Использование кабельных ЛЭП в системах электроснабжения железных дорог
https://doi.org/10.37493/2307-907X.2024.3.2
Аннотация
Введение. Для присоединения тяговых подстанций (ТП) железных дорог к сетям 110-220 кВ традиционно применяются воздушные линии (ВЛ) электропередачи. Такой подход обладает целым рядом недостатков, которые можно исключить при использовании для подключения ТП кабелей 110-220 кВ с изоляцией из молекулярно сшитого полиэтилена (СПЭК). Цель. Разработка цифровых моделей для определения режимов систем электроснабжения железных дорог (СЭЖД) с питанием тяговых подстанций по СПЭК. Материалы и методы. Использовались методы мультифазного моделирования электроэнергетических систем и программный продукт Fazonord, версия 5.3.4.5–2024. Результаты и обсуждение. Сопоставление воздушной линии 110 кВ с проводами АС-300 и СПЭК аналогичного сечения показало, что в случае СПЭК примерно на 75 % снижены среднеквадратичные отклонения напряжений на токоприемниках электровозов. В 3…5 раз уменьшается несимметрия по обратной последовательности, однако за счет емкостной генерации СПЭК повышаются токи при малых нагрузках и потери в ЛЭП. Заключение. Разработанные цифровые модели могут применяться при проектировании. Методика определения режимов является универсальной и может использоваться для расчета режимов СЭЖД любой конфигурации и тяговых сетей различного конструктивного исполнения.
Об авторах
А. В. Крюков
Иркутский государственный университет путей сообщения; Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия
Россия
Андрей Васильевич Крюков – доктор технических наук, профессор кафедры электроэнергетики транспорта; профессор кафедры электроснабжения и электротехники
д. 15 ул. Чернышевского, Иркутск, 664074
д. 83, ул. Лермонтова, Иркутск, 664074
К. В. Суслов
Национальный исследовательский университет «МЭИ»; Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия
Россия
Константин Витальевич Суслов – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии; профессор кафедры электроснабжения и электротехники
д. 14 ул. Красноказарменная, Москва, 111250
д. 83, ул. Лермонтова, Иркутск, 664074
А. В. Черепанов
Иркутский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
Александр Валерьевич Черепанов – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электроэнергетика транспорта
д. 15 ул. Чернышевского, Иркутск, 664074
И. А. Фесак
Иркутский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
Илья Анатольевич Фесак – аспирант
д. 15 ул. Чернышевского, Иркутск, 664074
Список литературы
1. Бадалян Н. П., Колесник Г. П., Чащин Е. А. Заземление экрана однофазных силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2019. № 30. С. 63–78.
2. Кудаярова А. А., Хузина Л. Н. Проблема выбора способа заземления металлических экранов // Электротехнические комплексы и системы. Уфа, 2017. С. 214–219.
3. Зотова М. В., Смирнов Е. В., Смирнова А. Г. Заземление экранов однофазных кабелей высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена // Электроэнергетика глазами молодежи. Иваново: ИГЭУ, 2015. С. 458–461.
4. Голдобин Д. А., Шумахер Е. Е. Нормальные и аварийные режимы кабельных линий 110 кВ с полиэтиленовой изоляцией // Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 8-1(86). С. 103–111.
5. Дмитриев М. В. Особенности передачи мощности по протяженным КЛ 6–500 кВ переменного напряжения // Электроэнергия. Передача и распределение. 2017. № 2(41). С. 52–59.
6. Дмитриев М. В. Кабельные линии высокого напряжения. СПб.: Политех-Пресс, 2021. 688 с.
7. Дмитриев М. В. Продольные параметры кабельных линий 6–500 кВ с однофазными кабелями // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 1(46). С. 84–90.
8. Дмитриев М. В. Заземление экранов однофазных силовых кабелей 6–500 кВ. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 152 с.
9. Неугодников И. П., Косяков А. А. Автоматизация расчета силовых кабелей 6-500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена // Железнодорожный транспорт. 2013. № 4(10). С. 12–16.
10. Lee S.-B. et al. Development of 250kV HVDC XLPE cable system in Korea, Proceedings of 2014 International Symposium on Electrical Insulating Materials, Niigata, Japan, 2014. 334-337, doi: 10.1109/ISEIM.2014.6870787.
11. Qin S. et al. Simulation Study on Influence of Cable Tunnel Shape on Temperature Rise of XLPE Cable, 2022 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Applications (ICHVE), Chongqing, China, 2022. 1-4, doi: 10.1109/ICHVE53725.2022.9961379.
12. Su B. et al. Insulation Fault Detection and Optimization System of High Voltage XLPE Cable Sheath. 2021. 131-134. doi:10.1109/ICICAS53977.2021.00032.
13. Adhikari N. Studies on the Characteristics of Partial Discharges in High-Voltage XLPE Cable Joints exposed to Lightning Impulse Voltages, 2023 Second International Conference on Electrical, Electronics, Information and Communication Technologies (ICEEICT), Trichirappalli, India, 2023. 1-5, doi: 10.1109/ICEEICT56924.2023.10157592.
14. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2005. 273 с.
15. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока / под ред. А.В. Крюкова. Иркутск: ИрГУПС. 2010. 160 с.
16. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование многопроводных систем с одножильными экранированными кабелями // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 4(16). С. 63–66.
17. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование режимов электрических сетей с высоковольтными коаксиальными кабелями // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2016. № 1(74). С. 42–57.
18. Моделирование трехфазных систем тягового электроснабжения железных дорог переменного тока / А. В. Крюков, В. П. Закарюкин, А. В. Черепанов [и др.]; под ред. А. В. Крюкова. Екатеринбург: УрГУПС, 2023. 170 с.
19. Мокеев А. В. Разработка и внедрение систем сбора телемеханической информации // Электрические станции. 2007. № 6. С. 60–61.
20. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Алгоритмы определения параметров элементов электроэнергетических систем на основе пофазных измерений. М.: Директ-Медиа, 2023. 222 с.
Рецензия
Для цитирования:
Крюков А.В., Суслов К.В., Черепанов А.В., Фесак И.А. Использование кабельных ЛЭП в системах электроснабжения железных дорог. Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2024;(3):18-25. https://doi.org/10.37493/2307-907X.2024.3.2
For citation:
Kryukov A.V., Suslov K.V., Cherepanov A.V., Fesak I.A. The use of cable power lines in power supply systems of railways. Newsletter of North-Caucasus Federal University. 2024;(3):18-25. (In Russ.) https://doi.org/10.37493/2307-907X.2024.3.2
Просмотров:
187
Послать статью по эл. почте 