ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Стратегия развития российского железнодорожного транспорта предполагает использование решений, повышающих энергосбережение и энергоэффективность. Достичь успеха в этом процессе возможно путем снижения потерь в питающей сети. При этом, особое внимание следует уделить эффективной работе нетяговых потребителей, наиболее пагубно влияющих на питающую сеть на транспорте. Железнодорожные потребители, которые не используют тяговое электрооборудование относят к  нетяговым.

Специалисты отмечают, что электроснабжение нетяговых железнодорожных потребителей осуществляется непосредственно от подстанций энергосистем или от тяговых подстанций [5].

Специалисты занимаются исследованием энергетической эффективности нетяговых железнодорожных потребителей [1, c.81-88]. Авторы приводят результаты экспериментальных исследований на энергоемких участках нетяговых потребителей - компрессорных станциях. Рассмотрена технико-экономическая оценка мероприятий по повышению эффективности эксплуатации компрессорных станций.

Для питания этой группы потребителей применяется система продольного электроснабжения, включающая в себя источники питания, протяженные линии электропередачи, проложенные вдоль путей, и трансформаторные подстанции, подключенные к ним.

Линия электропередачи продольного электроснабжения (ЛЭП ПЭ) - трехфазная линия электропередачи напряжением свыше 1000 В, проложенная вдоль железной дороги и предназначенная для электроснабжения нетяговых потребителей железной дороги [4]. Согласно указанного свода правил ЛЭП ПЭ прокладывается с полевой стороны опор контактной сети. На воздушных линиях (ВЛ) напряжением 6 (10) кВ наибольшее распространение получили железобетонные опоры. Опора ВЛ - сооружение, поддерживающее провода с помощью изоляторов и арматуры на заданном расстоянии между собой и от поверхности земли [4]. Железобетонные опоры для ВЛ выполняются одностоечными. Стойки опор имеют двутавровое, восьмигранное или круглое сечение и изготавливаются из предварительно напряженного вибрированного или центрифугированного бетона. Расположение проводов на опорах обычно треугольное, где два провода подвешиваются на траверсу, а третий провод крепится на изоляторе, устанавливаемом на наголовнике опоры. Металлическая или деревянная траверса крепиться к стойке сквозным болтом.

Линейные изоляторы ВЛ предназначены для электрической изоляции проводов от опор и между собой, а также для механического крепления проводов, находящихся под напряжением. На воздушных линиях 10 кВ используют штыревые изоляторы. Для подвески проводов ВЛ 6 (10) кВ применяются деревянные кронштейны с тремя штыревыми изоляторами. Между опорой и ближайшим к ней проводом ВЛ устанавливают ограничительный штырь, предотвращающий касание проводом опоры при срыве его с изолятора. Выбор типа кронштейна определяется в зависимости от геометрических размеров и расстояния между проводами, условий применения (например, зона гололеда и т. п.) и места установки. Предусмотрена возможность двойного крепления проводов. С целью снижения эксплуатационных расходов применяются металлические оцинкованные кронштейны для подвески ВЛ 10 кВ на опорах контактной сети с традиционной треугольной схемой размещения проводов на штыревых изоляторах; кронштейны с горизонтальным размещением проводов на подвесных изоляторах.

Комплексные трансформаторные подстанции (КТП) предназначены для питания нетяговых потребителей и получили широкое распространение. В современных условиях необходимости внедрения инноваций необходимо строительство новых или реконструкция существующих электрических сетей на основе энергосберегающего оборудования и технологий, в связи с чем неуклонно растет спрос на современное качественное оборудование для энергетических объектов. Решение проблем снижения потерь и выявления, предотвращения и снижения хищений электроэнергии может существенно сократить издержки и повысить финансовую стабильность организации. Инструментом снижения коммерческих потерь при передаче и распределении электрической энергии являются автоматические пункты секционирования и учета электроэнергии.

Пункт секционирования - устройство системы электроснабжения нетяговых. потребителей, предназначенное для электрического соединения с помощью коммутационного аппарата секций линии электропередачи.

Реклоузер - современный коммутационный модуль, объединивший в себе вакуумный выключатель со встроенными измерительными датчиками тока и напряжения, автоматизированную систему оперативного питания, микропроцессорную установку релейной защиты и автоматики, систему портов для подключения устройств телемеханики и комплекс программного обеспечения (рисунок 1).

Рисунок 1. Реклоузер

Реклоузер имеет значительно меньший вес и размеры по сравнению с секционирующими пунктами старого поколения, которые применяются в распределительных электросетях в настоящее время, и при профессиональном монтаже практически не требует обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Реклоузер объединил практически все виды противоаварийной защиты и автоматики, применяемые в распределительных сетях, а также сбор, обработку и передачу информации о параметрах режимов работы сети и состоянии собственных элементов и прочие функции.

Реклоузеры в основном используют для защиты линии от коротких замыканий, для автоматического отключения и повторного включения цепи переменного тока, что позволяет локализовать аварийный участок без отключения электроснабжения оставшейся части линии, снижая тем самым риск возникновения ущерба, а следовательно, и существенно сократить затраты на обслуживание сетей, так как не требуется выезд оперативных бригад. Опыт эксплуатации реклоузеров в России подтвердил их высокую надежность, возможность эксплуатации при низких зимних температурах [2]. Одним из современных производителей является Ставропольский электротехнический завод «Энергомера» [3], который за последние несколько лет представил несколько современных новых моделей. Специалисты признают преимущества реклоузеров «Энергомера».

Другой новой технологией можно назвать децентрализованную автоматизацию нетяговых потребителей  на базе реклоузеров, позволяющей повысить надёжность электроснабжения потребителей распределительных сетей (РЭС), а также снизить эксплуатационные издержки. В этом случае специалисты предлагают использование вакуумного реклоузера РВА/TEL.

Вакуумные реклоузер PBA/TEL имеет обширную область применения.

Реклоузер PBA/TEL выполняет следующие функции:

• автоматическое выделение поврежденных участков, восстановление электроснабжения на неповреждённых участках распределительной сети;
• оперативные переключения в распределительной сети в нормальном и послеаварийных режимах (местная и дистанционная реконфигурация сети);
• автоматическое повторное включение линии (АПВ);
• автоматическое включение резерва (АВР);
• сбор информации о режимах работы сети;
• ведение журналов аварии, включений и отключений.

Внедрение реклоузеров в распределительные сети 6(10) кВ является перспективным, технологически и экономически оправданным мероприятием. Их применение позволяет снизить ущерб от недоотпуска электроэнергии и повысить надежность электроснабжения, а также сократить число обслуживаний энергетического оборудования с подвыражением опасности обслуживающего персонала.

В заключение следует отметить, что применение реклоузеров позволяет добиться сокращения времени восстановления электроснабжения, снижения частоты повреждений линии и, соответственно, объема ремонтных работ. К техническому эффекту относят минимизацию простоя трансформаторов, гораздо более эффективное использование пропускной способности сетей, повышение надежности электроснабжения потребителей. Таким образом, использование реклоузеров способствует решению проблемы повышения энергоэффективности систем электроснабжения нетяговых потребителей.

Список литературы:

1. Иванченко В.И., Комяков А.А., Эрбес В.В., Экспериментальные исследования энергетической эффективности нетяговых железнодорожных потребителей// Интеллектуальная энергетика на транспорте и в промышленности. Материалы всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием/ 2018 Омск: Омский государственный университет путей сообщения – с. 81-88
2. Куликова Е.А., Бебрис А.Н., Инновационное оборудование для повышения энергоэффективности систем электроснабжения нетяговых потребителей. Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), г. Екатеринбург. Материалы Международной научно-практической конференции 11 мая 2017 года (г. Кишиневу Молдавия). Современные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации [Электронный ресурс] / Editura «Liceul», Научно-издательский центр «Мир науки». – Электрон.текст. данн. (2,9 Мб.). – Кишинев: Editura «Liceul», 2017 – 1 оптический компакт-диск (CD-ROM)
3. Официальный сайт http://www.energomera.ru/ru/press-centre/20170112_novyj_produkt_reklouzer (Дата обращения 23.11.2019)
4. Свод правил 226.1326000.2014 «Электроснабжение нетяговых потребителей. Правила проектирования, строительства и реконструкции». Приказ Минтранса России от 2 декабря 2014 года N 332 [Электронный ресурс] Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200120204 (дата обращения 24.11.2019)
5. Энергосбережение на железнодорожном транспорте: учебник для вузов / под ред. В.А. Гапановича. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2012. - 620 с.