачков, A.C. Электроснабжение железных дорог системой повышенного апряжения 94 кВ / A.C. Барбачков // - М. : Транспорт Урала: Екатеринбург : 1Д «Филантроп». - 2008г. - № 2. - С. 76 - 79.

6. Барбачков, A.C. Электроснабжение участка Смоляниново - Партизанск в ус-овиях тяжеловесного движения поездов / A.C. Барбачков, И.В. Игнатенко. .А. Титов // Инновационные технологии - транспорту и промышленности : тр. cook пятой междунар. науч.-практ. конф. ученых трансп. вузов, инженерных работни-ов и представителей академ. науки (Хабаровск, 7-9 ноября 2007 г.). - Хабаровск : зд-во ДВГУПС, 2007. - Т.2. - С. 37 - 40.

7. Дынькин, Б.Е. Защита тяговой сети системы электроснабжения 94 кВ Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков // Электрификация и развитие энергосберегающей нфраструктуры и электроподвижного состава на ж. д. транспорте : тр. Третьего еждунар. симпоз. eltrans, тез. докл. (С.-Петербург, 15-17 ноября 2005г.). - СПб. : зд-во ПГУПС, 2005.-С. 71.

8. Дынькин Б.Е. Исследование аварийных и ненормальных режимов работы истемы электроснабжения 94 кВ с разработкой защиты /Б.Е. Дынькин, A.C. Бар-ачков// Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения же-езных дорог : тр. регион, науч.-практ. конф. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. С. 111 - 114.

9. Дынькин, Б.Е. Методика расчета токов короткого замыкания в системе тяго-ого электроснабжения 94 кВ / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков // Научно-ехническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке : тр. пятой еждунар. науч. конф. творч. молод. (Хабаровск, 17-19 апреля 2007 г.). - Хаба-овск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - С. 142-146.

10. Дынькин, Б.Е. Методика расчета токораспределения при коротких замыка-иях для однопутного участка в системе тягового электроснабжения 94 кВ / Б.Е.

Дынькин, A.C. Барбачков // - М.: Транспорт Урала: Екатеринбург: ИД «Лазурь» - 2007г. -№ 3. - С. 56-58.

11. Дынькин, Б.Е. Особенности защиты тяговой сети при нетиповых условия электроснабжения / Б.Е. Дынькин // Вест. ВНИИЖТ. - 2001. - № 1. - С. 22-26.

12. Пат. 69337 Российская Федерация, МПК Н02Н 3/38. Устройство для защи ты параллельных линий электропередач / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков; заявител и патентообладатель ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университе путей сообщения» (ДВГУПС) (RU) - № 2007129629/22; заявл. 01.08.2007 опубл

10.12.07 г., Бюл. № 34. - 2 е.: ил.

13. Пат. 74529 Российская Федерация, МПК Н02Н 3/38. Устройство для защит параллельных линий электропередач /Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков; заявитель патентообладатель ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет пу тей сообщения» (ДВГУПС) (RU) - № 2008107506/22; заявл. 26.02.2008 опуб

27.06.08 г., Бюл. № 18. - 3 е.: ил.

14. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: Автома тизация расчета токораспределения в системе тягового электроснабжени / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков № 2008612153; заявка № 2008611180 24.03.2008 опубл. 20.09.08, Бюл. №3.-1 с.

15. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: Расче режимов работы систем тягового электроснабжения / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачко № 2008612152; заявка № 2008611179 24.03.2008; опубл. 20.09.08, Бюл. № 3. - 1 с.

БАРБАЧКОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 94 кВ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано в печать 15.01.2009. Гарнитура Times New Roman. Печать RISO. Усл. печ. л. 1,3. Зак. 22. Тираж 100 экз.

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 94 кВ.

1.1. Анализ существующих систем тягового электроснабжения и преимущества новой системы 94 кВ.

1.2. Аварийные и нагрузочные режимы работы в системе

94 кВ.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

94 кВ.

2.1. Разработка расчетной схемы и схемы замещения системы тягового электроснабжения 94 кВ.

2.2. Расчет параметров тягового электроснабжения в системе

94 кВ.

2.3. Расчет токораспределения при коротких замыканиях по элементам системы 94 кВ.

2.3.1. Математическое моделирование аварийных режимов работы системы тягового электроснабжения 94 кВ.

2.3.2. Математическое моделирование нагрузочных режимов работы системы тягового электроснабжения 94 кВ.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ 94 кВ НА ПАРАМЕТРЫ, ИЗМЕРЯЕМЫЕ ЗАЩИТАМИ ПП и ФКС.

3.1. Исследование аварийных режимов и влияние различных факторов на параметры, измеряемые защитами 1111 и ФКС системы 94 кВ.

3.1.1. Исследование влияния схемы питания фидерной зоны на параметры, измеряемые защитами 1111 и ФКС.

3.1.2. Исследование влияния количества ПТП на фидерной зоне на параметры, измеряемые защитами 1111 и ФКС.

3.1.3. Исследование влияния мощности ПТП на параметры, измеряемые защитами 1111 и ФКС.

3.1.4. Исследование влияния типа 1111 и КП на параметры, измеряемые защитами 1111 и ФКС.

3.2. Исследование параметров, измеряемых защитами 1111 и ФКС при отключении ПТП в СТЭ 94 кВ.

3.3. Исследование работы защит тяговой сети в аварийных и нагрузочных режимах системы 94 кВ.

3.3.1. Исследование влияния переходного сопротивления на параметры, измеряемые дистанционной защитой.

3.3.2. Исследование влияния нагрузочных режимов, на параметры, измеряемые защитами при КЗ.

3.4. Методика расчета уставок защит в системе электроснабжения

94 кВ.

4. РАЗРАБОТКА ЗАЩИТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОНАБЖЕНИЯ

94 кВ.

4.1. Организация защиты тяговых сетей переменного тока.

4.2. Требования, предъявляемые к типам защит и их размещению в СТЭ 94 кВ.

4.3. Разработка устройства для защиты параллельных линий электропередач. Ш

4.3.1. Определение требований к устройству для защиты параллельных линий электропередач.

4.3.2. Разработка устройства для защиты параллельных линий электропередач. ИЗ

4.3.3. Анализ функционирования защиты при различных видах повреждений.

4.3.4. Технико-экономическое обоснование применения устройства для защиты параллельных линий электропередач.

5. АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТЭ 94 кВ НА УЧАСТКЕ ДвостЖД ХАБАРОВСК - КОМСОМОЛЬСК-НА-АМУРЕ -СОВЕТСКАЯ ГАВАНЬ.

5.1. Анализ движения поездов по существующему участку ж.д. и его электрификация СТЭ.

5.2. Сравнение размера капитальных затрат при электрификации по системе 27,5 кВ, 2x25 и 94 кВ.

5.3. Расчет текущих затрат при электрификации по системам

27,5 кВ, 2x25 кВ и 94 кВ.

5.3.1. Определение штата работников тяговых подстанций.

5.3.2. Расчет фонда заработной платы.

5.3.3. Расчет эксплуатационных расходов на содержание и обслуживание подстанций.

Актуальность проблемы. Начавшийся второй этап реформы железнодорожного транспорта предусматривает решение задач по созданию условий для увеличения объемов транзитных перевозок и определению наиболее выгодного варианта электрификации участков железных дорог различными СТЭ.

Министерством транспорта России совместно с ОАО «Российские железные дороги», научными и другими заинтересованными организациями разработана «Стратегия развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 года», утвержденная распоряжением Правительства РФ № 877-р от 17 июня 2008 года [33]. Основные положения ее направлены на комплексное решение двух взаимосвязанных стратегических задач: обеспечения опережающего развития транспортной инфраструктуры для создания пропускной и перерабатывающей способности участков, железнодорожных узлов и станций и внедрения эксплуатационной модели, которая позволит рационально использовать мощности ее участков. Эти требования ведут к необходимости разработки новой системы электрификации железных дорог, имеющей минимум выходов в сети общего назначения, меньшую установленную мощность трансформаторов и существенно меньшие капитальные затраты при высокой надежности электроснабжения тяги. Такой системой является система тягового электроснабжения 94 кВ [71].

Главной задачей железнодорожного транспорта является обеспечение стабильного перевозочного процесса, эффективность которого во многом зависит от надежного электроснабжения. В свою очередь надежность работы устройств электроснабжения [3] зависит от надежной работы устройств релейной защиты. При этом каждый элемент системы имеет свои отличительные параметры нормального и аварийного режимов, что отражается на организации его релейной защиты.

Так как система 94 кВ имеет ряд особенностей по конструкции, силовым схемам и некоторым видам оборудования, то разработка РЗ этой системы требует правильного выбора параметров всех устройств и точного знания закономерности изменения токов и напряжений в различных режимах [9].

Особенность организации РЗ системы 94 кВ связана с многообразием режимов работы, вызванных наличием питающих проводов, промежуточных трансформаторов и межподстанционных зон большой длины. Таким образом, без обоснованных научных исследований вопросов, связанных с созданием эффективной РЗ системы 94 кВ, обеспечить в будущем надежную работу этой системы не представляется возможным.

Цель работы. Целью работы является проведение теоретических исследований и разработка на их основе РЗ, обеспечивающей требуемую чувствительность к КЗ в тяговой сети и селективную работу защит в нагрузочных и аварийных режимах СТЭ 94 кВ.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка математической модели СТЭ 94 кВ.

2. Исследование и анализ аварийных режимов работы СТЭ 94 кВ, выявление характера изменения измеряемых защитами электрических величин.

3. Исследование влияния различных факторов на параметры, измеряемые защитами при КЗ, и разработка требований, предъявляемых к защитам СТЭ 94 кВ.

4. Разработка методики расчета защит ФКС и ПП системы 94 кВ.

5. Разработка устройства защиты, обеспечивающего выполнение требований селективности при возникновении замыканий между ФКС и ПП 27,5 кВ СТЭ 94 кВ.

Методика исследований. Поставленная цель достигается путем аналитических и лабораторных исследований.

Исследование режимов работы СТЭ 94 кВ произведено с использованием разработанной автором математической модели. Для математического моделирования аварийных режимов использованы методы преобразования схем, аппарат теории электрических цепей, методы решения линейных уравнений. Численные расчеты проводились на ЭВМ в программах MathCAD, MATLAB и Microsoft Visual FoxPro 9.0.

Оценка целесообразности предложенных мероприятий проводилась с использованием методов определения экономической эффективности инноваций.

Результаты аналитических исследований параметров аварийных режимов работы СТЭ 94 кВ, а также эффективности предложенных мероприятий согласуются с данными исследований, проведенных в лабораторных условиях.

Научная новизна решений, сформулированных автором, состоит в следующем:

1. Разработана математическая модель расчета токов КЗ и параметров, измеряемых РЗ при КЗ в аварийных режимах работы СТЭ 94 кВ, учитывающая: возможность перехода с двустороннего на одностороннее питание, отключение участков двухпроводной продольной линии, промежуточных трансформаторных подстанций, взаимоиндуктивные связи, наличие переходного сопротивления в месте повреждения.

2. Выявлен, в результате аналитических исследований аварийных режимов работы, характер изменения измеряемых защитами электрических величин и установлена степень влияния различных элементов тяговой сети на параметры, измеряемые защитами при КЗ в системе 94 кВ.

Достоверность научных положений и выводов подтверждена теоретическим обоснованием, сопоставлением и высокой сходимостью результатов, полученных аналитическими расчетами и лабораторными исследованиями. Расхождение между данными, полученными путем лабораторных исследований, и результатами расчетов не превышает 5 %.

Практическая ценность

1. Разработано и запатентовано устройство для защиты при замыканиях ФКС и ПП 27,5 кВ СТЭ 94 кВ.

2. На основе математической модели СТЭ 94 кВ разработаны алгоритм и программа расчетов параметров аварийных режимов на ЭВМ для системы 94 кВ, предназначенных для использования при проектировании.

3. Разработана методика расчета уставок защит фидеров контактной сети и питающих проводов СТЭ 94 кВ.

4. Расчет экономической эффективности показал, что от предполагаемого применения разработанного устройства появляется экономия денежных средств в размере 125,5 тыс. руб./ год на 100 км развернутой длины КС.

5. Экономический эффект от предполагаемого применения СТЭ 94 кВ на участке ДвостЖД Хабаровск —,Комсомольск-на-Амуре — Советская Гавань составляет 332,6 млн. рублей.

Внедрение. Функциональная и принципиальная схемы устройства для защиты параллельных линий электропередач, обеспечивающего выполнение требований селективности при замыканиях ФКС и ПП 27,5 кВ СТЭ 94 кВ, использованы в проектной практике отдела электроснабжения и линий электропередач ОАО «Дальэлектропроект».

Техническое задание, функциональная схема, эскизный проект устройства для защиты параллельных линий электропередач использованы в про-ектно-конструкторской деятельности инженерного центра Дальневосточного филиала ФГУП «ВНИИФТРИ» при разработке схем устройств релейной защиты.

Методика расчета уставок защит ФКС и ПП СТЭ 94 кВ используется в проектной практике отдела технологии и электрификации группы тяговых подстанций ОАО «Дальгипротранс».

Алгоритмы и программы расчетов параметров аварийных режимов СТЭ 94 кВ для ЭВМ «Расчет режимов работы систем тягового электроснабжения» и «Автоматизация расчета токораспределения в системе тягового электроснабжения» используются в учебном процессе при подготовке студентов Электроэнергетического института Дальневосточного государственного университета путей сообщения, а также для студентов Электротехнического факультета Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Новые разработки, представленные в диссертационной работе, регулярно включались в планы курсов повышения квалификации специалистов в области релейной защиты и автоматики ДвостЖД и ЗабЖД.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались и были одобрены:

- на региональной научно-практической конференции представителей производства, ученых транспортных вузов и инженерных работников «Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог», Хабаровск, ДВГУПС, 19-29 декабря 2005 года;

- на 3-м международном симпозиуме Eltrans «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на ж. д. транспорте», С.-Петербург, 15 — 17 ноября 2005 года;

- на 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, ДВГУПС, 17-19 апреля 2007 года;

- на 45-й международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, Хабаровск, ДВГУПС, 7 — 9 ноября 2007 года;

- на 10-м краевом конкурсе молодых ученых Хабаровского края, Хабаровск, ТОГУ, 28 января 2008 года;

- на всероссийской научной конференции «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования», Хабаровск, ДВГУПС, 22 - 24 апреля, 2008 года;

- на заседаниях и научно-технических семинарах кафедры электроснабжения транспорта, Хабаровск, ДВГУПС, 2005 - 2008 годы.

Публикации. Основные научные результаты диссертации отражены в 15 работах, в том числе в трех статьях, опубликованных в изданиях рекомендованных ВАК, двух свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ и двух патентах на полезную модель.

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель СТЭ 94 кВ;

- результаты исследований аварийных режимов работы СТЭ 94 кВ;

- методика расчета уставок защит ФКС и 1111 СТЭ 94 кВ;

- принципиальная схема устройства для защиты от замыканий ФКС и ПП 27,5 кВ СТЭ 94 кВ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Содержит 155 страниц основного машинописного текста, 68 рисунков, 18 таблиц, библиографический список из 110 наименований, и три приложения на 41 странице.

Основные результаты диссертационной работы подтверждаются применением комплекса современных методов исследования, внедрением результатов работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Алюнов, А.Н. Прохождение сигналов релейной защиты через электромагнитные трансформаторы тока / А.Н. Алюнов, A.B. Булычев, В.А. Гуляев. М. : Электричество, 2004. - № 7. - С. 29-33.

2. Анализ производственно-хозяйственной деятельности хозяйства электрификации и электроснабжения за 2002, 2003, 2004, 2005 гг. М. : Изд-во Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД», 2002, 2003, 2004, 2005.

3. Анищенко, В.А. Надежность систем электроснабжения : учеб. пособие для вузов / В.А. Анищенко. М. : УП «Техпопринт»; Минск, 2001. - 160 с.

4. Атабеков, Г.И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей / Г.И. Атабеков. М. : Госэнергоиздат, 1957. - 327 с.

5. Бадер, М.П. Электромагнитная совместимость : учеб. для вузов ж. д. тр-та / М.П. Бадер. М. : УМК МПС, 2002. - 638 с. - (Высшее профессиональное образование) - ISBN 5-89035-065-Х.

6. Барбачков, A.C. Анализ функционирования устройства для защиты параллельных линий электропередач при различных видах повреждений / A.C. Барбачков // Электроника и электрооборудование транспорта. — 2008. — № 3. -С. 24-27.

7. Барбачков, A.C. Разработка комплекса защиты и автоматики системы тягового электроснабжения 94 кВ / A.C. Барбачков // Приоритетные направления развития науки и технологий : докл. всерос. науч.-техн. конф. (Москва Тула, 2006) / ТулГУ, 2006. С 149.

8. Барбачков, A.C. Электроснабжение железных дорог системой повышенного напряжения 94 кВ / A.C. Барбачков // М. : Транспорт Урала: Екатеринбург : ИД «Филантроп». — 2008г. — № 2. - С. 76 — 79.

9. Бардушко, В.Д. Моделирование новых систем тягового электроснабжения / В.Д. Бардушко, В.П. Закрюкин, A.B. Крюков // Вест. ВНИИЖТ. -2005.-№3.-С. 44-47.

10. Басс, Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем : учеб. пособие для вузов / Э.И. Басс, В.Г. Дорогунцев. М. : Изд-во МЭИ, 2002. - 296 с. - ISBN 5-7046-0779-9.

11. Бей, Ю.М. Тяговые подстанции : учеб. для вузов ж. д. транспорта ЯО.М. Бей, Р.Р. Мамошин, В.Н. Пупынин. -М. : Транспорт, 1986. 319 с.

12. Белов, В.В. Современная защита фидеров тяговых сетей переменного тока / В.В. Белов и др. //Вест. ВНИИЖТ. 2001. - № 6. - С. 4 - 7.

13. Бесков, Б.А. Проектирование систем электроснабжения электрических железных дорог /Б.А. Бесков и др. М. : Трансжелдориздат, 1963. -471 с.

14. Бессонов, JI.A. Теоретические основы электротехники : /Л.А. Бессонов. -М. : Высшая школа, 1964. 751 с.

15. Бородулин, Б.М. Симметрирование токов и напряжений на действующих тяговых подстанциях переменного тока / Б.М. Бородулин // Вест. ВНИИЖТ. 2003. - № 2. - С. 14-17.

16. Бородулин, Б.М. Система тягового электроснабжения 2x25 кВ / Б.М. Бородулин и др. М. : Транспорт, 1989. - 247 с.

17. Бочев, A.C. Новые системы энергоснабжения электрических железных дорог и особенности их расчета : учеб. пособие для вузов /A.C. Бочев ; под ред. Е.П. Фигурнова. Ростов н/Д: РИИЖТ, 1974. - 40 с.

18. Бочев, A.C. Проектирование системы электроснабжения 2x25 кВ с автотрансформаторами : метод, указания. — 4.1. /A.C. Бочев. — Ростов н/Д: РИИЖТ, 1982.-24 с.

19. Бочев, A.C. Проектирование системы электроснабжения 2x25 кВ с автотрансформаторами : метод, указания. 4.2. /A.C. Бочев. — Ростов н/Д: РИИЖТ, 1982.-24 с.

20. Бочев, A.C. Тяговая сеть однофазного переменного тока с экранирующим и усиливающим проводами /A.C. Бочев и др. — Железнодорожный транспорт. Сер. Электрификация и энергетическое хозяйство: 1985. — Вып. 4. — С.1-15.

21. Бурьяноватый, А.И. Компьютерное моделирование в электроснабжении : учеб. пособие / А.И. Бурьяноватый. — СПб. : 1999. — 80 с.

22. Быков, В.А. Электронные устройства релейной защиты и автоматики в системах тягового электроснабжения /В.А. Зимаков и др. М. : Транспорт, 1974.-304 с.

23. Василянский, A.M. Совершенствование системы тягового электроснабжения железных дорог, электрифицированных на переменном токе 27,5 кВ, 50 Гц / A.M. Василянский, P.P. Мамошин, Г.Б. Якимов // Железные дороги мира М. : 2002. - № 8. - С. 40 - 46. 1

24. Ведомственные нормы и расценки на строительство, монтаж и ремонтно-строительные работы : сб. — BI. : Электрификация железных дорог. Монтаж контактной сети. М. : Прейскурантиздат, 1987. - Вып.2. - 71 с.

25. Власов, С.П. Уравнительные токи в электротяговых сетях магистральных железных дорог переменного тока / С.П. Власов. // Транспорт: наука, техника, управление ОИ. — 2005. №7. - С. 4 — 8.

26. Волков, Б.А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка/БЛ. Власов.-М : Транспорт, 1996. 191 с.

27. Герман, JI.A. Расчет токов короткого замыкания в тяговых сетях переменного тока железных дорог /JI.A. Герман, A.B. Шаров // Электричество. 2003. -№ 3. - С. 27-34.

28. Геронимус, Б.Е. Релейная защита устройств энергоснабжения электрической тяги / Б.Е. Геронимус, Г.В. Семенчинский, Л.И. Шухатович. -М. : Транспорт, 1967. 144 с.

29. Гусарова, Е.В. Разработка экономических показателей деятельности предприятия электрических сетей : метод, указания /Е.В. Гусарова. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. - 28 с.

30. Доклады выступающих на Дальневосточном экономическом форуме / Ресурс Internet http:// www.dv.forum.ru

31. Дынькин, Б.Е. Защита тяговых сетей переменного тока при разземле-нии опор контактной сети : моногр. / Б.Е. Дынькин. — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1999.-170 с.

32. Дынькин, Б.Е. Исследование и разработка методов расчета токов короткого замыкания и устройств релейной защиты для системы электроснабжения 2x25 кВ : дис. канд. техн. наук / Б.Е. Дынькин. МИИТ. М.: 1980. - 206 с.

33. Дынькин, Б.Е. Комплексы релейных защит систем тягового электроснабжения переменного тока (теория, эксперимент, практика) : автореф. дис. д-ра тех. наук / Б.Е. Дынькин. Хабаровск : ДВГУПС, 1999. - 48 с.

34. Дынькин, Б.Е. Методика расчета токораспределения при коротких замыканиях для однопутного участка в системе тягового электроснабжения 94 кВ / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков // М.: Транспорт Урала: Екатеринбург: ИД «Лазурь». - 2007г. - № 3. - С. 56 - 58.

35. Дынькин, Б.Е. Особенности защиты тяговой сети при нетиповых условиях электроснабжения / Б.Е. Дынькин // Вест. ВНИИЖТ. — 2001. — № 1. -С. 22-26.

36. Дынькин, Б.Е. Особенности защит в системе тягового электроснабжения 94 кВ / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков // Вест. ВНИИЖТ. 2008. - № 3. -С. 21-24.

37. Дынькин, Б.Е. Повышение надежности и эффективности релейных защит тяговых сетей переменного тока в условиях железных дорог Восточного региона / Б.Е. Дынькин. Хабаровск: ХабИИЖТ, 1990. - 98 с.

38. Дьяконов, В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем : спец. справ. / В. Дьяконов, В. Круглов. СПб.: Питер, 2002. - 448 с.

39. Дьяконов, В. Simulink 4 : Специальный справочник / В. Дьяконов — СПб.: Питер, 2002. 528 с.

40. Евдокунин, Г.А. Электрические системы и сети / Г.А. Евдокунин. -СПб.: Изд-во Сизова М.П., 2001.-304 с.

41. Жарков, Ю.И. Автоматизация систем электроснабжения : учеб. для вузов ж. д. транспорта / Ю.И. Жарков и др.; под ред. Н.Д. Сухопрудского — М. : Транспорт, 1990. 359 с.

42. Закарюкин, В.П. Анализ электромагнитной совместимости в системах тягового электроснабжения методом фазных координат / В.П. Закарюкин и др. // Вест. ВНИИЖТ. 2005. - № 6. - С. 32 - 36.

43. Закарюкин, В.П. Имитационное моделирование системы тягового электроснабжения 94 кВ с симметрирующими трансформаторами / В.П. Закарюкин, A.B. Крюков // Вест. ВНИИЖТ. 2005. - № 5. - С. 12-16.

44. Караев, Р.И. Электрические сети и энергосистемы / Р.И. Караев, С.Д. Волобринский М. : Транспорт, 1978.

45. Караев, Р.И. Электрические сети и энергосистемы : учеб. для вузов ж. д. транспорта /Р.И. Караев, С.Д. Волобринский, И.П. Ковалев. 3-е изд., пере-раб. и доп. - М. : Транспорт, 1988. - 326 с.

46. Карякин, Р.Н. Тяговые сети переменного тока / Р.Н. Карякин. М. : Транспорт, 1964. - 186 с.

47. Коннова, Е.И. Расчет электромагнитного влияния тяговых сетей переменного тока на металлические коммуникации /Е.И. Коннова, А.Б. Косарев // Вест.ВНИИЖТ. 1990. - № 2. - С. 17 - 23.

48. Косарев, Б.И. Электробезопасность в тяговых сетях переменного тока / Б.И. Косарев. М. : Транспорт, 1988. - 216 с.

49. Котельников, A.B. Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и перспективы /A.B. Котельников. — М. : Интекст, 2002. — 104 с.

50. Мамошин, P.P. Новые технологии электроснабжения железных дорог на переменном токе / P.P. Мамошин. Ресурс Internet - http:// www.eav.ru, Евразия Вести IV, 2005.

51. Мамошин, P.P. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / P.P. Мамошин, А.Н. Зимакова. -М. : Транспорт, 1980. 296 с.

52. Марквардт, К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / К.Г. Марквардт. М. : Транспорт, 1982. - 464 с.

53. Марский, В.Е. Методы расчета и выбор параметров системы тягового электроснабжения переменного тока 2x25 кВ. Спец. 05.22.09 Электрификация ж.-д. трансп.: диссертация.: / Марский В.Е. - М. : 1986. — 24 с. — ВНИИЖТ.

54. Марский, В.Е. Особенности расчета системы тягового электроснабжения 2x25 кВ / В.Е. Марский // Вест. ВНИИЖТ. 1983. - № 1. - С. 19 - 23.

55. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. М. : МПС РФ НИИ тепловозов и путевых машин «Транспорт», 1999. — 230 с.

56. Методические рекомендации по определению экономического эффекта мероприятий научно-технического прогресса на ж. д. транспорте. М. : Транспорт, 1991.

57. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на ж. д. транспорте. М. : МПС РФ, 1998.

58. Методические указания экспресс расчетов требуемых параметров системы электроснабжения на стадии ТЭР и предпроектных решений. М. : Трансэлектропроект, 1997.— 45 с.

59. Мирошниченко, Р.И. Режимы работы электрифицированных участков / Р.И. Мирошниченко. М. : Транспорт, 1982. — 207 с.

60. Нормы технологического проектирования электрификации железных дорог ВНТП- 81/МПС : сб. М. : Транспорт, 1983. 57 с.

61. Основные параметры системы электроснабжения 93,9 кВ. Технические требования : отчет о НИР. 97н. - М., 2003. - / МГУПС, ВНИИЖТ, ДВГУПС, 2003.

62. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. М. : МПС РФ, 1997. - 78 с.

63. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. М. : ЭНАС, 1997. - 89 с.

64. Правила устройства электроустановок: все действующие разделы ПУЭ 6 и ПУЭ - 7. - Новосибирск : Изд-во Сиб. ун-та, 2006. - Вып. 3.-854 с.

65. Примеры расчета экономической эффективности внедрения новой техники и технологий / Кафедра «Экономика и управление на железнодорожном транспорте» ИрИИТа. — Иркутск, 2001. — 113 с.

66. Прохорский, A.A. Тяговые и трансформаторные подстанции /A.A. Прохорский. — 2-е изд. М. : Транспорт, 1983.

67. Пупынин, В.Н. Защита и отключение тяговых сетей в аварийных режимах : автореф. дис. д-ра техн. наук. /В.К Пупынин. -М.: МГУПС, 1986. 48 с.

68. Разработка и внедрение защиты тяговых трансформаторов от подпитки коротких замыканий на BJI-220 кВ: отчет о НИР/ ДВГУПС; рук. Б.Е. Дынькин. Хабаровск, 1994.

69. Расчет и анализ режимов работы системы тягового электроснабжения и сетей 110-220 кВ на участке Бикин — Сибирцево: отчет о НИР № 6215-99 / ДВГУПС; рук. Б.Е. Дынькин. Хабаровск, 1999.

70. Расчет надежности и эффективности системы тягового электроснабжения на участке Бикин Сибирцево: отчет о НИР № 6212-00/ДВГУПС; рук. Б.Е. Дынькин. — Хабаровск, 2000.

71. Релейная защита линий 110 220 кВ, питающих тяговые подстанции : Руковод. указания. - Энергосетьпроект, 1968. Инв. № 1153. - Т. 1.

72. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98. М.: НЦ ЭНАС, 2002. -152 с. - ISBN 5-93196-081-3.

73. Руководящие указания по релейной защите систем тягового электроснабжения: /ОАО «Российские железные дороги». — М. : Трансиздат, 2005. -216 с. ISBN 5-900345-32-7.

74. Рыжавский, ГЛ. Наладка ВЧ каналов релейной защиты / ГЛ. Рыжавский, Е.П. Штемпель. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1988. — 112 с.

75. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: Автоматизация расчета токораспределения в системе тягового электроснабжения / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков № 2008612153; заявка № 2008611180 24.03.2008; опубл. 20.09.08, Бюл. №3.-1 с.

76. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: Расчет режимов работы систем тягового электроснабжения / Б.Е. Дынькин, A.C. Барбачков № 2008612152; заявка № 2008611179 24.03.2008; опубл20.09.08, Бюл. № 3. 1 с.

77. Сердинов, С.М. Анализ работы и повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог / С.М. Сердинов. — М. : Транспорт, 1975. 366 с.

78. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог : сб. справ, материалов ОАО. «РЖД» филиал «Проектно-конструкторское бюро по электрификации железных дорог» — М. : Трансиздат, 2004. — 384 с.

79. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2: под ред. К.Г. Марквардта. М. : Транспорт, 1981. — 392 с.

80. Справочник по электроснабжению электрифицированных железных дорог : справ, пособие для вузов ж. д. транспорта; под ред. К.Г. Марквардта. М. : Транспорт, 1982. - 528 с.

81. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1; под ред. К.Г. Марквардта. М. : Транспорт, 1980. — 256 с.

82. Федосеев, A.M. Релейная защита электроэнергетических систем : учеб. для вузов / A.M. Федосеев, М.А. Федосеев. 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Энергоатомиздат, 1992. - 528 с.

83. Федосеев, A.M. Релейная защита электрических систем / A.M. Федосеев. М. : Энергия, 1976. - 560 с.

84. Фигурнов, Е.П. Защита электротяговых сетей переменного тока от коротких замыканий / Е.П. Фигурнов — М. : Транспорт, 1979. — 160 с.

85. Фигурнов, Е.П. О влиянии нагрузки электровозов со статическими преобразователями на релейную защиту фидеров / Е.П. Фигурнов. Ростов н/Д: РИИЖТ, 1967.-Вып. 71.-С. 62-85.

86. Фигурнов, Е.П. Релейная защита : учебник для вузов ж.д. трансп. / Е.П. Фигурнов М. : Желдориздат, 2002. - 720 с.

87. Фигурнов, Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения железных дорог : учеб. для вузов / Е.П. Фигурнов. — М. : Транспорт, 1981. — 215с.

88. Фигурнов, Е.П. Релейная защита сетей тягового электроснабжения переменного тока : учеб. пособие для вузов ж. д. транспорта / Е.П. Фигурнов. М. : Маршрут, 2006. - 272 с. - ISBN 5-89035-361-6. - (Высшее профессиональное образование).

89. Чернобровов, Н.В. Релейная защита энергетических систем / Н.В. Чернобровов, В.А. Семенов М. : Энергоатомиздат, 1998. — 800 с.

90. Чернобровов, Н.В. Релейная защита / Н.В. Чернобровов, В.А. Семенов -М. : Энергия, 1971. 624 с.

91. Чернобровов, Н.В. Релейная защита : учеб. пособие / Н.В. Чернобровов. — 5-е изд., перераб. М. : Энергия, 1974. — 679 с.

92. Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink / И.В. Черных. СПб.: Питер, ДМК Пресс, 2008. - 288 с.

93. Черных, И.В. SimPowerSystems: Моделирование электротехнических устройств и систем в Simulink / Ресурс Internet http:// www. mat-lab.exponenta.ru, свободный.

94. Шалимов, М.Г. Релейная защита тяговых подстанций : учеб. пособие / М.Г. Шалимов, В.П. Маценко. Омск : ОмИИТ, 1981. - 112 с.

95. Шубин, Е.И. Математическая модель высоковольтной линии с распределенной нагрузкой / Е.И. Шубин // Вест. ВНИИЖТ. 1999. — № 2. - С. 29-34.

96. Funk H-W., Liebach Th., Schneerson E. PC Tool fur Schutzeinstellungen in Oberlejtungsnetz: Elektrische Bahnen, 1999. - № 7.

97. MicroTran: reference manual. Transients Analysis program for power and power electronic circuits. The Microtran Power System Analysis Corporation, Canada, Jan. 2002.