CC BY
147
Паранин Александр Викторович
Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС).
Колмогорова ул., 66, г. Екатеринбург, 620034, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение транспорта», УрГУПС.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Лесников, Д. В. О подходе к расчету оценки электрического сопротивления железобетонных конструкций [Текст] / Д. В. Лесников, А. В. Паранин // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. -2017. - № 3 (31). - С. 102 - 114.
Paranin Alexander Viktorovich
Ural State University of Railway Transport (USURT).
66, Kolmogorova st., Ekaterinburg, 620034, the Russian Federation.
Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department «Electric power supply of transport », USURT.
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
LesnikovD.V., Paranin A.V. Development of methods for valuation of reinforced concrete structures electrical resistance. Journal of Transsib Railway Studies, 2017 vol. 31, no. 3, pp. 102 - 114 (In Russian).
УДК 621.331:621.311.4:621.314
Е. Ю. Салита, Т. В. Ковалева, Т. В. Комякова
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
УЛУЧШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МНОГОПУЛЬСОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы внедрения на тяговых подстанциях постоянного тока двад-цатичетырехпульсовых выпрямителей с различными схемами выпрямления. Результаты эксплуатации двад-цатичетырехпульсового выпрямителя, установленного на одной из тяговых подстанций, доказывают целесообразность использования такого преобразователя. Приведены варианты модернизации действующего оборудования, входящего в состав шести- и двенадцатипульсовых выпрямителей, с целью использования его при создании двадцатичетырехпульсовых выпрямителей, а также требования к созданию таких выпрямителей в промышленном исполнении.
Ключевые слова: тяговая подстанция, многопульсовые преобразователи, энергетическая эффективность, улучшение технико-экономических показателей, двадцатичетырехпульсовый выпрямитель.
Evgeny J. Salita, Tatiana V. Kovaleva, Tatiana V. Komyakova
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
INDICATORS IMPROVEMENT OF THE TRACTION SUBSTATIONS MULTIPLE PULSED RECTIFIERS ENERGY EFFICIENCY
Abstract. The article deals with the introduction of a twenty - four pulse rectifiers with various rectification circuits on direct current traction substations. The results of the operation of a twenty-four-pulse rectifier installed at one of the traction substations prove the expediency of using such a converter. The variants of the existing equipment modernization, which is a part of the six- and twelve-pulse rectifiers in order to use it in the creation of twenty-four-pulse rectifiers, as well as the requirements for the creation of such rectifiers in industrial design are given.
Keywords: electric railways traction substations, multi-pulse rectifiers, energy efficiency, improvement of technical and economic indicators, twenty-four-pulse rectifier.
Улучшение показателей энергетической эффективности многопульсовых выпрямителей тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока связано в первую очередь с увеличением количества пульсаций в кривой выпрямленного напряжения. С первых дней электрификации железных дорог нашей страны на постоянном токе на тяговых подстанциях применялись шестипульсовые выпрямители. Таким выпрямителям присущ ряд серьезных недостатков: относительно низкий коэффициент мощности; искаженная форма кри-
вой потребляемого тока и, как следствие, ухудшение качества электроэнергии в питающей энергосистеме; значительное электромагнитное влияние тяговых токов на смежные линии связи. Замена шестипульсовых выпрямителей двенадцатипульсовыми позволила увеличить коэффициент мощности тяговой подстанции до 0,97 - 0,98; повысить уровень напряжения в тяговой сети без специальных устройств для его регулирования; улучшить форму кривой выпрямленного напряжения; снизить влияние тяговых сетей и трехфазных линий продольного электроснабжения и автоблокировки на линии связи; уменьшить удельный расход электротехнических материалов, затрачиваемых на изготовление выпрямителя.
Дальнейшее повышение технико-экономических показателей возможно при использовании двадцатичетырехпульсовых выпрямителей, один из которых в настоящее время эксплуатируется на тяговой подстанции Западно-Сибирской железной дороги (ЗСЖД).
В настоящее время разработана и принята четвертая редакция «Энергетической стратегии холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 г. и перспективу до 2030 г.» (утверждена распоряжением ОАО «РЖД» от 14 декабря 2016 г. № 2537р.) [1].
В третьей редакции «Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2015 г. и на перспективу до 2030 г.», которая была утверждена 15 декабря 2011 г. распоряжением ОАО «РЖД» № 2718 р, вошел перечень мероприятий, в котором более подробно были освещены вопросы повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения постоянного тока [2, 3].
Железнодорожный транспорт является энергоемким потребителем электрической энергии. Для нужд электрической тяги используется более 40 млрд кВтч электроэнергии, что составляет более 5,2 % от общей выработки электрической энергии в стране.
В «Энергетическую стратегию ОАО «РЖД» на период до 2015 г. и на перспективу до 2030 г.» [2 - 4] вошли предложения сотрудников ОмГУПСа по основным направлениям дальнейшего повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения постоянного тока, которые рассмотрены в настоящей работе: применение многопульсовых схем выпрямления и инвертирования (т = 12 и более); модернизация трансформаторов типа ТМРУ (ТМПУ) и вентильных конструкций, предназначенных для шестипульсовых нулевых схем, для использования их в составе двенадцатипульсовых выпрямителей; расширение шкалы номинальных мощностей преобразователей; модернизация преобразователей путем замены отработавших свой ресурс штыревых вентилей на лавинные вентили таблеточного типа с естественной системой охлаждения и охладителями на основе тепловых труб; применение преобразовательных агрегатов с автоматическим регулированием напряжения на тяговых подстанциях и в контактной сети на новых силовых управляемых полупроводниковых вентилях; применение трансформаторов типа ТРДТНП с двенадцатипульсовой схемой выпрямления последовательного типа, предназначенных для работы без понизительных трансформаторов (одноступенчатая трансформация 110/3 кВ); применение «сухих» трансформаторов типа ТРСЗП с двенадцатипульсовой схемой выпрямления последовательного типа, устанавливаемых на открытом воздухе; упрощение схем и оптимизация параметров сглаживающих устройств.
Одной из основных характеристик преобразователей тяговых подстанций является внешняя характеристика, определяющая уровень напряжения на выходе в зависимости от величины выпрямленного тока - И^С^) [5, 6].
ж I
и^си=и^а - Вт - , (1)
т I
^ ном
где и - приведенное напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора;
1ёт - выпрямленный ток преобразователя;
!атно м - номинальный выпрямленный ток;
m - число пульсации выпрямленного напряжения за период; Uto0 - напряжение на выходе выпрямителя при холостом ходе.
Коэффициент наклона внешней характеристики А = sin I — I уменьшается с увеличени-
V m J
ем числа пульсаций m и составляет 0,5 у шестипульсового выпрямителя; 0,26 - у двенадца-типульсового; 0,13 - у двадцатичетырехпульсового [7].
Если принять, что Uto0, SH0M и ик при m = 6, m = 12, m = 24 одинаковы, то внешние характеристики будут иметь вид, представленный на рисунке 1.
Экспериментальные данные полностью подтверждают изложенное выше. У шестипульсового выпрямителя при номинальной нагрузке уменьшение напряжения на выходе относительно уровня напряжения холостого хода составляет 310 В, у двенадцати-пульсового - 165, у двадцатичетырехпульсового - 88 В.
3600
В
3400
Ud
3300
3200
.___/ m=24 /
П1= в sm=l 2
0 500 1000 1500 2000 А 3000 1а-**
Рисунок 1 - Внешние характеристики выпрямителей
Скорость движения поездов прямо пропорциональна напряжению, подводимому к тяговым электродвигателям. Средняя участковая скорость на электрифицированных железных дорогах Российской Федерации составляет 42,9 км/ч. Если принять число пар поездов в сутки равным 60, то в год по двум путям проследует 43800 поездов. Общее время следования этих поездов по одной фидерной зоне длиной 20 км составит 20758 ч.
Учитывая, что выпрямители тяговых подстанций не всегда загружены полностью, можно принять, что в среднем разница в уменьшении напряжения на выходе двенадцатипульсо-вого выпрямителя по сравнению с шестипульсовым составляет 105 В, а у двадцатичетырехпульсового 157 В, что составляет, соответственно, 3,2 и 4,8 %. Пропускная способность при этом увеличивается на 664 и 996 поездо-часов. При стоимости грузового поездо-часа 1500 р./ч экономическая составляющая эффективности Эщ2) за счет повышения пропускной способности составит 996 тыс. р. (1500 х 664); а Эц24) - 1494 тыс. р. (1500 х 996).
Поскольку значение выпрямленного напряжения зависит от схемы выпрямления, то при реализации одной и той же мощности значение выпрямленного тока преобразователя для различных схем также будет разным.
Предположим, что на стороне постоянного тока шестипульсового выпрямителя реализуется мощность Рйном(6) = 1й„ом(6) Ином( 6). При одинаковом значении выпрямленного тока выпрямителей (если напряжения короткого замыкания ик(6)= ик(12)= ик(24) и коэффициенты нагрузки кн одинаковы) реализуемая мощность со стороны постоянного тока будет различной в зависимости от числа пульсаций выпрямленного напряжения т пропорционально И^. Исполь-
зуя выражение (1), находим при кн =1 реализуемую мощность со стороны постоянного тока у двенадцатипульсового и двадцатичетырехпульсового выпрямителей:
Р =Р
х ё(12) х а ном(6)
. п 1-81П — и 12 к
1 • п
1-Б1П — Ц,,
6 к
Р =Р
х а(24) х а ном(б)
. п 1-Б1П-и,,
24 к
1 • п 1-Б1П — и,,
6 к
(2)
(3)
Если принять Цк = то Ра(12)=1,0536Рс1 ном(6) ; Ра(24)=1,0875р1 ном(6) •
Кривые сетевых токов выпрямителей показаны на рисунке 2.
Рисунок 2 - Кривые сетевых токов выпрямителей: а - шестипульсовых; б - двенадцатипульсовых;
в - двадцатичетырехпульсовых
При этом если счетчики активной электрической энергии зафиксируют одинаковый расход электрической энергии, то счетчики реактивной электрической энергии при увеличении т покажут меньший расход. Однако из изложенного выше следует, что при одном и том же расходе электрической энергии по показаниям счетчиков, установленных со стороны переменного тока выпрямителей, количество электроэнергии, полезно реализованной со стороны постоянного тока при номинальной нагрузке, у двенадцатипульсовых выпрямителей на 5 % больше, чем у шестипульсовых, а у двадцатичетырехпульсовых - на 7,5 %. При снижении коэффициента нагрузки эффект уменьшается пропорционально.
Экспериментально на действующем оборудовании эти выводы подтверждены.
В таблице приведены составляющие экономического эффекта от использования двенадцати- и двадцатичетырехпульсовых выпрямителей.
Сотрудниками ОмГУПСа на одной из тяговых подстанций Западно-Сибирской железной дороги внедрен двадцатичетырехпульсовый выпрямитель [8 - 10].
б
а
в
№ 3(31) ИЗВЕСТИЯ Транссиба 117
=2017
При создании двадцатичетырехпульсового выпрямителя рассматривались три схемы, представляющие собой совокупность шестипульсовых мостовых секций, собранных параллельно, последовательно-параллельно или последовательно.
Экономическая эффективность использования многопульсовых выпрямителей
Составляющие экономического эффекта Выпрямители
12-пульсовые (тыс. р.) 24-пульсовые (тыс. р.)
Повышение пропускной способности участков железных дорог Снижение удельного расхода электрической энергии для тяги поездов при годовой переработке 25 - 30 млн кВтч Снижение эксплуатационных расходов за счет повышения коэффициента мощности Снижение электромагнитного влияния на смежные устройства (позволит упростить конструкции сглаживающих фильтров) 996 900 (2,5 %) 128 25 1494 1260 (3,5 %) 200 50
При модернизации трансформатора ТМРУ-16000/10 (предназначенного для шестипуль-совой нулевой схемы) для использования в двадцатичетырехпульсовой схеме была выбрана в качестве оптимальной последовательно-параллельная схема.
При изготовлении трансформатора в заводских условиях для двадцатичетырехпульсовой схемы предпочтение должно быть отдано трансформатору, изготовленному для схемы последовательного типа.
Схема двадцатичетырехпулъсового выпрямителя может быть реализована с применением практически любых вентильных конструкций, так как общее число вентилей в случае применения однотипных приборов в различных конструкциях будет одно и то же.
Схема главных электрических соединений двадцатичетырехпульсового выпрямителя последовательно-параллельного типа с использованием вентильных конструкций типа ТПЕД-3150-3,3к-У1 и реконструированного преобразовательного трансформатора ТМРУ-16000, имеющего четыре вентильных обмотки со сдвигом векторов линейного напряжения на угол 15°, приведена на рисунке 3.
Внешний вид двадцатичетырехпульсового выпрямителя, выполненного с использованием модернизированных трансформатора типа ТМРУ-16000 и вентильных конструкций типа ТПЕД-3150-3,3к-У1, приведен на рисунке 4.
Опыт эксплуатации на протяжении ряда лет подтвердил преимущества двадцатичеты-рехпульсового выпрямителя.
В настоящее время для двенадцатипульсовых выпрямителей тяговых подстанций ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) - Уралэлектротяжмаш» изготавливаются масляный ТРДП-12500 (стоимость порядка 15 млн р.) и сухой ТРСЗП-12500 (стоимость порядка 25 млн р.) трансформаторы. Типовая мощность этих трансформаторов составляет 1,029 Р^ для схемы последовательного типа. Суммарная типовая мощность трансформатора ТРДП-12500 и уравнительного реактора УР0М-1000, выпускавшихся ранее для схемы параллельного типа, но снятых в настоящее время с производства, составляет 1,052 Р^. Завышенная типовая мощность трансформаторного оборудования была обусловлена необходимостью применения в схеме параллельного типа уравнительного реактора.
Типовая мощность трансформаторов для двадцатичетырехпульсовых выпрямителей составляет 1,035 Ра0 (для схемы последовательного типа) и 1,053 Ра0 (для схемы последовательно-параллельного типа с использованием уравнительного реактора), т. е. безусловные преимущества имеет трансформатор для схемы последовательного типа.
Стоимость трансформатора двадцатичетырехпульсового выпрямителя последовательного типа (1,035 Р^) превысит (не более чем на 25 %, более точное значение определит завод-изготовитель) стоимость трансформатора, предназначенного для двенадцатипульсового выпрямителя последовательного типа (1,029 Р^) вследствие увеличения расхода материалов на
118 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 3(31) ОП17
ш
создание схем зигзага, на установку дополнительных шин и проходных изоляторов на крышке трансформатора. Кроме того, число ограничителей перенапряжения также увеличится в схеме до двенадцати (против шести у двенадцатипульсового выпрямителя).
Рисунок 3 - Схема главных электрических соединений двадцатичетырехпульсового выпрямителя последовательно-параллельного типа с использованием вентильных конструкций ТПЕД-3150-3,3к-У1
Рисунок 4 - Внешний вид трансформатора типа ТМРУ-16000 и вентильных конструкций типа ТПЕД-3150, модернизированных для двадцатичетырехпульсовой схемы выпрямления
№ 3(31) ИЗВЕСТИЯ Транссиба 119
2017
Опытом создания трансформаторов для двадцатичетырехпульсовых схем выпрямления (для цветной металлургии) обладает ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) - Уралэлектротяж-маш».
С учетом развития современного трансформаторостроения и преобразовательной техники возможно создание двадцатичетырехпульсового выпрямителя двумя путями. Первый -изготовление новых тягового трансформатора и вентильных конструкций - характеризуется значительными затратами. Второй, характеризующийся меньшими затратами, заключается в модернизации ранее установленных трансформаторов для шестипульсовых нулевых выпрямителей параллельного типа (ТМРУ, УТМРУ и ТМПУ с габаритной мощностью 6300 и 16000 кВА) и любых ныне эксплуатируемых вентильных конструкций.
Модернизация преобразовательных трансформаторов является возможной, несмотря на то, что календарный срок эксплуатации трансформаторов составляет 25 лет, а фактический -большинства из них - 30 лет и более. Натурное обследование внутренней части трансформаторов подтверждает, что фактический относительный износ ее составляет не более 0,15 -0,25. Практика выполнения подобных работ на Западно-Сибирской железной дороге позволяет утверждать, что практически любой тип трансформаторов ТМРУ и ТМПУ, выпускавшихся для выпрямителей в 50-е - 70-е гг. прошедшего века, пригоден для реконструкции, чему способствуют высокая степень секционирования вентильных обмоток и большой запас по мощности, заложенный в конструкции и обеспечивающий медленный физический износ трансформаторов. Ориентировочная стоимость модернизации не превысит 30 % от стоимости нового оборудования.
Модернизация вентильных конструкций ПВЭ-5, ТПЕД-3150, В-ТПЕД (с сохранением общего числа вентилей, предусмотренных конструкцией и прошедших диагностические испытания) не приводит к существенным затратам, так как сводится к перераспределению числа вентилей в вентильных плечах и изменению ошиновки выпрямителя. Модернизация ранее выпущенных вентильных конструкций (ПВЭ-3, ПВЭ-5, ТПЕД-3150, В-ТПЕД) также может быть выполнена с использованием силовых блоков БСЕ, выпускаемых опытным заводом ВЭИ. В этом случае затраты на приобретение блоков не превысят 1,6 млн р. Модернизация вентильных конструкций обычно проводится на местах силами ремонтно-ревизионных участков.
На основании оценки технико-экономической эффективности многопульсовых выпрямителей [9], возможностей промышленности и структурных подразделений железных дорог разработаны предложения по реализации двадцатичетырехпульсового выпрямителя. Выпрямитель должен содержать следующее оборудование и удовлетворять требованиям:
модернизированный масляный трансформатор типа ТМРУ-16000 с соединением вентильных обмоток по схеме «звезда - треугольник» - прямой и обратный замкнутый зигзаги с мостовой схемой с последовательно-параллельным соединением мостов [10],
заводской масляный трансформатор типа ТРДП-12500 или сухой типа ТРСЗП с естественной системой охлаждения (при мощности 6300 кВ-А) или принудительной системой охлаждения (при мощности 12500 кВ-А) с соединением вентильных обмоток по схеме «звезда - треугольник» - скользящие треугольники с мостовой схемой с последовательным соединением мостов;
значения междуфазных напряжений секций вентильных обмоток преобразовательных трансформаторов должны отличаться не более чем на 0,5 % для обеспечения минимальной конструктивной несимметрии;
трансформатор заводского изготовления может иметь вариант конструктивного исполнения для применения в системе с одноступенчатой трансформацией для напряжения сетевой обмотки 110 кВ;
вентильные конструкции на базе применяемых штыревых вентилей либо современных силовых лавинных вентилей таблеточной конструкции;
естественную воздушную (при мощности 6300 кВ-А) или принудительную (при мощности 12500 кВ-А) систему охлаждения вентилей;
простое и экономичное однозвенное сглаживающее устройство.
Список литературы
1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 г. и перспективу до 2030 г. [Текст]. Утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 14 декабря 2016 г. № 2537р. / ОАО «РЖД». - М., 2016. - 76 с.
2. Гапанович, В. А. Энергетическая стратегия и электрификация российских железных дорог [Текст]/ В. А. Гапанович, С. Н. Епифанцев, В. А. Овсейчук; Под ред. Г. П. Кутового. -М.: Эко-Пресс, 2012. - 196 с.
3. Энергосбережение на железнодорожном транспорте: Учебник [Текст] / В. А. Гапанович, В. Д. Авилов и др.; Под ред. В. А. Гапановича / МИСиС. - М.: 2012. - 620 с.
4. Повышение эффективности систем тягового электроснабжения переменного и постоянного тока и сокращение потерь электрической энергии в них: Научная монография [Текст] /
B. Т. Черемисин, В. А. Кващук и др. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2015. - 145 с.
5. Силовые преобразователи тяговых подстанций и электроподвижного состава: Учебное пособие [Текст] / Е. Ю. Салита, Г. С. Магай и др. / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 2013. - 131 с.
6. Магай, Г. С. Использование многопульсовых выпрямителей тяговых подстанций постоянного тока с целью повышения пропускной способности участков и снижения затрат на электропотребление [Текст] / Г. С. Магай, Т. В. Комякова, Е. Ю. Салита // Энерго- и ресурсосбережение в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2008. - С. 91 - 95.
7. Двенадцатипульсовые полупроводниковые выпрямители тяговых подстанций [Текст] / Б. С. Барковский, Г. С. Магай и др.; Под ред. М. Г. Шалимова. - М.: Транспорт, 1990. -127 с.
8. Модернизация тяговых трансформаторов для использования в двенадцатипульсовых схемах выпрямления [Текст] / Г. С. Магай, Е. Ю. Салита и др. // Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы: Тезисы докладов международного симпозиума Eltrans'2001 / ПГУПС. - СПб, 2001. - С. 69 - 70.
9. Двадцатичетырехпульсовый выпрямительный агрегат для тяговых подстанций постоянного тока [Текст] / Б. С. Барковский, Г. С. Магай и др. // Разработка и исследование автоматизированных средств контроля и управления для предприятий железнодорожного транспорта: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. - Омск, 1990. -
C. 37 - 42.
о
10. Пат. 1638779 СССР, МКИ H 02M 7/12. Преобразователь переменного тока в постоянный [Текст] / Б. С. Барковский, Г. С. Магай, В. П. Маценко, А. Г. Пономарев, Е. Ю. Салита; Заявитель и патентообладатель Омский гос. ун-т путей сообщения. - № 4686552 / 07; заявл. 26.04.89; опубл. 30.03.91, Бюл. № 12.
References
1. Energeticheskaya strategiya holdinga «Rossiiskie jeleznie dorogi» na period do 2020 g. i perspektivu do 2030 g. (The energy strategy of the holding company "Russian Railways" for the period up to 2020 and prospects up to 2030). Moscow, 2016, 76 p.
2. Gapanovich V. А., Epifantsev S. N., Ovseychuk V. A. Ehnergeticheskaya strategiya i ehlek-trifikatsiya rossijskikh zheleznykh dorog (Energy Strategy and the electrification of the Russian railroads). Moscow: Eco-Press, 2012, 196 p.
3. Gapanovich V. А. Energosberejenie na jeleznodorojnom transporte (Energy saving in railway transport). Moscow: MISiS, 2012, 620 p.
4. Cheremisin V. T., Kvaschuk V. A., Kondratiev U. V., Salita E. U., Komyakova T. V., Ko-valeva T. V. Povyshenie ehffektivnosti sistem tyagovogo ehlektrosnabzheniya peremennogo i post-
№,n3(371) ИЗВЕСТИ? Транссиба 121
oyannogo toka i sokrashhenie poter' ehlektricheskoj ehnergii v nikh (Increasing the efficiency of the traction power supply of AC and DC power and the reduction of electric power losses in it). Omsk: OSTU, 2015, 145 p.
5. Salita E. U., Magay G. S., Komyakova T. V., Kovaleva T. V., Shvetsov S. V. Silovye preobrazovateli tyagovykh podstantsij i ehlektropodvizhnogo sostava (Power converters of electric traction substations and of the railway stock). Omsk: OSTU, 2013, 131 p.
6. Magay G. S., Komyakova T. V., Salita E. U. Use multiple pulsed rectifiers traction substations DC with the aim of increasing the capacity of sites and reduce costs of electricity consumption [Ispolzovanie mnogopulsovih vipryamitelei tyagovih podstancii postoyannogo toka s celyu pov-isheniya propusknoi sposobnosti uchastkov i snijeniya zatrat na elektropotreblenie]. Energo_ i resursosberejenie v strukturnih podrazdeleniyah ZapadnoSibirskoi jeleznoi dorogi: Materiali nauchno_prakticheskoi konferencii (Energy and resource saving in the structural units of West Siberian railway). Omsk, 2008, p.p. 91 - 95.
7. Barkovskiy B. S., Magay G. S., Matsenko V. P., Panfil L. S., Shalimov M. G. Dvenadcatip-ulsovie poluprovodnikovie vipryamiteli tyagovih podstancii (Twelve-pulse semiconductor rectifiers for traction substations). Moscow: Transport, 1990, 127 p.
8. Magay G. S., Salita E. U., Komyakova T. V., Gergert A. R., Kvaschuk V. A. Modernization of traction transformers for use in twelve-pulse schemes rectification [Modernizaciya tyagovih transformatorov dlya ispolzovaniya v dvenadcatipulsovih shemah vipryamleniya]. Elektrifikaciya i razvitie jeleznodorojnogo transporta Rossii. Tradicii_ sovremennost_ perspektivi: Tezisi dokladov Mejdunarodnogo simpoziuma Eltrans'2001 (Electrification and the development of railway transport of Russia. Traditions, modernity, perspectives). Saint Petersburg, 2001, pp. 69 - 70.
9. Barkovskiy B. S. Twenty-four-pulse rectifier units for traction substations DC [Dvad-catichetirehpulsovii vipryamitelnii agregat dlya tyagovih podstancii postoyannogo toka]. Razrabot-ka i issledovanie avtomatizirovannih sredstv kontrolya i upravleniya dlya predpriyatii jeleznodoro-jnogo transporta: Mejvuzovskii tematicheskii sbornik nauchnih trudov (Development and research of automated control and management to enterprises of railway transport). Omsk: OSTU, 1990, p.p. 37 - 42.
10. Barkovskiy B. S., Magay G. S., Matsenko V. P., Ponomarev A. G., Salita E. U. Patent USSR 4686552 / 07, 1991.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Салита Евгений Юрьевич Salita Evgeny Jurievich
Омский государственный университет путей Omsk State Transport University (OSTU).
сообщения (ОмГУПС). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Cand. Tech. Sci., the senior lecturer of the depart-Федерация. ment «Power supply for railway transport», OSTU.
Кандидат технических наук, доцент кафедры Phone: (3812) 31-34-46.
«Электроснабжение железнодорожного транспорта», E-mail: [email protected] ОмГУПС.
Тел.: (3812) 31-34-46.
E-mail: [email protected]
Ковалева Татьяна Владимировна Kovaleva Tatiana Vladimirovna
Омский государственный университет путей Omsk State Transport University (OSTU).
сообщения (ОМГУПС). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Cand. Tech. Sci., the senior lecturer of the depart-Федерация. ment «Theoretical the electrical engineer», OSTU.
Кандидат технических наук, доцент кафедры Ph°ne: (3812) 31-°6-88.
«Теоретическая электротехника», ОмГУПС. E-mail: [email protected]
Тел.: (3812) 31-06-88.
E-mail: [email protected]
Комякова Татьяна Владимировна Komyakova Tatiana Vladimirovna
Омский государственный университет путей Omsk State Transport University (OSTU).
сообщения (ОМГУПС). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, проректор по учебной работе, доцент кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта», ОмГУПС.
Тел.: (3812) 31-06-00.
E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Салита, Е. Ю. Улучшение показателей энергетической эффективности многопульсовых выпрямителей тяговых подстанций [Текст] / Е. Ю. Салита, Т. В. Ковалева, Т. В. Комякова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - № 3 (31). -С. 114 - 123.
Cand. Tech. Sci., vice-rector of education, the senior lecturer of the department «Power supply for railway transport », OSTU.
Phone: (3812) 31-06-00. E-mail: [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Salita E. J., Kovaleva T. V., Komyakova T. V. Indicators improvement of the traction substations multiple pulsed rectifiers energy efficiency. Journal of Transsib Railway Studies, 2017, vol. 31, no. 3, pp. 114 - 123 (In Russian).
УДК 621.336
О. А. Сидоров, А. Н. Смердин, А. С. Голубков
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Аннотация. В статье рассматривается методика проектирования диагностической системы инфраструктуры электроснабжения железных дорог, основанная на применении байесовских сетей для прогнозирования вероятностей отказов. Для достижения максимальной эффективности диагностирования необходимо стремиться к минимизации количества входных параметров при сохранении требуемой точности. Предлагается диагностическая система, позволяющая оценить влияние каждого параметра на точность предсказания отказов. Восполнить недостаток исходных данных позволяет преимущество байесовских сетей - возможность задать структуру сети при помощи метода экспертных оценок, что позволит выполнить расчет вероятностей отказов при недостатке информации.
Ключевые слова: контактная сеть, диагностика, байесовская сеть, вероятность отказа.
Oleg A. Sidorov, Alexandr N. Smerdin, Anton S. Golubkov
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
IMPROVEMENT OF PROBABILISTIC MODELS OF FAILURE PREDICTION OF ELEMENTS OF RAILROAD POWER SUPPLY INFRASTRUCTURE
Abstract. The article examines the technique of designing diagnostic system of infrastructure of electrical railways based on use of bayesian networks for prediction of probabilities offailures. To achieve maximum effectiveness of diagnosis we should minimize the number of input parameters, while maintaining the required accuracy. It is proposed to create a mathematical model of the diagnostic system, that will allow to evaluate the influence of each parameter on the accuracy of prediction offailures. To compensate the lack of source data we can use the advantage of bayesian networks - the opportunity to generate network structure by the method of expert evaluations. Generated bayesian network will perform the failure probability calculation with limited information.
Keywords: overhead contact line, diagnostics, , bayesian network, probability of failure.
Публикация осуществлена в рамках реализации гранта ОАО «РЖД» на развитие научно-педагогических школ в области железнодорожного транспорта.
"L3™ ИЗВЕСТИ? Транссиба 123
