Аннотация
Статья посвящена проблеме снижения потерь электрической энергии в системе тягового электроснабжения переменного тока. Стратегические программы развития железных дорог России предусматривают внедрение информационных технологий. Информационные технологии обеспечивают новые подходы к методам оценки работы системы тягового электроснабжения. Для цифровых технологий в системе тягового электроснабжения предложены формулы расчета потерь мощности и электрической энергии. На основе методов теоретических основ электротехники и теории электроснабжения тяговых нагрузок переменного тока 25 кВ получены новые формулы расчета потерь мощности в трансформаторах. Потери мощности в стали определены с учетом несимметрии напряжения обмоток. Потери в меди силовых трансформаторов тяговых подстанций определяются с учетом несимметрии тока обмоток трансформатора. Несимметрия тока учитывается фазными токами обмоток. Исходными данными для расчета приняты дискретные значения прогнозных мгновенных схем тока тяговой и мощности районных нагрузок. Прогнозные значения мгновенных схем определяются по результатам мониторинга и статистического анализа. Расчет потерь мощности в силовых трансформаторах тяговых подстанций определяется при одном и двух в работе трансформаторах. Расчет потерь электрической энергии предложено определять на основе результатов потерь мощности мгновенных схем. Количество трансформаторов в работе выбирается по минимальным потерям электрической энергии.
Ключевые слова
Силовой трансформатор, тяговая подстанция, переменный ток, потери мощности, потери электрической энергии.
1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года : утв. распоряжением ОАО «РЖД» № 2718 р от 15 декабря 2011 г.
2. Пат. 2478049 Российская Федерация, МПК6 B60M 3/00. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока / Н.П. Григорьев, А.А. Крикун; заявитель и патентообладатель ДВГУПС. № 2011129592; заявл. 15.07.2011; опубл. 27.03.2013.
3. Власенко С.А., Григорьев Н.П., Парфианович А.П. Повышение энергоэффективности работы электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ выбором нормальных схем питания тяговых нагрузок // Электрификация, развитие электроэнергетической инфраструктуры и электрического подвижного состава скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта: материалы VII междунар. симп. «Элтранс-2015», 7–9 окт. 2015 г., Санкт-Петербург. СПб: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2017. С. 88–92.
4. Автоматизированная система мониторинга тяговых подстанций / В.Н. Ли, Ф.А. Протасов, Е.Ю. Тряпкин, А.В. Гуляев, М.Ю. Кейно // Автоматизация в промышленности. 2013. №11. С. 22–25.
5. Повышение энергоэффективности системы тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ / Григорьев Н.П., Клыков М.С., Парфианович А.П., Шестухина В.И. // Электротехника. 2016. № 2. С. 58–60.
6. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М: Энергоатомиздат, 1989. 592 с.
7. ГОСТ 3484.1-88 (СТ СЭВ 1070-78). Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний (с Изменением №1). Дата введения 1990-01-01.
8. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: учеб. пособие для вузов. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 528 с.
9. Приказ Министерства энергетики РФ от 30 декабря 2008 г. №326 «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям».
10. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: учеб. для вузов ж.-д. трансп. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Транспорт, 1982. 528 с.