автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование методики расчета распределенной системы тягового электроснабжения

На правах рукописи -

СМИРНОВ ДЕНИС БОРИСОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

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

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург, 2010

1 6 7Щ

004617451

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ФГОУ ВПО ПГУПС) на кафедре «Электроснабжение железных дорог»

Научный доктор технических наук, профессор

руководитель Бурков Анатолий Трофимович

Официальные доктор технических наук, профессор

оппоненты Бадер Михаил Петрович

кандидат технических наук, доцент Иващенко Валерий Олегович

Ведущая организация

ФГОУ ВПО"Уральский государственный университет путей сообщения"

Защита состоится «23» декабря 2010 г. в 17 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д218.008.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д.9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « 23» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

КручекВ.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Стратегическим направлением совершенствования электрической тяги наряду с повышением энергетической и экономической эффективности действующих систем электроснабжения и подвижного состава, является разработка новых нетрадиционных систем с повышенным напряжением передачи энергии к поездам. На полигоне электрифицированных железных дорог в России 44 % работают на постоянном токе 3,3 кВ. Повышение скорости пассажирских поездов и развитие тяжеловесного движения сопряжено с увеличением загрузки электротяговой сети и с необходимостью усиления устройств электроснабжения этих линий.

Существенный вклад в решение проблемы совершенствования методов расчетов и технических средств повышения пропускной и провозной способностей и улучшения энергеических и экономических показателей электрифицированных линий постоянного тока внесли Аржанников Б.А., Бадер М.П., Бочев A.C., Бурков А.Т., Васильев С.Н., Котельников A.B., Косарев А.Б., Кузин С.Е., Мамошин P.P., Марквардт К.Г., Марквардт Г.Г., Марский В.Е., Мизинцев A.B.,' Мирошниченко Р.И., Плакс A.B., Пупынин В.Н., Третьяк Т.П., Сердинов С.М., Соколов С.А., Тер-Оганов Э.В., Фигурнов Е.П., Черемисин В.Т. и другие ученые и их коллективы.

В тяговом электроснабжении постоянного тока 3,3 кВ значительное улучшение качества энергообеспечения может быть достигнуто при альтернативной, по отношению к централизованному питанию, системе децентрализованного (распределенного) питания, принцип которого сформулирован в трудах профессора К.Г. Марквардта. Этой системе присущи особые качества, которые обеспечивают улучшение электроэнергетических характеристик системы электроснабжения и повышение стабильности уровня напряжения в контактной сети у токоприемников электроподвижного состава.

Решению проблемы применения системы распределенного электроснабжения посвящен ряд работ ПГУПС, МГУПС, УрГУПС, НИИЭФА, ВНИИЖТ. Настоящая диссертационная посвящена дальнейшему развитию расчетных методов и схемотехнических решений систем распределенного питания контактной сети.

Цель работы

Совершенствование схемы питания, электрических расчетов и выбора параметров при проектировании системы распределенного электроснабжения постоянного тока, позволяющее улучшить показатели качества электроэнергетического обеспечения движущихся поездов и повысить провозную способность электрифицированной магистральной железной дороги за счет применения глубокого ввода электроэнергии в контактную сеть на межподстанционных зонах на повышенном напряжении.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1) Сравнительный анализ схем электротяговой сети при централизованном и распределенном питании и разработка нового предложения по усилению участков постоянного тока напряжением 3 кВ при переходе на высокоскоростное и тяжеловесное движение;

2) Обоснование рода тока и уровня напряжения дополнительной линии электропередачи для глубокого ввода электроэнергии в контактную сеть;

3) Разработка математической модели электротяговой сети с учетом дополнительной продольной линии повышенного напряжения и линейных пунктов питания;

4) Исследование качества электроэнергетического обеспечения движущихся поездов при распределенном питании с глубоким вводом в контактную сеть на повышенном напряжении;

5) Разработка методики расчета параметров системы электроснабжения при распределенном питании.

Методы исследования

В исследованиях использованы теории преобразования электроэнергии, автоматического регулирования, электрической тяги; компьютерные технологии проектирования, математическое моделирование и планирование эксперимента.

Научная новизна

На защиту выносятся следующие результаты, имеющие научную новизну;

1) Впервые выполнена сравнительная оценка качества электроэнергетического обеспечения ЭПС при централизованном и распределенном способах питания контактной сети постоянного тока.

2) Разработанная автором компьютерная программа электрических расчетов распределенной системы тягового электроснабжения, позволяющая учесть дополнительную продольную линию повышенного напряжения и линейные преобразовательные пункты питания.

3) Оригинальные алгоритмы определения вариантов размещения линейных преобразовательных пунктов, сечения проводов контактной сети и продольной линии с учетом снижения потерь мощности и расхода электроэнергии, разработанные на основе новых методик.

4) Новое предложение по усилению электрифицированных участков постоянного тока напряжением 3,3 кВ при переводе на скоростное движение пассажирских поездов и на работу с пропуском тяжеловесных составов.

Практическая значимость

Практическая значимость работы заключается в том, что предложен новый, более эффективный способ усиления участков железных дорог, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3,3 кВ, реконструируемых для скоростного движения пассажирских поездов и пропуска тяжеловесных составов и разработана методика проектирования.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на пяти международных симпозиумах «ЭЛТРАНС»:2001, 2003, 2005, 2007 и 2009 годах, на международной конференции в Польше, а также на научных

семинарах кафедры «Электроснабжение железных дорог» и научно-техническом совете дроектно-изыскательского института «Ленгипротранс».

Публикации

По теме диссертационной работы опубликованы девять печатных работ, одна из них в журнале по перечню ВАК. Получен патент на полезную модель по новой системе электроснабжения железных дорог постоянного тока.

Структура и объем работы

Работа состоит из ведения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложения. Общий объем диссертации составляет 153 стрвключая 65 рисунков и 12 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечены актуальность работы и главное направление развития железнодорожного транспорта в области электроэнергетики.

В первом разделе дан анализ способов усиления существующей системы электроснабжения постоянного тока, определены цель, задачи и методы исследования. Рассмотрены основные ограничения по надежному электрообеспечению тяги поездов при централизованном электроснабжении.

При распределенном питании подключение контактной сети к источникам электроснабжения осуществляется с помощью линейных преобразовательных пунктов и дополнительной продольной линии электропередачи повышенного напряжения до 18-24 кВ постоянного тока или до 35 кВ переменного тока.

Обоснование уровня напряжения и совершенствование методов расчета являются необходимым условием перехода к ресурсосберегающей технологии энергообеспечения на основе системы распределенного питания при высокоскоростном и тяжеловесном движении по программам модернизации электроэнергетической инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Во втором разделе рассмотрен метод математического моделирования применительно к предлагаемой системе распределенного питания контактной сети постоянного тока напряжением 3,3 кВ посредством глубокого ввода электроэнергии от мощных подстанций на межподстанционную зону на повышенном напряжении 35 кВ. Передача электроэнергии осуществляется по дополнительной продольной линии трехфазного тока с преобразованием и понижением уровня напряжения на автоматических пунктах питания, расположенных по длине электрифицированной трассы через определенные расстояния.

Математическая модель разработана для системы распределенного питания, схема замещения которой приведена на рис. 1.

Реализация математической модели осуществлена с использованием метода декомпозиции путем расчленения ее на простые блоки с учетом их взаимодействия. Применен известный подход к исследованию на основе имитационного компьютерного моделирования.

Рис. 1. Схема замещения системы распределенного тягового электроснабжения с питающей линией трехфазного тока

Выделенные подсистемы: трансформаторная подстанция, питающая продольную линию; преобразовательный пункт переменно-постоянного тока; электроподвижной состав; продольная линия повышенного напряжения; электротяговая сеть - представлены отдельными статическими математическими моделями, описанными системой нелинейных алгебраических уравнений.

Известные программные продукты КОШЭ-З (ЫОИЭ-А) и «Кортес», разработанные ВНИИЖТ и широко используемые в электрических расчетах тягового электроснабжения, для имитационного моделирования сложной системы распределенного питания пригодны только для решения частных задач определения предельных значений параметров системы тягового электроснабжения. Попытки адаптировать существующие программные продукты к расчетам распределенной системы не дали необходимых решений задач поставленных в настоящей работе.

В модели учитывалась внешняя характеристика преобразовательного пункта

и„ = с/„о - -

(1)

где [/¿о - среднее значение выпрямленного напряжения холостого хода;Д£/^, АС/^, ЛС^к - соответственно потери напряжения на анодном индуктивном сопротивлении, на эквивалентном анодном активном сопротивлении, на силовых полупроводниковых приборах.

В схеме замещения указанные потери происходят на соответствующих эквивалентных сопротивлениях:

Р = Р, + РЯ+Р„- (2)

Получены уточненные зависимости нелинейных анодных активных

сопротивлений преобразовательных пунктов:

\\

(3)

Рл1 ~ „г

Ш К

А-Вагссоэ! 1

JJ

где А, В, С - постоянные коэффициенты для различных схем выпрямления, например для двенадцатипульсовой схемы А = 7,464; В = 1,188; С = 0,51; К - коэффициент приведения напряжения ко вторичной обмотке преобразовательного трансформатора; - суммарное сопротивление питающей энергосистемы, продольной линии повышенного напряжения и первичной обмотки преобразовательного трансформатора.

На рис. 2 приведена зависимость для различных напряжений

короткого замыкания преобразовательного трансформатора, иллюстрирующая нелинейный характер этого сопротивления.

Рис. 2 Зависимость эквивалентного активного анодного сопротивления от выпрямленного тока при Я1 = 1 и К= 1

Уточнены эквивалентные сопротивления для всех элементов в цепи питания от источника внешнего электроснабжения до токоприемника

эпс.

Диаграмма, иллюстрирующая соотношение эквивалентных сопротивлений для всей цепи, приведена на рис. 3.

р,%

35,0 30,0 25,0 20,0 15.0 10,0 5,0 0,0

Рис. 3. Диаграмма эквивалентных сопротивлений в процентах от суммарного сопротивления до тяговой сети

Анализ полученных в работе результатов показал, что эквивалентные активные сопротивления оказывают существенное влияние на потери выпрямленного напряжения. Их значения достигают 40% от полного анодного сопротивления выпрямителя. В существующих методиках это влияние не учитывалось, что приводило к существенной погрешности в электрических расчетах при проектировании устройств электроснабжения тяги поездов.

Эквивалентные сопротивления отдельных подсистем в цепи от энергосистемы до токоприемника для электротяговой сети М120+2МФ100+2Р65 длиной 5 км оценены следующими значениями в процентах от суммарного сопротивления рэс = 0,5; ртп =3,9; р^ =11,2; рпп =16,4; ртс =68.

В электрических расчетах токи поездов(/„ь 1т) формируются по предварительно выполненным тяговым расчетам при заданном и неизменном напряжении во всей зоне питания ЭПС. При имитационном моделировании потребляемый поездом ток учитывается в каждый момент времени в зависимости от реального напряжения на токоприемнике ЭПС.

Математическая модель распределенной системы электроснабжения является нелинейной как по параметрам схемы замещения питающей сети, так и по формированию тяговой нагрузки. Применительно к поставленной в работе задаче алгоритм расчета мгновенных схем составлен с использованием метода итерации (рис. 4).

II

* щ

10.4

7.3 6.3 6.7 п

1.7 п , 1,7 ■ ^ , ■ — V ] п

-1-1—1-—г—1--1———1—'--1——-1—--1-—1-1-1—-

Рэс Р*Т РгТ РтПЛ Р,пл РхПТ Рг1ПП Рг1ПП РкО

Рис. 4 Алгоритм итеративного расчета мгновенных схем замещения

На рис. 4 обозначены:

Y, U, J - матрицы соответственно узловых проводимостей, матрицы столбцы напряжений и токов, UY = J - решение системы узловых напряжений; s - заданная относительная погрешность вычисления (принималась s = 10"5); Гюр - ток через р-ую ветвь схемы замещения,

содержащую нелинейное сопротивление; rB"v - сопротивление ветви,

содержащей нелинейный элемент; Щ - узловое напряжение q-го узла.

Исходные данные задачи для расчета в модели формируются в виде трех текстовых файлов: в первом - координаты трансформаторных подстанций и пунктов питания и установленное на них оборудование, тип продольной линии и электротяговой сети; во втором - данные расчета схемы замещения системы тягового электроснабжения; в третьем - график движения поездов. Разработан исходный код вычислительной программы на языке Delphi.

Для подтверждения достоверности предложенной методики расчета разработана динамическая имитационная модель с использованием программы PSpice. Эквивалентное сопротивление, полученное на имитационной модели (рим = 0,133 Ом), совпало со значением

вычисленного сопротивления по предложенной методике (Рмет =0,135 Ом).

Проверка адекватности разработанной расчетной программы мгновенных схем выполнена с использованием пакета расширения Ма11аЬ -БтиПпк.

В третьем разделе даны результаты исследования напряжения у токоприемников электроподвижного состава и потерь энергии с постановкой многофакторного вычислительного эксперимента на имитационной модели.

В качестве критериальных величин при расчетах использованы: напряжение у токоприемника ЭПС при заданных условиях эксплуатации, нагрузочная способность контактной подвески по току, потери электроэнергии и кпд системы электроснабжения. Использованы нормативные параметры по напряжению: номинальное напряжение ити = 3 кВ, максимальное стабильное напряжение (для / < ад) £/тах, = 3,6 кВ, максимальное нестабильное напряжение(для / < 5 с) {/тах2 = 3,9 кВ. В качестве характеризующих параметров приняты минимальное и среднее значения напряжения. Среднее полезное напряжение у токоприемника на межподстанционной зоне за время прохождения зоны поездом или пакетом поездов определялось по соотношению:

/=1 Гх1 (=1 Гх,

Задача регрессионного анализа сводилась к нахождению функции отклика у - /(х1,х2,...,хп) от всех влияющих факторов х\, х2, ... хп. В качестве функции отклика при проведении экспериментов приняты среднее и минимальное напряжения у токоприемника поезда, а также к.п.д. системы электроснабжения. Выделены семь наиболее существенных факторов: расстояние между питающими пунктами /пп, мощность питающего пункта расстояние между трансформаторными

подстанциями Хтп, их мощность Лтг, межпоездной интервал (2, удельное сопротивление питающей линии гт и тяговой сети гТС, Для описания функции принят полином-отрезок ряда Тейлора, в который разлагается неизвестная функция

л л л

У = Ь0 + 2>Л + + ■ (б)

(=1 (=1 м /■=1

Принят план Бокса-Бенкина, представляющий собой выборку строк из плана полного факторного эксперимента. В этом плане число строк (количество опытов) и = 62 при числе факторов к = 7.

Из анализа полученных данных сделан вывод по оценке степени влияния факторов на снижение иАУ. Снижается 11Ау при увеличении гтс,

Лш ^пп) ¿тп. й- Увеличение им при возрастании ■У-™ и Дп. Факторы влияния условно разделены на три категории: сильно влияющие (1ТП) 0, средне влияющие (/пп, Рат гтс) и слабо влияющие (гп„, 5ТП). Выполнен анализ напряжения в контактной сети у токоприемника поезда.

Оценка отклонения от среднего значения выполнена с помощью

коэффициента вариации:

' (7)

АУ

где Ди„ - отклонение напряжения в дискретные моменты времени от среднего значения.

Даны оценки среднего напряжения для случая выпадения одного из пунктов питания из работы. Интегральные показатели напряжения в контактной сети у токоприемника поезда приведены в табл. 1.

Аналитические исследования выполнены при вариации расстояния между трансформаторными подстанциями и сделан вывод по методике выбора этого расстояния с учетом результатов электрического расчета и возможности подключения к энергосистеме с учетом экономических критериев.

Таблица 1

Интегральные показатели напряжения в контактной сети

Показатель качества напряжения Номер варианта

1пп = 9 км 1„„ = 6 км Хпп = 3 км

норм. сх. вынужд. реж. норм. сх. вынужд-реж норм. сх. вынужд. реж

¿Уду, В 3112 3023 3138 3103 3163 3153

К. % 0,318 0,8 0,247 0,418 0,217 0,262

£/тт 3> В 3014 2751 3053 2928 3099 3056

Итт 1, В ЗОЮ 2744 3044 2927 3087 3048

Примечание: 11тт з - минимальное трехминутное напряжение на токоприемнике; Цшгп - минимальное одноминутное напряжение.

Выполнено исследование токораспределения в устройствах электротяговой сети при распределенном питании (рис. 5). С увеличением /пп и соответственно мощности преобразовательных пунктов нагрузка от движущегося поезда более равномерно распределяется между соседними пунктами питания.

ост ¡-3 ¡-2 1-1 I 1+1 ¡+2 ¡+3 ост

Рис. 5. Распределение мощности потребляемой поездом по преобразовательным пунктам при различных расстояниях между ними

Параметры продольной линии повышенного напряжения оказывают тем большее влияние на распределение мощности, чем ниже уровень напряжения в ней. При проектировании необходимо принимать решение по обоснованию повышенного напряжения в продольной линии, исходя из обобщенного критерия минимума потерь в системе питания. Потери мощности, определенные из вычислительных экспериментов, с использованием приведенного уравнения регрессии отражены на рис. б.

Рис. 6. Структура потерь энергии для одного из вариантов соотношения факторов

Наибольшие потери сосредоточены в контактной сети. Рассмотрен коэффициент полезного действия системы в зависимости от наиболее значимых факторов.

Увеличение расстояния между подстанциями и пунктами питания приводит к снижению к.п.д., увеличение интервала попутного следования - к изменению к.п.д. с максимумом при 6 - 16 мин при всех вариантах размещения пунктов питания. Выявлена общая тенденция: энергетическая эффективность распределенной системы электроснабжения тем выше, чем

меньше расстояние между питающими пунктами и соответственно меньшей мощностью каждого пункта питания.

С использованием имитационной модели выполнен сравнительный анализ схем централизованного и распределенного питания для исходных параметров электрифицированной линии, приведенных на рис. 7.

Л I._'пГ5' ™_

STO = 2*25MBA

Sm = 4,9 MBA

п п г 1Г" hm п п п п / п п П П П П I "' Г-Ц п пгП о м|

1

ф Удельная мошн >сть эл ктропс требле им - 7£ 0 кВт/ v.M

Контактная сеть

.V-2X16MBA I. ¿тп 0) _5П. = 2ХЦ.4МВА

тп тп тп

ПСХ1 2 ПСК2 3

1

Удельная мощность электропотребления - 7QQ кВт/км

Контактная сеть

Рис. 7. Исходные параметры схем распределенной (а) и централизованной (б) схем питания тяговой сети

Сравнение вариантов схем осуществлено по трем критериям: качеству напряжения у токоприемников, токам подстанций и питающих линий тяговой сети, потерям энергии. Результаты анализа приведены в табл. 2.

Таблица 2

Сравнение централизованной и распределенной схем

Показатель Централизованная Распределенная

М120+2МФ100 М120+2МФ100 + AI 85 М120+2МФ100 + 2А185 норм, режим вынужд. режим

UB ср, В 3216 3268 3296 3304 3289

U„ minj В 3113 3179 3222 3242 3181

К„ % 2,7 2,1 1,74 1,39 2,06

AWm % 6,71 5,16 4,19 2,11 2,48

AK», % - - - 1,49 1,47

AW, % 7,8 6,4 5,6 4,81 5,2

Лт> А 3113 3081 3052 901 1230

4, А 885 876 868 392 568

SycT, MBA 4(2&1т+2йт) = 4(2'16+2'11,4) = 219 45тп+11йш = = 4-25+11-4,9 = 154

В табл. 2 обозначено: U„ ср - среднее напряжение у токоприемника движущегося поезда; U„ mjn - минимальное напряжение у токоприемника поезда; ка - коэффициент вариации; AWm - потери энергии в тяговой сети; ДWm - потери энергии в питающей

линии; Л ТУ - суммарные потери в системе электроснабжения; /„„ - эффективное значение тока питающего пункта (тяговой подстанции или преобразовательного пункта); /ф - эффективное значение тока фидера контактной сети; ~ мощность установленного тягового оборудования.

По качеству напряжения, потерям энергии, коэффициенту использования установленной мощности оборудования схема распределенного питания имеет существенные преимущества.

В четвертом разделе разработана ■ методика определения максимальных расстояний между трансформаторными подстанциями и преобразовательными пунктами в зависимости от удельной мощности электропотребления по регламентируемым критериям функционирования системы электроснабжения. Использовано регрессионное уравнение в виде полинома второй степени, решением которого получены зависимости расстояний от основных влияющих факторов (рис. 8).

Рис. 8. Зависимость расстояния между трансформаторными подстанциями (£тп) от удельной мощности электропотребления (.Руд) при регламинтируемом минимальном напряжении на токоприемнике ит\п_р = 2700 В и для четырех значений расстояний между преобразовательными пунктами (/пп).

На рис. 9 приведена зависимость расстояния между преобразовательными пунктами от удельной мощности электропотребления.

Расчеты, выполненные по предложенной методике позволили определить максимальные расстояния между трансформаторными подстанциями и пунктами питания.

При пакетном графике движения поездов исследования выявили характер изменения тяговой нагрузки в распределенной системе электроснабжения. Характер электрических нагрузок зависит от основных факторов: длины межподстанционных зон, мощности электропотребления, скорости движения, количества поездов в пакете, интервала попутного следования.

Ltt\ mw

20

1

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

|Х i

\ |

|

\

\ N N

\ 1

\ \ |

л » 1

-\лп=40км -lttf50km

- Ьп=60ми

- lttt=70 wvi1

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

Руд, rfJrftM

Рис. 9. Зависимость расстояния между преобразовательными пунктами (fan) от удельной мощности электропотребления (Руд) при регламинтируемом минимальном напряжении на токоприемнике Um¡nj> = 2700 В и для четырех значений расстояний между трансформаторными подстанциями (¿тп).

Предложено проводить расчеты по известному методу кривых длительности приложения нагрузки определенного уровня. Разработана методика построения последовательностей токов нагрузки i{t) с шириной шага tA, оценивающих плотной во времени кривой длительности нагрузки среднеквадратичных значений в соответствии с выражением: f i-;-

эф max

(/ ) = max

(8)

где О <Г<(Г-/) и <Т.

Полученные зависимости ожидаемых токовых нагрузок при пакетном графике позволяют произвести расчет параметров цепной контактной подвески и трансформаторного оборудования.

Уплотненные графики построены для среднего минимального напряжения у токоприемника поезда и для мощности преобразовательного пункта.

На основании полученных зависимостей разработана методика расчета нагрузочной способности основных элементов системы распределенного тягового электроснабжения.

На рис. 10 приведено сравнение тока нагрузочной способности /ф(<) для контактной подвески М95+2МФ100 с током питающей линии уплотненным по времени.

Использование уплотненных по времени графиков мощности позволяет в предложенном методе определять параметры трансформаторных подстанций и преобразовательных пунктов.

2 ООО I, А 1500

1000

500

0

1 10 100 1000 10000 100000

Рис. 10. Сравнение тока термической нагрузочной способности с уплотненным по времени графиком тока питающей линии контактной сети

Для расчетов при реальном проектировании с целью снижения затрат времени к разработанной имитационной расчетной программе добавлена база данных устройств электроснабжения и модули параметров схемы замещения по каталожным данным. В расчетную программу интегрирована входная форма для задания на расчет и контроля его промежуточных результатов. Также дополнительно разработан алгоритм функционирования модуля по созданию и редактированию графиков движения. Выполнен вариантный расчет по распределенной схеме для электрификации участка Лосево-Каменногорск Октябрьской железной дороги.

По результатам расчетов дана оценка расстояния между преобразовательными пунктами по экономическим критериям.

Основные результаты и выводы по работе

На основе выполненных исследований предложена усовершенствованная научно обоснованная методика расчета распределенной системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ и разработана схема электротяговой сети с глубоким вводом линии повышенного напряжения 35 кВ на межпод станционные зоны, обеспечивающая поддержание . стабильного уровня напряжения у токоприемников движущихся поездов.

В том числе в работе получены следующие основные результаты:

1. Проведенный анализ существующей схемы централизованного электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ и схемы децентрализованного (распределенного) электроснабжения выявил преимущества распределенного питания по критериям качества напряжения, использования установленной мощности преобразовательного оборудования устройств электроснабжения и энергоэкономичности. Сделан вывод о целесообразности применения при интенсивных тяговых

нагрузках системы электроснабжения с распределенным питанием и необходимости разработки усовершенствованной методики расчета параметров для проектирования такой системы.

2. Уточнена методика расчета параметров схемы замещения распределенной системы тягового электроснабжения с продольной питающей линией трехфазного переменного тока.

3. Разработана имитационная модель и компьютерная программа электрических расчетов распределенной системы тягового электроснабжения, позволяющие учитывать дополнительную продольную линию повышенного напряжения и преобразовательные пункты питания контактной сети.

4. Проведена оценка качества напряжения у токоприемника ЭПС и энергетической эффективности распределенной системы электроснабжения по сравнению с централизованной. По качеству напряжения, потерям энергии, коэффициенту использования установленной мощности оборудования схема распределенного питания имеет существенные преимущества.

5. На основе предложенных методик разработаны оригинальные алгоритмы определения вариантов размещения преобразовательных пунктов, сечения проводов контактной сети с учетом снижения потерь и расхода электроэнергии.

6. Разработана методика определения максимальных расстояний между трансформаторными подстанциями в зависимости от удельной мощности электропотребления. Определены максимальные расстояния между трансформаторными подстанциями: 50...70 км для интенсивного грузового движения и 30...50 км для высокоскоростного движения.

7. Погрешности в определении напряжений на токоприемниках ЭПС по предложенным методикам не превышают 5%.

8. Проведено сравнение вариантов размещения преобразовательных пунктов при интенсивном движении по экономическим критериям. Минимальные приведенные затраты достигаются при расстояниях между пунктами питания в пределах 5...7 км.

9. Предложена методика выбора параметров основного энергетического оборудования распределенной системы тяги поездов, основанная на сравнении графиков перегрузочной способности с уплотненными по времени графиками нагрузок.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Смирнов Д.Б. Разработка основных положений методики проектирования распределенной системы тягового электроснабжения [текст] / Д.Б.Смирнов //Транспорт Урала. -Екатеринбург, УрГУПС, 2009.-№4/23.-с.98-100.

Материалы международных конференций, статьи в российских и

зарубежных изданиях, патенты:

2. Смирнов Д.Б., Бурков А.Т. Исследование тягового высоковольтного выпрямительного агрегата 12 кВ [текст] // Тезисы доклада на 55-й научно-технической конференции «Неделя науки-95», СПб: ПГУПС, 1995.-c.133.

3. Бурков А.Т., Березин Ю.Е., Смирнов Д.Б., Жемчугов В.Г., Саенко Н.Н. Распределенная система питания электрифицированных магистралей постоянного тока [текст] // Труды научно-технической конференции "Unconventional electromechanical and electrotechnical systems" Szczecin, 15-17 December, 1996.-е. 679-682.

4. Смирнов Д.Б., Самонин А.П. Внешняя характеристика преобразовательного пункта постоянно-постоянного тока [текст] // Материалы второго международного симпозиума «Электрификация и научно-технический прогресс на ж.д. транспорте» (Элтранс-2003), СПб: ПГУПС, 2003.-е 428-434.

5. Минин К.Н., Саенко Н.Н., Смирнов Д.Б., Яковлев Н.Б. Перспективы электрификации железных дорог Северо-Западного региона Российской Федерации // Материалы второго международного симпозиума «Электрификация и научно-технический прогресс на ж.д. транспорте» (Элтранс-2003), СПб: ПГУПС, 2003.-е 77-83.

6. Смирнов Д.Б., Самонин А.П. Разработка методики расчета эквивалентного сопротивления распределенной системы тягового электроснабжения [текст] // Тезисы доклада на третьем международном симпозиума «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте» (Элтранс 2005) СПб: ПГУПС, 2005 с.ЗЗ.

7. Смирнов Д.Б., Самонин А.П. Качество напряжения и потери мощности в распределенных системах тягового электроснабжения [текст] II Материалы четвертого международного симпозиума «Электрификация и организация скоростных и тяжеловесных коридоров на железнодорожном транспорте» (Элтранс 2007) СПб: ПГУПС, 2007 с. 400-405.

8. Смирнов Д.Б. Основы методики расчета эквивалентного сопротивления распределенной системы тягового электроснабжения [текст] // Тезисы доклада на пятом международном симпозиуме «Электрификация, инновационные технологии, скоростное и высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте» (Элтранс 2009) СПб: ПГУПС, 2007 с.72-73.

9. Патент на полезную модель № 94918 - Система электроснабжения железных дорог постоянного тока. Опубликован 10.06.2010, Бюлл.№16, авторы Бурков А.Т., Смирнов Д.Б.

Подписано к печати Л2, Н. jOfO. Печ. л.-1,0

Печать -ризография. Бумага для множ. апп. Формат 60x84 /ц

Тираж 100 экз. Заказ № Ml.

CP ПГУПС 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

1.1. Электрифицированный транспорт России в современных условиях.

1.2. Энерговооруженность тягового электроснабжения на линиях постоянного тока.

1.3. Ограничения системы централизованного электроснабжения.

1.4. Способы усиления тягового электроснабжения постоянного тока.

1.5. Преимущества распределенной системы питания тяговой сети.

1.6. Методы расчета систем тягового электроснабжения постоянного тока

1.7. Цель, задачи и методы исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ПИТАНИЕМ ТЯГОВОЙ СЕТИ.

2.1. Общие требования к построению математической модели.

2.2. Математическое описание параметров схемы замещения распределенной системы тягового электроснабжения с питающей линией трехфазного переменного тока.

2.3. Разработка программного обеспечения математической модели.

2.4. Оценка достоверности математической модели.

Выводы по главе.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ПИТАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

3.1. Критерии оценки и влияющие факторы.

3.2. Исследование уровня напряжения у токоприемников движущихся поездов.

3.3. Исследование токораспределения в устройствах электротяговой сети

3.4. Исследование потерь энергии в элементах электротяговой сети.

3.5. Сравнительный анализ схем централизованного и распределенного питания.

Выводы по главе.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОТЯГОВОЙ СЕТИ ПРИ РАСПРЕДЕЛЕННОМ ПИТАНИИ.

4.1. Определение расстояний между трансформаторными подстанциями и преобразовательными пунктами в распределенной системе тягового электроснабжения с питающей линией переменного тока 35 кВ.

4.2. Исследование графиков токов, напряжений и мощностей в электротяговой сети.

4.3. Методика расчета нагрузочной способности основных элементов системы распределенного тягового электроснабжения. 11В

4.4. Оценка методики расчета при реальном проектировании.

4.5. Оценка расстояния между преобразовательными пунктами по экономическим критериям.

Выводы по главе.

Основным документом, определяющим тенденции дальнейшего развития энергетического комплекса на сети электрифицированных железных дорог, является «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской. Федерации до 2030 года», которая направлена на решение следующих основных проблем: гарантированного энергетического-обеспечения текущих и перспективных объемов перевозочного процесса по сети дорог ОАО «РЖД»; снижения и поддержания удельного электропотребления в подразделениях компании на технически обоснованном уровне, а также сокращения финансовых затрат на приобретение электроэнергии за счет снижения потерь энергии и повышения' эффективности работы компании на оптовом рынке электроэнергии и мощности.

В настоящее время, на значительном полигоне электрифицированных (особенно на постоянном токе) железных дорог основные элементы системы тягового электроснабжения исчерпали свой ресурс или находятся близко к этому показателю. Износ основных фондов со сроком службы 40 лет достиг 75-80 %. Старение технических средств является объективным фактором их повреждаемости, снижения надежности, а это ведет к увеличению затрат на техническое обслуживание и ремонт, ухудшению работы по обеспечению безопасности движения поездов.

Расходы на энергоресурсы в эксплуатационных расходах железных дорог по своей величине являются второй составляющей после расходов на оплату труда. Поэтому все большую актуальность приобретает решение вопросов, связанных с обновлением основных фондов и энергосбережением на электрифицированном железнодорожном транспорте. А именно -внедрение современных, малообслуживаемых и высоконадежных устройств и технологий тягового электроснабжения.

Кроме того, отраслевая программа повышения массы и длины грузовых поездов предполагает в ближайшие годы существенное увеличение грузопотоков на ряде направлений сети железных дорог России, что потребует организовать движение поездов массой 600019000 т, а на отдельных специализированнь1х линиях - до 10. 18 тыс.тонн.

Поезда большой массы будут использоваться в основном на электрифицированных направлениях. Однако существующие системы тягового электроснабжения не всегда в состоянии обеспечить передачу электроэнергии требуемой мощности и качества для поездов повышенной массы. Повысить энергетические возможности системы тягового электроснабжения потребуется и при введении высокоскоростных поездов (300 — 350 км/ч), так как их энергопотребление близко к энергопотреблению тяжеловесных поездов, а требования к уровню и качеству напряжения на токоприемнике электроподвижного состава значительно жестче.

Ограничения применяемой в настоящее время системы централизованного электроснабжения в. основном обусловлены необходимостью усиления действующих электрифицированных линий постоянного тока.

На многих участках сечение проводов контактной сети приближается к значению 600 мм2 в медном эквиваленте, а количество усиливающих проводов достигло предельных значений. В условиях повышенных электрических нагрузок только за счет подвески дополнительных проводов невозможно обеспечить термическую устойчивость контактной сети и требуемый уровень напряжения у токоприемников поездов. Провозную и пропускную способности таких электрифицированных участков можно увеличить за счет строительства дополнительных тяговых подстанций и подключения их к системе внешнего электроснабжения, требующего значительных капитальных затрат

При этом расстояния между соседними подстанциями уменьшаются до 10. 15 км, а в отдельных случаях, например на линии Санкт-Петербург-Москва, имеются межподстанционные зоны протяженностью 6.8 км.

В этих условиях традиционные системы питания тяговой сети оказываются неэффективными и неэкономичными. Как показывают расчеты, суточная загрузка тяговых, подстанций при обеспечении графика интенсивного движения поездов не превышает 20-25 %, а в тоже время потери энергии в тяговой сети при пиковых нагрузках увеличиваются и достигают 10-15 % от электропотребления.

Обеспечение надежного и экономичного электрообеспечения тяги поездов на эксплуатируемых линиях постоянного тока с интенсивным движением является актуальной задачей Российских железных дорог.

Решение данной проблемы может быть достигнуто повышением уровня напряжения в контактной сети постоянного тока до 18.24 кВ. Но в этом случае необходимо создавать новый электроподвижной состав высокого напряжения.

В условиях сохранения уровня напряжения 3,0 кВ значительное улучшение качества энергообеспечения тяги может быть достигнуто при альтернативной, по отношению к централизованному питанию, системе распределенного питания, принцип которого сформулирован в трудах профессора К.Г. Марквардта. При распределенном питании подключение контактной сети к источникам электроснабжения достигается с помощью линейных преобразовательных пунктов к продольной линии электропередачи повышенного напряжения переменного (постоянного) тока.

Такая система питания при значительно меньшем сечении проводов контактной сети обеспечивает уменьшение потерь энергии и поддержание требуемого уровня напряжения в контактной сети. В устройствах электроснабжения увеличивается коэффициент использования мощности основного энергетического оборудования. Эти качества являются главнейшими преимуществами системы распределенного питания. Кроме того, значительно облегчается защита контактной сети от токов короткого замыкания, снижаются потенциалы рельсов относительно земли, а следовательно и опасность разрушения подземных сооружений блуждающими токами.

Формирование графиков электротяговой нагрузки в распределенной системе отличается от характера подобных графиков на обычных железных дорогах с централизованным питанием контактной сети. Эти нагрузки имеют импульсный характер как для контактной сети, так и для преобразовательных пунктов. В то же время, нагрузки от скоростных и высокоскоростных поездов при пакетном графике движения носят повторно-кратковременный характер, что обуславливает необходимость рассмотрения особенностей определения параметров распределенного электроснабжения (мощности преобразовательных пунктов, размещения их на линии, сечение проводов контактной сети и продольной линии) и выбора электрооборудования с учетом требуемой пропускной и провозной способностей участка и перегрузочной способности проводов и преобразователей энергии.

Несмотря на то, что основные подходы к построению распределенной (децентрализованной) системы тягового электроснабжения были заложены в работах К.Г. Марквардта в 60-х годах прошлого столетия, научных исследований по выявлению особенностей функционирования такой системы электроснабжения в свое время выполнено не было, так как тема была не актуальна. До настоящего времени не разработано достаточных обоснований применения данной системы для увеличения пропускной и провозной способностей электрифицированных линий постоянного тока.

Исследование особенностей энергообеспечения тяги в системе распределенного электроснабжения и разработка методики и инструментов проектирования устройств электроснабжения являются актуальными задачами для повышения надежности и безопасности движения на современном железнодорожном транспорте.

Выводы по четвертой главе

1. Разработана методика определения максимальных расстояний между трансформаторными подстанциями и преобразовательными пунктами в зависимости от удельной мощности электропотребления по регламентируемым критериям функционирования систем электроснабжения. Максимальные расстояния между трансформаторными подстанциями и преобразовательными пунктами: Lm = 50.70 км для грузового и пассажирского движения; Liп = 30.50 км для высокоскоростного движения и£пп = 4.7 км.

2. Предложено использовать методику выбора основного оборудования распределенной системы тягового электроснабжения основанную на принципе принятия решения исходя из учета перегрузочной способности конкретных токоведущих элементов по условию f "^эф max (f * ) ^ пип, ^

3. Разработана программа электрических расчетов распределенной системы электроснабжения использующая предложенную методику выбора основного оборудования. Программа прошла проверку при реальном проектировании электрификации линии Каменогорск - Лосево Окт. ж.д.

4. Проведена оценка оптимального расстояния между преобразовательными пунктами по приведенным годовым затратам. Это расстояние составляет Lim - 5 - 7 км для электрифицированных линий с интенсивным движением.

Заключение

На основе выполненных исследований предложена усовершенствованная научно обоснованная методика расчета распределенной системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ и разработана схема электротяговой сети с глубоким вводом линии повышенного напряжения 35 кВ на межпод станционные зоны, обеспечивающая поддержание стабильного уровня напряжения у токоприемников движущихся поездов.

В том числе в работе получены следующие основные результаты:

1. Проведенный анализ существующей схемы централизованного электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ и схемы децентрализованного (распределенного) электроснабжения выявил преимущества распределенного питания по критериям качества напряжения, использования установленной мощности преобразовательного оборудования устройств электроснабжения и энергоэкономичности. Сделан вывод о целесообразности применения при интенсивных тяговых нагрузках системы электроснабжения с распределенным питанием и необходимости разработки усовершенствованной методики расчета параметров для проектирования такой системы.

2. Уточнена методика расчета параметров схемы замещения распределенной системы тягового электроснабжения с продольной питающей линией трехфазного переменного тока.

3. Разработана имитационная модель и компьютерная программа электрических расчетов распределенной системы тягового электроснабжения, позволяющие учитывать дополнительную продольную линию повышенного напряжения и преобразовательные пункты питания контактной сети.

4. Проведена оценка качества напряжения у токоприемника ЭПС и энергетической эффективности распределенной системы электроснабжения' по сравнению с централизованной. По качеству напряжения, потерям энергии, коэффициенту использования установленной мощности оборудования схема распределенного питания имеет существенные преимущества.

5. На основе предложенных методик разработаны оригинальные алгоритмы определения вариантов размещения преобразовательных пунктов, сечения проводов контактной сети с учетом снижения потерь и расхода электроэнергии.

6. Разработана методика определения максимальных расстояний между трансформаторными подстанциями в зависимости от удельной мощности электропотребления. Определены максимальные расстояния между трансформаторными подстанциями: 50.70 км для интенсивного грузового движения и 30.50 км для высокоскоростного движения.

7. Погрешности в определении напряжений на токоприемниках

ЭПС по предложенным методикам не превышают 5%.

8. Проведено сравнение вариантов размещения преобразовательных пунктов при интенсивном движении по экономическим критериям. Минимальные приведенные затраты достигаются при расстояниях между пунктами питания в пределах 5.7 км.

9. Предложена методика выбора параметров основного энергетического оборудования распределенной системы тяги поездов, основанная на сравнении графиков перегрузочной способности с уплотненными по времени графиками нагрузок.

1. Федотов A.A. 75 лет хозяйству электроснабжения железных дорог России Текст. //Ж.-д. трансп. Сер. «Электроснабжение железных дорог». ЭИ/ЦНИИТЭИ, 2004г.-Вып.2, с. 1 -71

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

3. Fahrleitungen elektrischer Bahnen: Planung, Berechnung, Ausführung: fon Anatoli Г. Gukow, Stuttgart., Teubner, 1997.-718s.

4. Мирошниченко. Р.И. Сравнительная оценка способов усиления системы постоянного тока 3 кВ Текст.// Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института ж.д. транспорта, 1973, №1, с. 1-121

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

6. Оптимизация, потребления электроэнергии на направлении; Санкт-Петербург Москва : Отчет о НИР Текст./ Петербургский гос.ун-т путей сообщения; рук. темы к.т.н., доц. В.М.Варенцов. СПб., 1994, 91 с.

7. Мирошниченко Р.И. Режимы работы электрифицированных участков Текст. М., Транспорт, 1982, 207 с.

8. П.Каваньяро М., Ланцовеккья Л. Системы электрификации железных дорог: предложение на 80-е годыТекст.// ЦНИИТЭИ МПС, 1983, 15 с.

9. Система повышенного напряжения 12 кВ: Отчет о НИР Текст./ Лен. ин-т инж. ж.-д. тр-та; рук. темы д.т.н., проф. А.Т.Бурков. Ленинград, 1988, 150 с.

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

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

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

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

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

15. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрических железных дорогТекст. М., Трансжелдориздат, 1958, 288 с.

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

17. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорогТекст./ Учебник для вузов ж.д. трансп. М., Транспорт, 1982, 528 с.

18. Марквардт, Г.Г. Применение теории вероятностей и вычислительной техники в системе энергоснабжения Текст. М., Транспорт, 1972, 224с.

19. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог Текст. МПС СССР, М., Транспорт, 1991г.

20. Караев, Р.И., Волобринский С.Д., Ковалев И.Н. Электрические сети и энергосистемы Текст./ Учебник для вузов ж.д. транспорта. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Транспорт, 1988, 326 с.

21. Концепция модернизации устройств электроснабжения железных дорог Текст. М., МПС РФ Департамент электрификации и электроснабжения, 1999, 152с.

22. Кузин, С.Е. Расчет системы электроснабжения электрических железных дорог Текст.//. Методические указания для курсового дипломного проектирования. Л., ЛИИЖТ, 1973, 48 с.

23. Усиление системы тягового электроснабжения при проведении поездов повышенной массы и длины Текст./ [А.Н. Митрофанов, М.А. Гаранин, Е.В. Добрынин, И.А. Крестовников]; Сам. гос. акад. путей сообщ. Самара, СамГАПС, 2006, 156 с.

24. Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копченова Р.В. Вычислительные методы для инженеров Текст./ Учеб. пособие. М., Высш. шк., 1994, 554 с.

25. Двенадцатипульсовые полупроводниковые выпрямители тяговых подстанций Текст./ Б.С. Барковский, Г.С. Магай, В.П. Маценко и др.; Под ред. М.Г. Шалимова. М., Транспорт, 1990, 127с.

26. Руководящие материалы по релейной защите систем тягового электроснабженияТекст./ Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М., «ТРАНСИЗДАТ», 1999, 96 с.

27. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи Текст.: Учебн. для вузов ж.-д. трансп. М., Транспорт, 1999, 464 с.

28. Мельников H.A. Матричный метод анализа электрических цепей Текст. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Энергия, 1972 г, 231 с.

29. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники Текст.: В 2-х т. Учебник для вузов. Том 1. 3-е изд. перераб. и доп. Л., Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1981, 536 с.

30. Нерретер В. Расчет электрических цепей на персональной ЭВМ Текст.: Пер. с нем. М., Энергоатомиздат, 1981, 220 с.

31. Культин Н.Б. Delphi 6. Программирование на Object Pascal Текст. СПб., БХВ-Петербург, 2001, 528 с.

32. Розевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0 Текст. М., Солон-Р, 2000, 698 с.

33. Фишлер Я.Л., Урманов Р.Н., Пестряева Л.М. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок ("Трансформаторы". Вып.41) Текст.М., Энергоатомиздат, 1989, 320 с.40. Статья бакалавра

34. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации (ЦЭ-462) Текст. Официальное издание. М., 1997, 78 с.

35. Львовский, E.H. Статистические методы построения эмпирических формул Текст.: Учеб. пособие. М., Высш. школа, 1982, 224 с.

36. Планирование эксперимента в системах электроснабжения Текст.: Конспект лекций. В.Н. Раскин. Куйбышев, КПтИ, 1978, 42 с.

37. Зажигаев Л.С., Кишьян A.A., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента Текст. М., Атомиздат, 1978, 232 с.

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

39. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов Текст. М., Наука, 1965, 340 с.

40. Анализ производственно-хозяйственной деятельности хозяйства электроснабжения за 2007 годТекст. ОАО РЖД №JI1-2437, 122 с.

41. Котельников A.B. основные требования к системам и устройствам тягового электроснабжения скоростных и высокоскоростных магистралей Текст.// Вестник ВНИИЖТ. Новое в электроснабжении, с. 10-15.

42. Fahrleitungen elektrischer Bahnen: Planung, Bereehnung, Ausfuhrung: fon Anatoli I. Gukow.- Stuttgart: Teubner, 1997, 718s.

43. ГОСТ 16772-77. Трансформаторы и реакторы преобразовательные. Общие технические условия. Издание официальное. Издательство стандартов, 1999 г. Переиздание с изменениями

44. ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91). Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. Издание официальное. Издательство стандартов, 2002 г.

45. Электрификация участка Волховстрой Свирь Октябрьской железной дороги: Отчет о НИР Текст./ Петербургский гос. ун-т путей сообщения; рук. темы д.т.н., проф. А.Т.Бурков. СПб., 1997, 164 с.

46. Отраслевой сборник отпускных цен на оборудование для строительства объектов железнодорожного транспорта Текст. / Выпуск 1, 2, 3, 4. ОСОЦо 2001 - 1(2, 3, 4) - 2004.

47. Смирнов Д.Б. Разработка основных положений методики проектирования распределенной системы тягового электроснабжения Текст. / Д.Б.Смирнов //Транспорт Урала. Екатеринбург, УрГУПС, 2009.-№4/23.-с.98-100.

48. Патент на полезную модель № 94918 Система электроснабжения железных дорог постоянного тока Текст./ Бурков А.Т. Смирнов Д.Б.; заявитель и патентообладатель

49. Петербургский государственный университет путей сообщения Опубликован 10.06.2010, Бюлл.№16.

50. Смирнов Д.Б., проф. Бурков А.Т. Исследование тягового высоковольтного выпрямительного агрегата 12 кВ текст. / Тезисы, доклада на. 55-й научно-технической конференции «Неделя науки-95», СПб: ПГУПС, 1995.-c.133.

51. Патент на полезную модель № 94918 — Система электроснабжения железных дорог постоянного тока. Опубликован 10.06.2010, Бюлл.№16, авторы Бурков А.Т., Смирнов Д.Б.