автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование защиты фидеров контактной сети при разземлении опор на участках электрических железных дорог переменного тока

На правах рукописи /

КРЕМЛЕВ Иван Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ РАЗЗЕМЛЕНИИ ОПОР НА УЧАСТКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОМСК 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

МАСЛОВ Геннадий Петрович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ЗАЖИРКО Виктор Никитич;

кандидат технических наук, доцент ОЩЕПКОВ Владимир Александрович.

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет".

Защита диссертации состоится 24 февраля 2005 года в 9 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. Н2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан января 2005 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Омский гос. университет путей сообщения, 2005

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Доля железнодорожного транспорта в структуре электропотребления России в 2003 г. составила 5,8 % (против 4,5 % в 2002 г.), в том числе для электротяги - 4,8 % (против 3,6% в 2002 г.). Рост интенсивности работы электрифицированных участков железных дорог Российской Федерации обостряет проблему повышения надежности функционирования оборудования тяговых сетей.

В последние годы повреждаемость элементов системы тягового электроснабжения не снижается, а некоторых элементов даже возрастает, например, опор контактной сети. Основными причинами этого являются коррозия, выгорание арматуры и т.п. Проверками, проведенными Департаментом электрификации и электроснабжения, установлено, что по различным причинам в пределах некоторых дистанций электроснабжения было разземлено до нескольких сотен опор контактной сети. Замыкание контактной сети на разземленную опору влечет за собой протекание длительного тока через конструкцию, так как применяемая в настоящее время на тяговых Подстанциях и постах секционирования защита зачастую не в состоянии отключить его из-за того, что в ряде случаев значение тока существенно ниже максимального рабочего, по которому осуществляется отстройка защиты. Это приводит к выгоранию арматуры, разрушению бетона, и, как следствие, потере опорой несущей способности. Наблюдались случаи падения опор, в том числе и при движении поездов. Требования по обеспечению безопасности движения поездов подчеркиваются в "Стратегической программе развития компании ОАО «Российские железные дороги»", проект которой принят 11 июня 2004 г.

Цель работы - повышение надежности функционирования тяговых сетей переменного тока за счет совершенствования технологии защиты фидеров контактной сети путем разработки устройства, обеспечивающего отключение токов замыкания на разземленные опоры.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) анализ известных принципов защиты от замыканий на разземленные опоры, оценка их достоинств и недостатков для определения направления исследований;

2) выявление основных факторов, оказывающих влияние на работу защиты от замыканий на разземленные опоры.

3) разработка метода, позволяющего определить основные параметры идентификации нормальных рабочих и аварийных режимов;

4) разработка новых принципов и алгоритмов, позволяющих реализовать технические решения по защите, обеспечивающей надежное отключение аварийных токов тяговой сети при замыкании через большое переходное сопротивление;

5) проведение экспериментальных исследований рабочих и аварийных режимов тяговых сетей, проверка технической эффективности реализованных принципов и определение экономической эффективности от внедрения предложенной защиты на участках переменного тока.

Методика исследования. Поставленные в работе задачи решались путем теоретических и экспериментальных исследований. Для гармонического анализа тока использовался аппарат рядов Фурье. Расчеты выполнены с использованием ЭВМ на базе пакетов MathCAD 2000 и MatLab 6.5. Моделирование нагрузки тяговой сети для определения гармонического состава тока фидеров осуществлялось с использованием элементов теории вероятностей. Значения аварийных токов при различных видах замыкания в тяговой сети определены решением систем линейных алгебраических уравнений. При составлении схемы замещения обратной цепи протекания аварийного тока использовались основные положения теории линий с распределенными параметрами. Данные, полученные экспериментальным путем, обрабатывались с использованием приемов математической статистики. Результаты расчетов согласуются с данными, полученными в результате экспериментальных исследований, а расхождение между ними не превышает 10-15 %.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) исследованы основные факторы, оказывающие влияние на гармонический состав тока фидера подстанции и поста секционирования и получены выражения, позволяющие определить границы изменения коэффициента искажения синусоидальности кривой тока фидера при любом количестве электровозов в зоне питания;

2) предложен и реализован новый алгоритм работы защиты от замыканий на разземленные опоры, позволяющий исключить ложную работу в нагрузочном режиме и повысить чувствительность к минимальным аварийным токам;

3) разработана методика расчета уставок защит от замыканий на раззем-ленные опоры в условиях остаточной нагрузки.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований, выполненных на действующих электрифицированных участках Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог.

Практическая ценность работы заключаются в следующем:

1) разработанный и запатентованный принцип защиты от замыканий на разземленные опоры реализован в блоках микропроцессорной защиты БМРЗ-27,5-ФКС(ОФ-КС)-05,06(01,02), принятых к серийному производству и внедрению на участках Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог;

2) предложенная методика расчета уставок реализованной защиты позволяет отстроиться от ложных срабатываний в нормальном рабочем режиме и учесть остаточную нагрузку на защищаемой зоне в режиме замыкания на опору.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международном научно-техническом симпозиуме «Eltrans-

2001» (Санкт-Петербург, 2001 г.); научно-практической конференции, посвященной 100-летию завершения строительства Транссиба (Омск, 2001 г.); первой российской конференции по заземляющим устройствам (Новосибирск, 2002 г.); научно-практической конференции «Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» (Самара, 2002 г.); региональной научно-практической конференции «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте» (Челябинск, 2004 г.); V международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (Омск, 2004 г.); в дорожной электротехнической лаборатории Восточно-Сибирской железной дороги (2004 г.); заседаниях научно-технического семинара кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» ОмГУПС (Омск, 2001 - 2005 гг.); научно-техническом семинаре кафедр ОмГУПС (Омск, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в восьми печатных работах, которые включают в себя семь статей, один тезис доклада, из которых две статьи с международным участием, две - с всероссийским. Получены одно свидетельство и два патента на полезную модель.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, библиографического списка и ти прилодже-ний. Общий объем - 179 страниц, в том числе 64 рисунка, 5 таблиц, и состоит из 105 наименований и пяти приложений на 22 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность проблемы защиты фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры.

Первый раздел посвящен анализу эксплуатируемых в настоящее время, а также известных способов защиты фидеров контактной сети переменного тока, реагирующих на различные аварийные режимы в тяговой сети, и, в частности, на режимы замыкания, сопровождающиеся токами, соизмеримыми с нагрузкой.

Отмечено, что большой вклад в исследование в разработку защит от малых токов замыкания внесли отечественные ученые Б. Е. Дынькин, Ю. И. Жарков, К. Г. Марквардт, Р. Р. Мамошин, В. Я.Овласюк, В. Н. Пупынин, Е. П. Фигурнов и др.

Показано, что эксплуатируемые в настоящее время защиты фидеров контактной сети переменного тока, обеспечивал надежное отключение при «глухих» коротких замыканиях, как правило, отказывают при замыканиях через существенное переходное сопротивление. Известные способы защиты фидеров от малых токов короткого замыкания не обеспечивают достаточной надежности при наличии остаточной нагрузки на защищаемой зоне и могут ложно работать в нормальных нагрузочных режимах.

Установлено, что наиболее приемлемым способом защиты от замыканий на разземленные опоры, позволяющий с достаточной чувствительностью выявлять подобные аварийные режимы, является способ реализации дистанционной

защиты с угловой характеристикой срабатывания (УХС), продленной вдоль оси активных сопротивлений. При этом определено, что для уменьшения отказов подобных видов защиты в условиях остаточной нагрузки необходимо придать оптимальную форму угловой характеристике срабатывания дистанционной защиты и расширить ее в область нагрузки. Это вызывает необходимость введения дополнительного признака, позволяющего исключить ложную работу защиты в нормальном рабочем режиме. В качестве такого признака решено использовать содержание высших гармонических составляющих в токе защищаемого фидера, так как в кривой аварийного тока содержание гармоник несколько ниже, чем в токе нагрузки.

Кроме того, отмечено, что совершенствование принципа зашиты приводит к необходимости разработки метода расчета ее уставок, позволяющего учесть влияние возможной остаточной нагрузки на показатели аварийного режима.

Второй раздел посвящен анализу факторов, оказывающих влияние на гармонический состав тока фидера и определению границ изменения содержания высших гармоник в токе в нормальном режиме.

Определено, что процентное содержание суммы высших гармоник в сетевом токе электровозов с управляемыми преобразователями с изменением потребляемого тока меняется в более узком диапазоне в отличие от содержания только одной третьей гармоники, которая ранее использовалась в релейной защите в качестве дополнительного признака распознания нагрузочного режима. Поэтому в качестве признака, позволяющего отличать нагрузочные режимы от аварийных, целесообразно использовать коэффициент искажения синусоидальности кривой тока

где 1„ - действующее значение п-й гармоники тока (п = 3, 5, 7, 9); I] - действующее значение первой гармоники тока.

Отмечено, что содержание гармоник в токе фидера существенно отличается от их содержания в токе электровоза. Это обусловлено следующими факторами: количеством и местоположением одновременно работающих в зоне питания электровозов; значением потребляемого каждым электровозом тока; зонами и углами регулирования отдельных электровозов; схемой питания контактной сети и т.п. Кроме того, система тягового электроснабжения в целом характеризуется факторами, оказывающими существенное влияние на формирование гармонического состава тока тяговой сети, к которым, в первую очередь, необходимо отнести волновые процессы, а также наличие уравнительных токов при двухсторонних схемах питания контактной сети. Это приводит к тому, что в общем случае зависимость границ изменения гармоник в токе фидера подстанции и поста секционирования от его значения математически описать сложно. Поэтому единственным способом получения представления о гармоническом составе тока тяговой сети является составление модели, имитирующей

(1)

работу различного числа электровозов с учетом изменения комплексных значений гармонических составляющих в токе каждого из них, позволяющее определить наиболее общие закономерности в изменении содержания высших гармоник тока фидера.

Проведенное моделирование позволило определить наиболее вероятные границы изменения коэффициента искажения синусоидальности кривой тока фидера. Установлено, что минимальное значение коэффициента искажения тока фидера подстанции можно определить по следующему выражению:

I.

-3

К1гаах=25(1-е

(2)

где 1ф - действующее значение тока фидера, для которого рассчитывается коэффициент; Цщк - максимальное действующее значение тока фидера.

Минимальный коэффициент искажения тока фидера поста секционирования может быть найден в соответствии с выражением:

I-

К

I»,

1т т

= 25(1 - е ♦-).

(3)

Максимальное значение коэффициента искажения тока фидера подстанции можно определить по формуле:

К,

;=Ь01

-0,27«

Ф

(4)

где - коэффициент, зависящий от максимальной нагрузки, с изменением максимального тока фидера от 400 до 1000 А он меняется от 150 до 230.

Максимальный коэффициент искажения тока фидера поста секционирования

=4001ф~°'44. (5)

В общем случае коэффициент искажения синусоидальности кривой тока защищаемого фидера с учетом влияния уравнительного тока можно вычислить так:

где - комплексные значения основных гармоник тягового и

уравнительного токов фидера, соответственно.

Третий раздел посвящен исследованию сопротивления растеканию тока железобетонных опор контактной сети и основных параметров аварийных режимов при замыкании на разземленные опоры.

Для определения максимального сопротивления растеканию тока фундаментной части опоры в режиме замыкания проведен расчет для одного арматурного стержня, не имеющего гальванической связи с арматурной сеткой, представленного в виде железобетонного электрода. При этом сопротивление определялось так:

--- !п—+

9 2я1 <1 ЪлГ'Ъ* 2л1 О

Р , 41 1п-

(8)

130

____

— -- ---- --- (»-200 РСЗОО • р.-«* Омм Ом«-Оки

1

где Ре - удельное сопротивление бетона, Ом*м; 1 - глубина заложения фундаментной части опоры в землю, м; d - диаметр арматурного стержня, м; Об -диаметр железобетонного электрода, образованного стержнем и защитным слоем бетона, м; - удельное сопротивление земли, Омм.

Результаты расчета для различных значений удельных сопротивлений р и рб приведены на рис. 1.

Из расчетов следует, что сопротивление опоры может изменяться в широких пределах (от десятков до сотен ом) и в основном определяется удельным сопротивлением грунта. При расчетах аварийных режимов, как правило, принимают удельное сопротивление грунта равным 100 Ом*м. Поэтому с учетом данных, полученных экспериментально, результатами расчетов и рекомендацией известных авторов, занимавшихся данным вопросом, сопротивление растеканию тока опоры в момент замыкания можно принять равным 50 Ом.

Параметры аварийного режима при замыкании на опору рассчитывались с учетом следующих допущений:

- вследствие отсутствия связи разземленной опоры с тяговым рельсом, весь гальванический ток протекает по земле;

- переходное сопротивление «рельс-земля» имеет максимальное значение;

- сеть внешнего электроснабжения имеет максимальное сопротивление;

- процесс короткого замыкания считается установившимся за счет существенной активной составляющей сопротивления цепи протекания аварийного тока.

При расчете режимов замыкания в тяговой сети с различными схемами питания учитывалась возможность каскадного действия комплектов защит фи-

100 200 300

800 Омы 1000

Рис. 1. Сопротивление растеканию тока железобетонного электрода

деров. На рис. 2 приведены области наиболее вероятного попадания вектора входного сопротивления подстанции и поста секционирования при узловой схеме питания в режиме замыкания на опору с различным сопротивлением. Анализ результатов расчета, показал следующее. При схеме консольного, кольцевого и двухстороннего питания входное сопротивление фидеров во всех случаях независимо от точки короткого замыкания и величины переходного сопротивления носит активно-индуктивный характер.

Рис. 2. Входное сопротивление фидеров при узловой схеме в режиме замыкания на разземленную опору: а - фидер подстанции; б - фидер поста секционирования

При узловой схеме питания входное сопротивление фидера подстанции, непосредственно питающего точку короткого замыкания, всегда имеет активно-индуктивный характер. В тоже время вектор входного сопротивления фидеров смежной подстанции при удаленном замыкании на опору с существенным сопротивлением может находиться в четвертом квадранте фазовой плоскости (активно-емкостное сопротивление), что объясняется существенной инауктив-

ной составляющей падения напряжения от питающей системы до шин подстанции и малой фазой тока, обусловленной значительным активным переходным сопротивлением. То же свойственно и для входного сопротивления фидера поста. Это необходимо учитывать при настройке дистанционной направленной защиты фидеров контактной сети.

Определено, что при замыкании на опору напряжение в месте замыкания, а следовательно, и в других точках сети снижается незначительно. Это вызывает необходимость пересмотра существующих методов расчета уставок релейной защиты, реагирующей на подобные режимы, которыми наличие возможной остаточной нагрузки не учитывается.

Принимая во внимание, что дополнительная защита фидеров контактной сети, каковой является защита от замыканий на разземленные опоры, как правило, не имеет резерва, можно считать, что при реализации селективной защиты межподстанционной зоны для защиты фидеров тяговой подстанции защищаемой является зона, равная половине расстояния от подстанции до поста, а при неселективной - все расстояние. Поэтому в соответствии с расчетами, в первом случае минимальный аварийный ток, на который должна реагировать защита, составляет 250 А, во втором - 150.

Четвертый раздел посвящен исследованию влияния остаточной нагрузки на работу защиты при замыкании на опору и совершенствованию методики расчета ее уставок.

Установлено, что существующий способ реализации дистанционной защиты от замыканий на разземленные опоры с прямоугольной УХС, а также метод расчета ее уставок являются приемлемыми в случае отсутствия нагрузки, предшествовавшей режиму замыкания. Однако проведенный анализ влияния возможной остаточной нагрузки на параметры режима замыкания и, в частности, на вектор входного сопротивления показал, что как принцип защиты, так, соответственно, и метод определения уставок, требуют некоторой доработки. Был произведен расчет входного сопротивления фидера при наложении на ток замыкания нагрузочной составляющей в соответствии с выражением:

где U - напряжение на шинах подстанции; 1и - комплексное значение тока короткого замыкания, - комплексное значение тока остаточной нагрузки.

Анализ результатов расчета комплексного значения входного сопротивления фидера с учетом воздействия на него составляющей тягового тока различной величины и фазы, приведенных на рис. 3, показал следующее.

Наличие остаточной нагрузки оказывает существенное влияние на индуктивную составляющую входного сопротивления фидера при замыкании на опору, вызывая ее значительное увеличение. Это приводит к выходу конца вектора

сопротивления в область нагрузки, что может вызвать отказ известной защиты. При этом максимальное влияние наблюдается при токах нагрузки до 400 А.

Рис 3. Входное сопротивление фидера тяговой подстанции при наложении на аварийный ток остаточной нагрузки: а- минимальный ток короткого замыкания 150 А; б - минимальный ток короткого замыкания 250А

С уменьшением длины защищаемой зоны в два раза (при наличии защиты на фидерах поста секционирования) влияние нагрузки заметно снижается, однако существенная часть точек конца вектора входного сопротивления остается выше известной характеристики срабатывания. Вместе с тем в области малой нагрузки и больших углов возрастает ее влияние на активную составляющую входного сопротивления, что приводит к ее возрастанию примерно на 25-30%.

Это вызывает необходимость расширения УХС дистанционной защиты в область нагрузки, что может вызывать ложные срабатывания защиты в нормальном рабочем режиме. Для снижения вероятности ложной работы необхо-

димо дополнительно осуществлять контроль за изменением коэффициента искажения синусоидальности кривой тока фидера, так как в режиме нагрузки его значение выше чем при замыкании, что позволит блокировать срабатывание дистанционной защиты в случае попадания в ее УХС тяговой нагрузки.

Кроме этого, вид УХС дистанционной защиты может отличаться от прямоугольной, и носить как горизонтальный, так и наклонный восходящий или нисходящий характер, что даст дополнительную возможность исключать ложные срабатывания в той или иной области фазовой плоскости сопротивления. При этом необходимо обеспечить возможность отображения характеристики в четвертый квадрант. Примеры некоторых характеристик приведены на рис. 4.

Был выполнен расчет максимального значения коэффициента искажения синусоидальности аварийного тока при наложении на него тягового, что в результате сопоставления с его минимальным значением в режиме нагрузки дало возможность определить значение минимального тока фидера, при котором будет достигаться торможение гармониками. Зависимости коэффициентов К1 от тока в нормальном нагрузочном режиме и режиме замыкания на опору приведены на рис. 8.

Введение дополнительного признака вызвало необходимость усовершенствования методов расчета уставок защиты. В результате была предложена следующая методика определения уставок дистанционной защиты с торможением по высшим гармоникам тока фидера.

В соответствии с кривыми, изображенными на рис. 5,а или б, определяется уставка по высшим гармоникам тока для блокирования срабатывания дистанционной защиты и соответствующее ей значение минимального рабочего тока нагрузки при котором будет достигаться торможение в нагрузочном режиме, по формуле

где - максимальное значение коэффициента искажения синусоидальности тока фидера в режиме замыкания при наличии остаточной нагрузки; ко - коэффициент отстройки (1,1 - 1,2); ку - коэффициент, учитывающий влияние составляющей уравнительного тока, определяемый в соответствии с выражением (7).

Рис. 4. Возможные виды УХС дистанционной защиты от замыканий через большое переходное сопротивление

Определяется максимальная фаза соответствующая току 1т,„, после чего рассчитывается начало области срабатывания дистанционной защиты по оси реактивных сопротивлений по формуле:

(И)

Рис. 5. Максимальное значение коэффициента искажения синусоидальности кривой тока фидера подстанции в режиме замыкания на опору: а- при неселективной защите межподстанционной зоны; б - при селективной защите межподстанционной зоны

где и,„я1 = 25000 В для защиты фидеров подстанции и 21000 В - для защиты фидеров поста секционирования; ко- коэффициент отстройки, равный 1 Д.

Уставку по оси активных сопротивлений Я,,, можно определить в соответствии с известным методом Б.Е. Дынькина по формуле:

п _ %/ШИ Л™ —-

541 к„1„

(12)

^сЛуртах

где 1уршах - максимальный уравнительный ток в зоне углов от -10 до +15°.

Значение конца области срабатывания дистанционной защиты по оси реактивных сопротивлений Ху, на первом этапе принимается равным Ху„. Это позволит в режиме опытной эксплуатации выявить зоны ложной работы защиты применительно к конкретным условиям и в случае необходимости откорректировать данную уставку, тем самым, придав оптимальный вид УХС.

Пятый раздел посвящен разработке алгоритма работы защиты от замыканий на разземленные опоры и его проверке, а также метода определения уставок защиты, в условиях эксплуатации.

В результате проведенных исследований было найдено несколько решений по реализации защиты фидеров контактной сети переменного тока от замыканий через переходное сопротивление, на которые были получены свидетельство и патенты на полезную модель. В настоящее время наиболее оптимальным для реализации представился вариант дистанционной защиты с усовершенствованной характеристикой срабатывания (см. рис. 4) и торможением по высшим гармоническим составляющим, принципиальная схема которого приведена на рис. 6.

Совместно с НТЦ «Механо-троника» в 2003 - 2004 гг. разработана и реализована новая серия блоков микропроцессорной защиты типа БМРЗ-27,5-ФКС(ОФ-КС)-05,06(01,02), в которые предложенный принцип вошел в виде четвертой ступени дистанционной защиты Д34.

В 2004 г. сотрудниками ОмГУПСа была осуществлена проверка опытных блоков типа БМРЗ-27,5-ФКС-06 в различных эксплуатационных режимах на действующих участках Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог, которая подтвердила способность данной защиты идентифицировать режимы замыкания на разземленные опоры в условиях остаточной нагрузки и исключать ложные отключения фидеров в нормальном нагрузочном режиме.

Рис. 6. Принципиальная схема защиты фидеров контактной сети переменного тока от токов короткого замыкания через большое переходное сопротивление

Входное сопротивление защищаемых фидеров, зафиксированное БМРЗ в режимах нагрузки и некоторых опытов замыкания на опоры на Восточно-Сибирсокй железной дороге, а также гармонический состав тока приведены на рис. 7 и 8. На рис. 8 нанесены границы изменения коэффициента искажения синусоидальности тока, полученные расчетным путем в соответствии с разработанной методикой.

« А

■ - es pdtauftp пи А * * Л Л à А

* * » é к л ё

А t à 4 Л é

А Ф /\| ¡"Í '

■1 > 4 УХСЛЭ4

0 50 100 150 ДО 250 300 150 Он 450 R--

Рис. 7. Входное сопротивление фидера подстанции, зафиксированное БМРЗ в режиме нагрузки и замыкания на разземленные опоры

70 »

50 «

30

Kl »

10 о

0 50 100 150 300 250 300 350 400 450 300 530 А 630

ч--

Рис. 8. Содержание гармоник в токе фидера подстанции, зафиксированное ИВК «Омск-М» в режиме нагрузки

Анализ результатов экспериментальных данных в совокупности с результатами теоретических исследований подтвердил адекватность полученных в работе зависимостей и выводов, а также метода определения уставок новой защиты. Блоки защиты БМРЗ, прошедшие испытания на Восточно-Сибирской железной дороге, введены в эксплуатацию и принято решение об установке

блоков данной серии на межподстанционной зоне Окусикан - Ангаракан для защиты от замыканий на тело Северомуйского тоннеля. Партия блоков поступила на Дальневосточную железную дорогу для введения в опытную эксплуатацию.

Экономический эффект от внедрения защит достигается за счет исключения повреждений и срывов графика движения поездов и составляет 766 тыс. р. на одну межподстанционную зону.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ существующих способов защиты фидеров контактной сети переменного тока от различных видов короткого замыкания, в результате чего установлено, что они не обеспечивают надежного функционирования в режиме замыкания через большое переходное сопротивление, что объясняется принципами их реализации и методами расчета уставок защиты.

2. На основе имитационного моделирования получены выражения для определения границ изменения коэффициента искажения синусоидальности тока фидера тяговой подстанции и поста секционирования и установлено, что гармонический состав тока фидера в основном определяется его текущим и максимальным значениями.

3. Определено максимальное сопротивление растеканию тока фундамента железобетонной опоры контактной сети, что подтвердило целесообразность принятия его равным 50 Ом при расчете минимальных аварийных токов.

4. Установлено, что при замыкании на разземленную опору минимальный ток, к которому должна быть чувствительна защита, составляет при неселективной реализации защиты межподстанционной зоны 150 А, при селективной - 250.

5. Предложены новый принцип и алгоритм работы дистанционной защиты фидеров контактной сети переменного тока от замыканий на разземленные опоры с усовершенствованной угловой характеристикой срабатывания и блокировкой от ложных срабатываний по высшим гармоникам в токе фидера, реализованные на базе серийно производимых микропроцессорных блоков релейной защиты, разработана усовершенствованная методика расчета уставок защиты, позволяющая учесть влияние остаточной нагрузки.

6. Выполнены экспериментальные исследования блоков защиты БМРЗ-27,5-ФКС-05(06) с реализованным в них принципом защиты от замыканий на разземленные опоры и осуществлена проверка предложенного метода определения уставок защиты в эксплуатационных условиях на действующих участках железных дорог, подтвердившие целесообразность дальнейшего производства и внедрения данного вида защиты, а также приемлемость метода расчета ее уставок.

7. Ожидаемый экономический эффект от внедрения реализованной защиты составляет 766 тыс.р. на одну межподстанционную зону.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Маслов Г. П. Влияние разземления опор на надежность работы релейной защиты фидеров контактной сети переменного тока / Г.П. Маслов, Г.С. Магай, И.А. Кремлев // Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте: Межвуз. сб. науч. тр. с меж-дунар. уч. / Самарский ин-т инж. ж.-д. трансп. СамИИТ, 2002. Вып. 23. С. 83-35.

2. Маслов Г.П. К расчету сопротивления растеканию разземленных опор контактной сети / Г.П. Маслов, Г.С. Магай, И.А. Кремлев // Первая Российская конференция по заземляющим устройствам / Сибирская энергетическая академия. Новосибирск, 2002. С. 59-62.

3. Маслов Г.П. Ток и напряжение в тяговой сети переменного тока / Г.П. Маслов, Г.С. Магай, И.А. Кремлев // Тез. докл. междунар. науч.-техн. симпозиума / Санкт-Петербургский ун-т путей сообщения. «Е11гаш2001». СПб, 2001. С. 70-71.

4. Кремлев И.А. Аварийные токи в контактной сети переменного тока / И.А. Кремлев // Совершенствование устройств подвижного состава, электроснабжения, автоматики и связи железнодорожного транспорта: Сб. науч. ст. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. Вып. 5. С. 48-53.

5. Маслов Г.П. Защита контактной сети переменного тока от малых токов короткого замыкания / Г.П. Маслов, Г.С. Магай, Е.Ю. Салита, И.А. Кремлев // Ресурсосберегающие технологии на предприятиях ЗападноСибирской железной дороги: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2001. С 158-162.

6. Кремлев И.А. Совершенствование методики выбора уставок релейной защиты фидеров контактной сети переменного тока / И.А. Кремлев // Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии: Мат. всерос. науч.-техн. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. С. 331-335.

7. Кремлев И.А. Технология защиты фидеров контактной сети переменного тока от малых токов короткого замыкания / И.А. Кремлев // Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте: Сб. докл. рег. науч.-практ. конф. / ОАО «РЖД» филиал Ю.-Уральская ж.-д. Челябинск, 2004. С. 35-37.

8. Свид. ЯШ0205 Ш Россия, 7Н02НЗ/00, В60М1/00. Защита фидеров контактной сети переменного тока от токов короткого замыкания / Г.С. Магай, Е.Ю. Салита, И.А. Кремлев (Россия). - 2001109906/20; Заявлено 11.04.2001; Опубл. 20.10.2001. Бюл. №29.

9. Пат. №31880 и1 Россия, 7Н02НЗ/00, В60М1/00. Защита фидеров контактной сети переменного тока от малых токов короткого замыкания / Г.С. Магай, В.А. Кващук, Н.М. Лапенко, И.А. Кремлев (Россия). -2003107726/20; Заявлено 24.03.2003; Опубл. 27.08.2003. Бюл. № 24.

10. Кремлев И.А. Защита фидеров контактной сети переменного тока от замыканий на разземленные опоры / И.А. Кремлев // Динамика систем, механизмов и машин: Мат. V междунар. науч.-техн. конф. / Омский гос. техн. ун-т. ОмГТУ. Омск, 2004. С. 351-353.

11. Пат. ЯШ0544 и1 Россия, 7Н02НЗ/00, В60М1/00. Защита фидеров контактной сети переменного тока от токов короткого замыкания через большое переходное сопротивление / Г.С. Магай, И.А. Кремлев (Россия). -2004113537/22; Заявлено 05.05.2004; Опубл. 10.09.2004. Бюл. № 25.

Типография ОмГУПСа. 2005. Тираж 120 эю. Заказ 41 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

05~.1Z

2 г в»?

ВВЕДЕНИЕ. 1. ЗАЩИТА ФИДЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

И ПУТИ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.

1.1. Защита фидеров контактной сети и предъявляемые к ней требования.

1.2. Совершенствование защит фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры.

1.3 .Выводы.

2. АНАЛИЗ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАВА ТОКА В ТЯГОВОЙ СЕТИ.

2.1. Преобразователи электровозов переменного тока.

2.2. Допущения, принимаемые при описании электромагнитных процессов в преобразователях.

2.3. Анализ токов в управляемых преобразователях электровозов.

2.4. Гармонический состав сетевого тока электровоза с управляемым преобразователем.

2.5. Анализ гармонического состава тока тяговой сети при работе нескольких электровозов.

2.5.1. Волновые процессы в системе тягового электроснабжения.

2.5.2. Гармонический состав тока фидера тяговой подстанции и поста секционирования при нескольких электровозах в зоне питания.

2.5.3. Влияние уравнительных токов в тяговой сети на гармонический состав тока фидера.

2.6. Выводы.

3. АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ В ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ ЗАМЫКАНИИ НА РАЗЗЕМЛЕННЫЕ ОПОРЫ.

3.1. Методы расчета коротких замыканий в тяговых сетях переменного тока.

3.2. Факторы, влияющие на процесс короткого замыкания.

3.2.1. Влияние взаимной индукции на сопротивление тяговой сети переменного тока. Сопротивление контактной подвески.

3.2.2. Сопротивление рельсов.

3.2.3. Сопротивление цепи отсоса.

3.2.4. Токораспределение в тяговой сети.

3.2.5. Сопротивление тяговой подстанции и питающей энергосистемы . 79 f^ 3.3. Сопротивление опор контактной сети.

3.3.1. Заземление опор контактной сети на железных дорогах переменного тока.

3.3.2. Сопротивление растеканию тока фундамента железобетонной опоры.

3.4. Параметры аварийного режима при замыкании контактной сети на разземленную опору.

3.4.1. Расчет схемы консольного питания. 3.4.2. Расчет схемы кольцевого питания.

3.4.3. Расчет схемы двухстороннего питания.

3.4.4. Расчет узловой схемы питания.

3.5. Выводы.

4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА УСТАВОК ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВ КОНТАТКНОЙ СЕТИ ОТ ТОКОВ ЗАМЫКАНИЯ НА РАЗЗЕМЛЕННЫЕ ОПОРЫ.

4.1. Метод расчета уставок существующей защиты от замыканий на разземленные опоры.

4.2. Влияние уровня напряжения в тяговой сети на работу защиты УЗРО в режиме замыкания на разземленную опору.

4.3. Анализ входного сопротивления фидеров в аварийном режиме с учетом остаточной нагрузки.

4.4. Методика расчета уставок дистанционной защиты от замыканий на разземленные опоры с торможением по высшим гармоническим составляющим

4.5. Выводы.

5. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ г, ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ БЕЗ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР НА РЕЛЬС.

5.1. Предлагаемые принципы функционирования защиты от замыканий через большое переходное сопротивление и реализация технических решений.

5.2. Экспериментальные исследования разработанной защиты.

5.2.1. Методика исследования.

5.2.2. Экспериментальные исследования блоков БМРЗ-27,5-ФКС-06 на Восточно-Сибирской железной дороге.

5.2.3. Экспериментальные исследования блоков БМРЗ-27,5-ФКС-06(05) на Дальневосточной железной дороге.

5.3. Экономический эффект от установки защиты фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры.

5.4. Выводы.

Доля железнодорожного транспорта в структуре электропотребления России в 2003 г. составила 5,8 % (против 4,5 % в 2002 г.), в том числе для электротяги - 4,8 % (против 3,6 % в 2002 г.). Рост интенсивности работы электрифицированных участков железных дорог Российской Федерации обостряет проблему повышения надежности функционирования оборудования тяговых сетей.

В последние годы повреждаемость элементов системы тягового электроснабжения не снижается, а некоторых элементов даже возрастает, например, опор контактной сети. Основными причинами этого являются коррозия, выгорание арматуры и т.п. Проверками, проведенными Департаментом электрификации и электроснабжения, установлено, что по различным причинам в пределах некоторых дистанций электроснабжения было разземлено до нескольких сотен опор контактной сети. Замыкание контактной сети на разземленную опору влечет за собой протекание длительного тока через конструкцию, так как применяемая в настоящее время на тяговых подстанциях и постах секционирования защита зачастую не в состоянии отключить его из-за того, что в ряде случаев значение тока существенно ниже максимального рабочего, по которому осуществляется отстройка защиты. Это приводит к выгоранию арматуры, разрушению бетона, и, как следствие, потере опорой несущей способности. Наблюдались случаи падения опор, в том числе и при движении поездов. Требования по обеспечению безопасности движения поездов подчеркиваются в "Стратегической программе развития компании ОАО «Российские железные дороги»", проект которой принят 11 июня 2004 г.

Целью настоящей работы является повышение надежности функционирования тяговых сетей переменного тока за счет совершенствования технологии защиты фидеров контактной сети путем разработки устройства, обеспечивающего отключение токов замыкания на разземленные опоры.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) анализ известных принципов защиты от замыканий на разземленные опоры, оценка их достоинств и недостатков для определения направления исследований;

2) выявление основных факторов, оказывающих влияние на работу защиты от замыканий на разземленные опоры.

3) разработка метода, позволяющего определить основные параметры идентификации нормальных рабочих и аварийных режимов;

4) разработка новых принципов и алгоритмов, позволяющих реализовать технические решения по защите, обеспечивающей надежное отключение аварийных токов тяговой сети при замыкании через большое переходное сопротивление;

5) проведение экспериментальных исследований рабочих и аварийных режимов тяговых сетей, проверка технической эффективности реализованных принципов и определение экономической эффективности от внедрения предложенной защиты на участках переменного тока.

Методика исследования. Поставленные в работе задачи решались путем теоретических и экспериментальных исследований. Для гармонического анализа тока использовался аппарат рядов Фурье. Расчеты выполнялись с использованием ЭВМ на базе пакетов MathCAD 2000 и MatLab 6.5. Моделирование нагрузки тяговой сети для определения гармонического состава тока фидеров осуществлялось с использованием элементов теории вероятностей. Значения аварийных токов при различных видах замыкания в тяговой сети определялись решением систем линейных алгебраических уравнений. При составлении схемы замещения обратной цепи протекания аварийного тока использовались основные положения теории линий с распределенными параметрами. Данные, полученные экспериментальным путем, обрабатывались с использованием приемов математической статистики. Результаты расчетов согласуются с данными, полученными в результате экспериментальных исследований, а расхождение между ними не превышает 10-15 %.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) исследованы основные факторы, оказывающие влияние на гармонический состав тока фидера подстанции и поста секционирования и получены выражения, позволяющие определить границы изменения коэффициента искажения синусоидальности кривой тока фидера при любом количестве электровозов в зоне питания;

2) предложен и реализован новый алгоритм работы защиты от замыканий на разземленные опоры, позволяющий исключить ложную работу в нагрузочном режиме и повысить чувствительность к минимальным аварийным токам;

3) разработана методика расчета уставок защит от замыканий на разземленные опоры в условиях остаточной нагрузки.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований, выполненных на действующих электрифицированных участках Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог.

Практическая ценность работы заключаются в следующем:

1) разработанный и запатентованный принцип защиты от замыканий на разземленные опоры реализован в блоках микропроцессорной защиты БМРЗ-27,5-ФКС(ОФ-КС)-05,06(01,02), принятых к серийному производству и внедрению на участках Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог;

2) предложенная методика расчета уставок реализованной защиты позволяет отстроиться от ложных срабатываний в нормальном рабочем режиме и учесть остаточную нагрузку на защищаемой зоне в режиме замыкания на опору.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международном научно-техническом симпозиуме «Eltrans-2001» (Санкт-Петербург, 2001 г.); научно-практической конференции, посвященной 100-летию завершения строительства Транссиба (Омск, 2001 г.); первой российской конференции по заземляющим устройствам (Новосибирск, 2002 г.); научно-практической конференции «Исследования и разработка ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» (Самара, 2002 г.); региональной научно-практической конференции «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте» (Челябинск, 2004 г.); пятой международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (Омск, 2004 г.); в дорожной электротехнической лаборатории Восточно-Сибирской железной дороги (2004 г.); заседаниях научно-технического семинара кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» ОмГУПС (Омск, 2001 - 2005 гг.); научно-техническом семинаре кафедр ОмГУПС (Омск, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в восьми печатных работах, которые включают в себя тезисы доклада и семь статей, из которых две статьи с международным участием, две - с всероссийским. Получены одно свидетельство и два патента на полезную модель.

5.4. Выводы

1. Предложены различные принципы защит фидеров контактной сети переменного тока от замыканий через большое переходное сопротивление, один из которых реализован на базе последней серии блоков микропроцессорной защиты производства НТЦ «Механотроника».

2. Проведены экспериментальные исследования блоков микропроцессорной защиты БМРЗ-27,5-ФКС-05(06), в которых реализован предложенный принцип дистанционной защиты фидеров от замыканий на разземленные опоры с торможением по гармоническим составляющим, в эксплуатационных условиях на участках Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог, в результате чего подтверждена эффективность их работы: так в нормальном рабочем режиме исключается возможность ложной работы защиты, а в режиме замыкания на опору, в том числе и при наличии остаточной нагрузки, обеспечивается надежное отключение аварийных токов.

3. Проведена экспериментальная проверка приемлемости предложенного метода расчета уставок четвертой ступени дистанционной защиты и блокировки по высшим гармоническим составляющим. Осуществлена корректировка уставки по гармоникам для участков, обслуживаемых электровозами с неуправляемыми выпрямителями.

4. Предложено ввести дополнительную функцию одновременного отключения выключателей соседних (поврежденного и неповрежденного) фидеров подстанции для повышения чувствительности защит фидеров смежной подстанции при реализации неселективной защиты зоны.

6. Экспериментально обоснована необходимость установки блоков защиты помимо фидеров тяговой подстанции, на смежных фидерах поста секционирования, что позволит существенно повысить чувствительность и селективность не только в режимах замыкания на разземленные опоры, но и в прочих аварийных режимах.

7. Определена ожидаемая экономическая эффективность от внедрения предложенной защиты, которая составляет 766 тыс. р. в год на одной межподстанционной зоне протяженностью 50 км.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен анализ существующих способов защиты фидеров контактной сети переменного тока от различных видов короткого замыкания, в результате чего установлено, что они не обеспечивают надежного функционирования в режиме замыкания через большое переходное сопротивление.

2. На основе имитационного моделирования получены выражения для определения границ изменения коэффициента искажения синусоидальности тока фидера тяговой подстанции и поста секционирования и установлено, что гармонический состав тока фидера в основном определяется его текущим и максимальным значениями.

3. Определено максимальное сопротивление растеканию тока фундамента железобетонной опоры контактной сети, что подтвердило целесообразность принятия его равным 50 Ом при расчете минимальных аварийных токов.

4. Установлено, что при замыкании на разземленную опору минимальный ток, к которому должна быть чувствительна защита, составляет при неселективной реализации защиты межподстанционной зоны 150 А, при селективной - 250.

5. Предложены новый принцип и алгоритм работы дистанционной защиты фидеров контактной сети переменного тока от замыканий на разземленные опоры с усовершенствованной угловой характеристикой срабатывания и блокировкой от ложных срабатываний по высшим гармоникам в токе фидера, реализованные на базе серийно производимых микропроцессорных блоков релейной защиты, разработана усовершенствованная методика расчета уставок защиты, позволяющая учесть влияние остаточной нагрузки.

6. Выполнены экспериментальные исследования блоков защиты БМРЗ-27,5-ФКС-05(06) с реализованным в них принципом защиты от замыканий на разземленные опоры и осуществлена проверка предложенной методики определения уставок защиты в эксплуатационных условиях на действующих участках железных дорог, подтвердившие целесообразность дальнейшего производства и внедрения данного вида защиты, а также приемлемость методики расчета ее уставок.

7. Ожидаемый экономический эффект от внедрения реализованной защиты составляет 766 тыс.р. на одну межподстанционную зону.

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

2. Фигурнов Е.П. Релейная защита. М.: Желдориздат, 2002. - 720 с.

3. ЦЭ-462. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. М.: МПС РФ, 1997. - 78 с.

4. Овласюк В.Я., Зимаков В.И., Дубровин В.И. Интегральные микросхемы в устройствах автоматики и защиты тяговых сетей. М.: Транспорт, 1985. -302 с.

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

6. Кучма К.Г., Марквардт К.Г., Пупынин В.Н. Защита от токов короткого замыкания в контактной сети. М., 1960. -258 с.

7. Кукаркин А.В. Определение уставки реле, реагирующего на форму кривой тягового тока. Труды РИИЖТа, Ростов-на-Дону. 1974. Вып. 109. С. 5356.

8. Анализ работы хозяйства электроснабжения в 2003 году. ЦЭ ОАО «РЖД». М., 2004.

9. Быстрицкий X. Я., Дубровский Б. Н., Ребрик Б. Н. Устройство и работа электровозов переменного тока. М.: Транспорт, 1970. - 424 с.

10. Дубровский З.М., Попов В.И., Тушканов Б.А. Грузовые электровозы переменного тока: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1998. - 503 с.

11. Тихменев Б. Н., Кучумов В. А. Электровозы переменного тока с тири-сторными преобразователями. М.: Транспорт, 1988. - 311 с.

12. Глязер А., Мюллер-Любек К. Теория электронных и ионных преобразователей тока. Трансжелдориздат, 1938.

13. Поссе А.В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. JL, 1973.-304 с.

14. Карякин Р.Н. Резонансные явления в тяговой сети при питании выпрямительных электровозов // Труды ВНИИЖТа. М., 1959. Вып. 170.

15. Карякин Р.Н. Тяговые сети переменного тока. М.: Транспорт, 1987.279с.

16. Шляпошников Б.М. Игнитронные выпрямители для тяговых подстанций железных дорог. М., 1947. - 735 с.

17. Карякин Р.Н. Резонанс в тяговых сетях и его демпфирование. -М.: Транспорт, 1961. 230 с.

18. Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи. Госэнергоиз-дат, 1956.

19. Антюхин В.М. Области регулирования тяговых выпрямительных установок. // Исследование систем электроподвижного состава и электрификации ж. д. транспорта. / Труды МИИТа. М., 1972. Вып. 417. С. 27-40.

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

21. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. М.: Транспорт. 1999.-464 с.

22. Карякин Р.Н. Тяговые сети переменного тока. М.: Транспорт, 1964.186 с.

23. Лифшиц В.Н., Матвеева Н.К. К вопросу об учете резонансных явлений в контактной сети при работе выпрямительных электровозов // Электричество. 1959. № 8.

24. Павлов И.В. К методике учета резонанса в тяговых сетях переменного тока // Вестник ВНИИЖТа, М. 1969. № 4. С. 6-10.

25. Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электронная и преобразовательная техника. М., 1981. - 319 с.

26. Глаголев А.А., Солнцева Татьяна Владимировна. Курс высшей математики.- М.: Высшая школа, 1971. 654 с.

27. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. 41. Линейные электрические цепи. М., 1978. - 592 с.

28. Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог: Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. М.: Транспорт, 1980. - 471 с.

29. Тушканов Б.А., Пушкарев Н.Г., Позднякова Л.А. Электровоз ВЛ85: Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1992. - 480 с.

30. Кремлев И.А. Аварийные токи в контактной сети переменного тока // Совершенствование устройств подвижного состава, электроснабжения, автоматики и связи железнодорожного транспорта: Сб. науч. статей аспирантов ун-та / ОмГУПС. Омск, 2004. Вып. 5. С 48-53.

31. Кремлев И.А. Технология защиты фидеров контактной сети переменного тока от малых токов короткого замыкания // Per. науч.-практ. конф. Сб. докл. / Челябинск. ОАО «РЖД» филиал Ю.-Уральская ж.-д. Ч. 3. С. 35-37.

32. Ермоленко Д.В. Учет волновых процессов в системе тягового электроснабжения при определении показателей ЭМС // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / ОмГАПС. Омск, 1996. С. 29-34.

33. Аррилага Дж., Брэдли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. М., 1990. 320 с.

34. Зажирко В.Н. Экспериментальные исследования волновых процессов в тяговой сети переменного тока // Ресурсосберегающие технологии на предприятиях железной дороги: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский, гос. ун-т. путей сообщения. Омск, 1999. С. 179-185.

35. Лифшиц В.Н., Матвеева Н.К. К вопросу об учете резонансных явлений в контактной сети при работе выпрямительных электровозов // Электричество. 1959. № 8.

36. Павлов И.В. К методике учета резонанса в тяговых сетях переменного тока // Вестник ВНИИЖТа, М. 1969. № 4. С. 6-10.

37. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. М.: Статистика, 1978.

38. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Физматгиз, 1962. 564 с.

39. Родина JI.C. Математическое моделирование систем электроснабжения. М.: Моск. энерг. ин-т, 2003.

40. Марквардт. Г.Г. Применение теории вероятностей и вычислительно техники в системе энергоснабжения. М.: Транспорт, 1972. - 225 с.

41. Быкадоров А., Доманский В.Т. Имитационное моделирование системы электроснабжения электрифицированного участка. Днепропетровск: ДИИТ, 1985.-60 с.

42. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования. М.: Высшая школа, 1984. - 439 с.

43. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 2001.-342 с.

44. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.400 с.

45. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.-232 с.

46. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1982. - 224 с

47. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.

48. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. -М.: Наука, 1979.

49. Герман JI.A., Чернов Ю.А. Шелом И.А. Некоторые результаты экспериментального исследования перетока мощности по тяговой сети. Труды МИИТа. М: Транспорт, 1965. Вып. 213. С.50-60.

50. Чернов Ю.А. Уравнительные токи в контактной сети при параллельной работе тяговых подстанций переменного тока// Сб. науч. тр. / МИИТ, М. 1965. Вып. 199.

51. Чернов Ю.А. Влияние неравенства коэффициентов трансформации подстанций на величину уравнительных токов в контактной сети переменного тока // Сб. науч. тр. / МИИТ, М. 1965. Вып. 199. С. 226-232.

52. Чернов Ю.А. Исследование перетока мощности по тяговой сети на действующем участке / Чернов Ю.А., Герман JI.A., Кравцов В.И., Шелом И.А. //Сб. науч. тр. / УрЭМИИТ. 1967. Вып. 19. 4.1. С. 108-109.

53. Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г. Тяговые подстанции. М.: Транспорт, 1986. - 319 с.

54. Фигурнов Е.П. Защита электротяговых сетей переменного тока от коротких замыканий. М. 1979. - 160 с.

55. Самсонов Ю.Я. Расчет токораспределения и определение сопротивлений в контактных сетях переменного тока при коротких замыканиях. Труды РИИЖТа. М.: Транспорт, 1966. 60 с.

56. Бочев А.С. Расчет мгновенных схем на многопутных участках с пунктами параллельного соединения. Труды РИИЖТа. Ростов-на-Дону, 1976. Вып. 132.

57. Самсонов Ю.Я. К расчету сложных схем тяговой сети переменного тока при коротких замыканиях. Труды РИИЖТа. Ростов-на-Дону, 1975. Вып. 109.

58. Карякин Р.Н. Методика расчета сопротивлений тяговых сетей переменного тока. М.; Трансжелдориздат, 1962. - 37 с.

59. Нейман JI.P. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах. -М.: Госэнергоиздат. 1949. 190 с.

60. Усенко А.П., Шалимов М.Г. Активное и внутреннее индуктивное сопротивление рельса // Энергоснабжение электрических железных дорог / Труды ОмИИТ. Омск, 1969. Т. 104. 4.1.

61. Карякин Р.Н., Шевейко И.А. Экспериментальные исследования заземляющих устройств тяговых подстанций переменного тока // Труды ВНИИЖТа. 1970. Вып. 420.

62. Котельников А.В., Наумов А.В., Слободянюк А.П. Рельсовые цепи в условиях влияния заземляющих устройств. М. 1990. - 215 с.

63. Горошков Ю.И., Бондарев Н.А. Контактная сеть: Учебник. М., 1990. -215 с.

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

65. Каганас М.С. Повреждение железобетона переменным током // Бетон и железобетон. 1969. №11. С. 31-33.

66. Котельников А.В, Иванова В.И. Коррозия и защита сооружений на электрифицированных железных дорогах. М.: Транспорт, 1974. - 152 с.

67. Косарев Б.И. Зельвянский Я.Б. Оценка работы токовой защиты и условий электробезопасности при отсоединении от рельсов опор контактной сети переменного тока // Электричество. 1974. №3. С. 32-36.

68. Котельников А.В., Наумов А.В., Слободянюк Л.П. Рельсовые цепи в условиях влияния заземляющих устройств. М.: Транспорт, 1980. - 207 с.

69. Селедцов Э.П., Баранов Е.А. Эксплуатация опор контактной сети. -М.: Транспорт, 1977. 104 с

70. Шилкин П.Н., Порцелан А.А., Котельников А.В. Защита контактной сети постоянного тока при различных способах заземления опор. М.: Транспорт, 1977. - 104 с.

71. Крюков Н.С. Разработка технических указаний и рекомендаций по повышению надежности работы диодной защиты и искровых промежутков: Отчет о НИР / ВНИИЖТ. М. 1985. 100 с.

72. Дынькин Б.Е. Комплексы релейных защит систем тягового электроснабжения переменного тока (теория, эксперимент, практика): Автореф. диссертационной работы на соискание ученой степени доктора технических наук. -М., 1999.-47 с.

73. Карякин Р.Н., Солнцев В.И. Использование железобетонных фундаментов производственных зданий в качестве заземлителей.-М.: Энергоатомиз-дат, 1988. 128 с.

74. Чириков В.П., Клюкин В.И., Федоров B.C., Швидко Я.И. Основы теории проектирования строительных конструкций // Железобетонные конструкции. М. 1999.-376 с.

75. И.А. Кремлев, Г.С. Магай, Г.П. Маслов. К расчету сопротивления растеканию разземленных опор контактной сети // Первая Российская конференция по заземляющим устройствам / Сибирская энергетическая академия. Новосибирск, 2002. С. 59-62.

76. Совершенствование цепи заземления опор контактной сети с целью повышения их эксплуатационной надежности: Отчет о НИР / ВНТИЦ. 1985 г.

77. Дынькин Б.Е. Повышение надежности и эффективности релейных защит тяговых сетей переменного тока. Хабаровск, 1990. - 96 с.

78. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. Релейная защита сетей. М.; Энергоатомиздат, 1984. - 520 с.

79. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 283 с.

80. Свид. RU20205 U1 Россия, 7Н02НЗ/00, В60М1/00. Защита фидеров контактной сети переменного тока от токов короткого замыкания / Г.С. Ма-гай, Е.Ю. Салита, И.А. Кремлев (Россия). 2001109906/20; Заявлено 11.04.2001; Опубл. 20.10.2001. Бюл. №29.

81. Кремлев И.А. Защита фидеров контактной сети переменного тока от замыканий на разземленные опоры. // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. V междунар. науч.-техн. конф. / ОмГТУ. Омск, 2004. Кн. 1. 480 с.

82. А.И. Бурьяноватый, А.Д. Кондаков, А.В. Мизинцев, А.Ю. Попов, Н.И. Ячкула. Защита электротяговых сетей переменного тока на основе интеллектуальных терминалов. СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2003. -111с.

83. Цифровые устройства релейной защиты. Каталог прдукции 2004. -СПб.: НТЦ «Механотроника», 2004.

84. Шмурьев В.Я. Цифровые реле. 2-е изд., доп. - СПб.: Издание ПЭ-Ипк, 1998.-82 с.

85. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ: руководство по эксплуатации ДИВГ.648228.007-45 РЭ. СПб., 2000. - 102 с.

86. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ: руководство по эксплуатации Часть 2 ДИВГ.648228.007-45 РЭ1. СПб., 2004. - 102 с.

87. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО «РЖД», филиал «Проектноконструкторское бюро по электрификации железных дорог». М.: Трансиздат, 2004.-384 с.

88. Разевиг Д.В.Техника высоких напряжений. М., 1976. - 488 с.

89. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на ж.-д. транспорте / ВНИИЖТ. М., 1991. 239 с.

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

91. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1. / Под. ред. К.Г. Марквардта. М.: Транспорт, 1980. - 256 с.

92. ЦЭТ-24. Руководящие материалы по релейной защите систем тягового электроснабжения. Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М.: Трансиздат, 1999. -96 с.