CC BY
37
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение», ЗабИЖТ. Тел.: +7914-443-51-77. E-mail: [email protected]
Осипова Валерия Эдуардовна
Забайкальский институт железнодорожного транспорта (ЗабИЖТ (ИрГУПС)).
672040, г. Чита, ул. Магистральная, 11. Старший преподаватель кафедры «Электроснабжение», ЗабИЖТ.
Тел.: +7964-470-11-83 E-mail: [email protected]
Cand. Tech. Sci., Associate Professor of the department «Power supply», ZiRT. Phone: +7964-470-11-83 E-mail: [email protected]
Osipova Valeriya Eduardovna
Zabaikalsky Institute of railway transport (ZiRT(ISTU)).
Magistral'naya street., Chita, 672040, Russia. Chief lecturer of the department «Power supply», ZiRT.
Phone: +7964-470-11-83 E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Комогорцев, М. Г. Разработка модели определения межпоездных интервалов с использованием аппарата искусственных нейронных сетей [Текст] / М. Г. Комогорцев, В. Э. Осипова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2016. -№ 4 (28). - С. 87 - 94.
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Komogorcev M. G., Osipova V. E. Development of models of intertrain intervals with use of the device of artificial neural networks. Journal of Transsib Railway Studies, 2016, vol. 28, no. 4, pp. 87 - 94. (In Russian).
УДК 620.9:658.
В. З. Манусов1, Б. В. Палагушкин2, У. Бумцэнд 1
1 Новосибирский государственный технический университет (НГТУ), г. Новосибирск, Российская Федерация.
2 Сибирский государственный университет водного транспорта (СГУВТ), г. Новосибирск, Российская Федерация
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСПОРТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО КОРИДОРА «АЗИЯ - ЕВРОПА» КАК ПУТЬ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
МОНГОЛИИ
Аннотация. В работе рассматривается проблема устойчивого инновационного развития электроэнергетической системы Монголии с учетом географического положения этой страны на границе транспортного пути между Китаем и Россией. В более широком понимании между азиатским промышленным регионом и Европой, товарооборот между которыми ежегодно возрастает. Основным сдерживающим фактором на пути этого процесса является неэлектрифицированная главная железнодорожная магистраль, проходящая по территории Монголии. Показаны преимущества электрификации железных дорог для решения проблемы электроснабжения промышленности и сельского хозяйства. При этом наиболее важной задачей является электрификация транспортной магистрали Сухэбатор - Уланбатор - Замын Удэ протяженностью 1111 км. Показано, что реализация этой задачи позволит сократить железнодорожный путь из Европы в центральную Азию на 1025 км. Сделан прогноз развития транспортных перевозок в будущем. Наряду с этим выполнен прогноз развития электроэнергетической системы Монголии, в которой тяговая электрическая нагрузка будет составлять примерно 22 %. Приведен соответствующий график требуемого развития генерирующих мощностей в монгольской энергосистеме, чтобы к 2025 г. довести располагаемую мощность до 3500 МВт. Доказаны существенные преимущества электрифицированной железной дороги за счет улучшения электровозной тяги по сравнению с тепловозной тягой. В отличие от значительной доли электрифицированных железных дорог на постоянном токе в России в работе предложен путь развития системы тягового электроснабжения 2 х 25 кВ переменного тока. По примеру других высокоразвитых стран это позволит перейти к использованию скоростных железных дорог. Таким образом, будет достигнуто сбалансированное развитие электроэнергетической системы Монголии с учетом электрификации транспортного коридора «Азия -Европа».
Ключевые слова: железнодорожный транспорт, электрификация, электроэнергетическая система, транспортный коридор, «Азия - Европа», Монголия.
94 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 4(28) 2016
—— faV 1 V
Vadim Z. Manusov1, Boris V. Palagushkin2, Bumtsend Uyangasaikhan 1
Novosibirsk State Technical University (NSTU), Novosibirsk, , the Russian Federation 2Siberian State University of Water Transport, Novosibirsk, the Russian Federation
THE ELECTRIFICATION OF INTERNATIONAL TRANSPORT RAILWAY CORRIDOR FROM ASIA TO EUROPE AS A WAY OF POWER SYSTEM SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF MONGOLIA
Annotation. The paper deals with the problem of sustainable innovation development of the electric power system of Mongolia, taking into account the geographical position of the country on the border of a transport route between China and Russia. In the broadest sense between the Asian industrial region and Europe, the turnover between them is increasing every year. The main constraining factor on the way of this process is not electrified main railway line, passing through the territory of Mongolia. Shown the advantages of railway electrification to solve the problems ofpower supply industry and agriculture. The most important objective is the electrification of the transport route Sukhbaatar Ulaanbaatar-Zamyn-Ude, the length of 1111 km. It is shown that the realization of this goal will reduce rail route from Europe to Central Asia of 1,025 km. The forecast of development of transportation in the future. Along with this a forecast of the Mongolia's electric power system, in which the traction electric load would be approximately 22%. Included the corresponding graph required the development of generating capacities in the Mongolian power system in order to adjust the available capacity to 3500MW by the year 2025. Proved significant advantages of electrified railway through improving electric locomotive in comparison with diesel locomotive. In contrast to the significant proportion of electrified railways of Russia on a direct current, proposed the path of traction power supply system 2x25kV. Following the example of other highly developed countries, it will go to the use of high-speed railways. Thus it is achieved balanced development of Mongolia's electric power system based on electrification of the transport corridor from Asia to Europe.
Keywords: railway transport, electrification, power system, transport corridor, Mongolia
В настоящее время экономическое и социальное развитие Монголии в значительной степени зависит от деятельности железнодорожной отрасли, занимающей высокое положение в структуре транспортной системы страны. Так, например, в 2014 г. по железной дороге перевезено 63 % грузовых перевозок и 22 % пассажирских перевозок Монголии.
Огромная территория страны (1,6 млн кв. км) и низкая плотность проживающего населения, а также децентрализация сельского хозяйства и промышленных центров, огромные запасы природных ресурсов, растущий с каждым годом торговый оборот двух соседних стран - России и Китая - требуют от монгольского государства существенного улучшения транспортных перевозок. В том числе иметь современную структуру и виды транспорта, ускоряющую пассажирские и грузовые перевозки, а также современную экологически чистую и конкурентоспособную перевозку грузов с низкой стоимостью транспортировки.
Обоснование необходимости электрификации железной дороги состоит из трех основных условий:
- развитие сотрудничества с соседними странами;
- увеличение рентабельности транспортного коридора, соединяющего Азию и Европу, проходящего по территорий Монголии;
- создание экономически эффективной железнодорожной перевозки с современными технико-технологическими решениями.
По сравнению с тепловозом электровоз при тех же весе и габаритах имеет значительно большую мощность, так как он не имеет первичного двигателя, т. е. дизеля. Поэтому электровоз обеспечивает движение с поездами со значительно большими скоростями и весом, что повышает пропускную и провозную способность железных дорог. Более высокие скорости движения обеспечивают ускорение доставки грузов и пассажиров к месту назначения и создают дополнительный экономический эффект для народного хозяйства.
Электрическая тяга имеет более высокий коэффициент полезного действия (КПД) по сравнению с тепловозной тягой. Средний эксплуатационный КПД тепловоза около 21 %, а у электрической - тяги около 24 %. При питании электровоза от старых тепловых электрических станций КПД электрической тяги составляет от 16 - 19 % при КПД самого электровоза порядка 85 %. Такой низкий КПД системы получается вследствие больших
потерь энергии в топках, котлах, и турбинах электрической станции, КПД которых составляет 25 - 26 %. Современные электрические станции с мощными и экономичными агрегатами работают с КПД до 40 %. Тогда КПД электрической тяги при получении питания от них составляет 25 - 30 %. Наиболее экономично работают электровозы при питании от ГЭС, при этом КПД составляет 60 - 65 %.
Нужно отметить, что тепловозы работают на дорогом и высококалорийном дизельном топливе, а тепловые электрические станции могут работать на более низких сортах топлива. Эффективность электричекой тяги возрастает также при питании участков от атомных электрических станций.
Электровозы более надежны в эксплуатации, требуют меньших затрат на осмотр и ремонт оборудования. Электровозы позволяют поднять производительность труда на 16 -17 % по сравнению с тепловозной тягой. Только электрическая тяга обладает свойствами перерабатывать запасенную в поезде механическую энергию в электрическую и отдавать ее при рекуперативном торможении в контактную сеть. Все это дает возможность снизить себестоимость перевозок и сделать процесс перевозки грузов более эффективным. За счет электрификации и технической реконструкции тяги на железнодорожном транспорте можно получить значительную экономию дизельного топлива. Себестоимость перевозок на электрифицированных линиях на 10 - 15 % ниже, чем при тепловозной тяге.
Опыт развитых стран подтверждает преимущества электрифицированных железных дорог по сравнению с тяговыми локомотивами по влиянию на окружающую среду, упрощению человеческого труда, минимальному расходу [1].
Нестабильность инфляции Монгольской экономики и рост цен импортных товаров (дизельное топливо, масло, запасные части) препятствуют развитию экономически эффективного железнодорожного транспорта. Другими словами, увеличение расходов растет с каждым годом, поэтому чтобы достичь экономической эффективности, необходимо осуществить выбор новых методов и технологий.
Таблица 1 - Список стран по протяженности электрифицированных железных дорог
Страна Длина железных дорог, км Электрифицировано, км В процентах
КНР 191 270 65 000 33
Россия 87 157 43 400 49,7
Индия 64 215 26 269 40,9
Германия 46 551 19 973 42,9
Франция 29 901 15 140 50,6
Япония 27 182 16 702 71,2
Италия 24 179 16 683 68,9
Доказано, что электрифицируют железную дорогу главным образом с целью сокращения себестоимости эксплуатационных расходов на транспорт, а также для решения экологических проблем (экожелезная дорога), повышения пропускной способности железной дороги и улучшения комфортабельных условий поездки пассажиров [2, 3].
Электрифицированные железные дороги решают полностью одну из основных проблем энергоснабжения промышленности, сельского хозяйства и населенных пунктов, находящихся вдоль железнодрожных магистралей. Транспортные железнодорожные перевозки в значительной степени связаны также с ресурсами и местоположением месторождений полезных ископаемых.
Для Монголии уголь занимает 40 % от всех общих перевозок грузов, железная руда 29 % (экспорт), строительные товары 16 %, медный концентрат 3,5 %, полевой шпат 2 %, черный металл 1,7 %, нефтепродукты 1 %, древесина и изделия из дерева 0,6 %, цинковый концентрат 0,6 %.
Современное состояние и прогноз развития железнодорожных перевозок в Монголии представляет собой следующую картину. Уланбаторская железная дорога (УБЖД) является
96 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 4(28)
2016
единственной железнодорожной компанией в Монголии. Общая эксплуатационная длина дороги - 1844 км, включая линию Баянтумэн. Крупнейшей линией Монголии является магистраль Сухэ-Батор - Уланбатор - Замын-Удэ, ее протяженность 1111 км. Благодаря постройке этой магистрали железнодорожный путь из Европы в Центральную Азию сократился на 1025 км. От этой дороги в различные направления в настоящее время отходят несколько веток.
На АО «УБЖД» используется только тепловозная тяга. На балансе дороги находятся 135 тепловозов, 80 % всех локомотивов и вагонов эксплуатируются более 25 лет и нуждаются в срочной замене.
В 2014 г. поток грузовых перевозок составил 21,1 т и увеличился по сравнению с 2013 г. на 1,4 %. При этом объем транзитных грузов увеличился на 35,3 %. В 2014 г. через территорию Монголии по АО «УБЖД» перевозимый транзитный груз увеличился на 17 % по сравнению с грузом прошлого года. 84 % от всего транзитного груза направлено из России в Китай. При этом 48 % от направленного груза составил лесоматериал. Электрификация железнодорожного коридора из Китая в Россию необходима, так как экспорт из Китая в Россию непрерывно растет и ежегодный прирост составляет 5,6 %.
В ближайшее время транзит грузов между Россией и Китаем должен увеличиться до 40 млн т. Кроме того, динамичное развитие горнодобывающей отрасли Монголии, значительное число проектов по разработке угольных месторождений создают существенный потенциал для превращения Монголии в одного из крупнейших игроков мирового рынка коксующегося и энергетического угля, что также вызовет рост грузопотока по железнодорожной сети (около 50 млн т) [3].
Монголия располагает огромным запасом высококачественного энергетического угля. Геологические запасы угля Монголии составляет более 150 млрд т, а разведанные - более 10 млрд т. Используя эти богатые запасы угля и относительно благоприятное расположение к крупным рынкам, Монголия может существенно расширить свое производство электроэнергии.
Монгольская электроэнергетическая система (ЭЭС) состоит из систем Западный регион, Алтай-Улиастай, Восточный регион и Центральный регион. В настоящее время установленная мощность энергетической системы составляет около 1150 МВт. По данным Министерства энергетики Монголии в 2014 г. выработано электроэнергии 5392 млн кВт-ч, импортировано 1396,9 млн кВт-ч, располагаемая электроэнергия - 4285,2 млн кВт-ч. Рост потребления электроэнергии в год составляет 7 - 10 %.
Таблица 2 - Структура производства электроэнергии монгольской энергосистемы
Источник электроэнергии Электроэнергия, млн кВт-ч Производство электроэнергии от общей потребности в энергии, %
Тепловая электростанция 5191,3 76,47
Дизельная станция 8,32 0,12
Гидроэлектростанция 66,3 0,98
Солнечно-ветровая электростанция 126 1,85
Импорт 1396,9 20,58
Итого 6788,7 100
Страна производит 79,42 % электричества тепловым источником, за счет импорта электроэнергии получает 20,58 % от общей потребности в энергии. Структура производства электроэнергии такова: уголь - 92,33 % (1120,3 МВт), гидроэнергия - 1,89 % (23 МВт), дизельное топливо - 1,64 % (20 МВт), энергия ветра - 0,13 % (50 МВт), энергия солнца -около 0 % (0,065 МВт).
№ 4(28) ^^ ИЗВЕСТИЯ Транссиба 97
Ц2016 — — Ш Я ^^ т^Я ^^т ^^ Я Ш Я я ■ ■ ■ Ш ш ш ЧЯ я
Около 70 % покрытия нагрузки зависит от энергосистемы центрального региона, которая состоит из пяти теплоэлектростанциий подстанции и ЛЭП напряжением 220 и 110 кВ находящихся в таких местах: Гусиное озеро России, Уланбатор, Дархан, Эрдэнэт, Сайншанд. Из рисунка 1 видно, что установленная мощность меньше, чем потребляемая мощность, и она покрывается за счет импорта электрической энергии. По аналитическим данным потребление электроэнергии Монголии к 2020 г. должно составить 1400 МВт-ч. После 2020 г. тенденция в балансе электроэнергии энергосистемы изменится и установленная мощность будет соответствовать потребляемой [4].
Рисунок 1 - Прогноз роста установленной располагаемой мощности и электропотребления до 2030 г.
Предложена модель баланса активной мощности с учетом электрификации железной дороги. Годовую мощность энергосистемы можно представить четырьмя параметрами; Р,
Рсез, Рнед, Р. При этом Рр отражает мощность, необходимую для получения годовой
потребности в энергии, а остальные три параметры отражают неравномерность потребления энергии в течение года:
Р + Р + Р + Р + Р = Р + лр
ср сез Бед сут -'нагр^ 01 2'
где Р5 - ошибка прогноза;
ДРЕ - суммарные потери активной мощности в энергосистеме.
Основной задачей развития и электрификации железной дороги Монголии и реализации «Программы ее технического обновления и развития» является увеличение ее пропускной способности для достижения ожидаемых уровней трафика.
Для этого необходимо осуществить следующие мероприятия:
- повысить скорость движения пассажирских поездов до 120 км/ч;
- установить скорость грузовых поездов 90 км/ч;
- сократить скорость оборота вагонов до 2,8 дня.
Для достижения поставленной цели электрификации железных дорог Монголии необходимо решить следующие задачи.
1. Ввести новые источники генерации активной и реактивной мощности.
2. Обеспечить нормативное требование к электрификации и электроснабжению железной дороги Монголии [5].
3. Обеспечить качество электроэнергии в системе тягового электроснабжения, а именно: обеспечить симметрию в питающих линиях монгольской энергосистемы, так как тяговая
нагрузка является несимметричной [6];
98 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 4(28) 2016
—— 1 V
подавлять высшие гармоники, возникающие от преобразователей при электровозной тяге [7];
обеспечить надежность питания тяговых подстанции за счет питания от двух независимых источников;
обеспечить энергосбережение [8].
4. Осуществить переход в режим скоростных железных дорог [9, 10].
Резюмируя сказанное, можно утверждать, что главный путь устойчивого развития электроэнергетической системы и инфраструктуры железнодорожного транспорта Монголии состоит в масштабной реконструкции, обусловленной электрификацией центральной магистрали железной дороги Монголии. Это позволить существенно удешевить и ускорить транспортировку грузов и пассажирских перевозок, а также децентрализовать распределение электроэнергии в стране и, таким образом, повысить жизненный уровень населения, особенно в сельскохозяйственных и отдаленных районах. Наряду с этим существенным образом улучшаются транспортные связи между государствами Европейско-Азиатского региона.
Список литературы
1. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог [Текст] / К. Г. Марквардт. - М.: Транспорт, 1982. - 527 с.
2. Бородулин, Б. М. Системы тягового электроснабжения 2 х 25кВ [Текст] / Б. М. Бородулин. - М.: Транспорт, 1989. - 247 с.
3. Тамир, Д. Разработка многофакторных моделей прогнозирования грузооборота и объема перевезенных грузов [Текст] / Д. Тамир // Материалы науч.-исследоват. конф. «Сеть железных дорог и структура фундамента». - Уланбатор, 2014. С. 94 - 100.
4. Китушин, В. Г. Модель годового планирования работы генерирующих компании на конкурентном рынке электроэнергии [Текст] / В. Г. Китушин, Б. Батзаяа // Экономика и предпринимательство. - 2016. - № 3 (ч. 2). - С. 822 - 825.
5. ГОСТ 53685-2009. Электрификация и электроснабжение железных дорог. Термины и определения [Текст]. - М.: Стандартинформ, 2010. - 29 с.
6. Манусов, В. З. Исследование методов снижения несимметрии нагрузки трехфазной сети на тяговых подстанциях скоростных железных дорог переменного тока [Текст] / В. З. Манусов, П. В. Морозов // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск. - 2012. - № 2 (10). - С. 87 - 93.
7. Морозов, П. В. Моделирование электромагнитного влияния скоростных железных дорог на системы электроснабжения [Текст] / П. В. Морозов, В. З. Манусов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока / Сибирский гос. ун-т водного транспорта. - Новосибирск, 2010. - № 3. - С. 323 - 327.
8. Бирюков, В. В. Энергосбережение на электрическом транспорте [Текст] / В. В. Бирюков / Иркутский гос. техн. ун-т. - Иркутск, 2009. - 243 с.
9. Скоростные железные дороги [Текст] /Синкансен/ Пер. с япон. Татэмацу Тосихико, Кума Садоси, Исохара Есно. - М. - Транспорт, 1984. - 199 с.
10. Котельников, А. В. Энергетическая стратегия железных дорог России [Текст] / А. В. Котельников // Железные дороги мира. - 2005. - № 2. - С. 3 - 21.
References
1. Markvardt K.G. Elektrosnabzhenie elektrificirovannyh zheleznyh dorog (Power supply of electrified railways) - Moscow: Transport, 1982, 527 p.
2. Borodulin B.M. Sistemy tjagovogo elektrosnabzhenija 2х25 kV (Traction power supply systems 2x25 kV). Izdatelstvo Transport, 1989, 247 p.
3. Tamir D. Development of multifactor models of forecasting turnover and volume of transported cargo [Razrabotka mnogofaktornyh modelej prognozirovanija gruzoobrota i obema
perevezennyh gruzov]. Materialy nauchno-issledovatel'skoj konferencii «Set' zheleznyh dorog i strukturafundamental (Materials research conference "The network of railways and the foundation structure"). -Ulanbator, 2014, pp. 94 - 100.
4. Kitushin V.G., Batzaya B. Model annual planning of generating companies in a competitive electricity market [Model godovogo planirovanija raboty generirujushhih kompanii na konkurentnom rynke elektrojenergii] Ekonomika i predprinimatelstvo - Economy and business, 2016, no. 3 (2) - pp. 822-825.
5. Elektrifikacija i elektrosnabzhenie zheleznyh dorog. Terminy i opredelenija GOST 536852009 (Electrification of railways and electricity. Terms and Definitions, State Standart 536852009). Mosco, Standart inform, 2010, 29 p.
6. Manusov V. Z., Morozov P. V. Research methods of reducing non-symmetrical loading of three-phase circuits on AC traction substations of high-speed railway [Issledovanie metodov snizhenija nesimmetrii nagruzki trehfaznoj seti na tjagovyh podstancijah skorostnyh zheleznyh dorog peremennogo toka]. Izvestija Transsiba - The journal of Transsib Railway Studies, 2012, no. 2 (10), pp. 87 - 93.
7. Morozov P.V., Manusov V.Z. Simulation of electromagnetic influence of high-speed railways to the power supply system [Modelirovanie elektromagnitnogo vlijanija skorostnyh zheleznyh dorog na sistemy elektrosnabzhenija]. Nauchnye problemy transporta Sibiri i Dalnego Vostoka - The journal of Scientific problems of transportation in Siberia and the Far East, 2010, no. 3, pp. 323 - 327.
8. Birjukov V.V. Energosberezhenie na elektricheskom transporte (Energy saving in the electric transport). Irkutsk: IrGTU, 2009, 243 p.
9. High-speed railways /Shinkansen/ [Skorostnye zheleznye dorogi /Sinkansen/ ] translated from japan by Tatjemacu Tosihiko, Kuma Sadosi, Isohara Esno - Moscow: Transport, 1984, 199 p.
10. Kotelnikov A.V. Energy Strategy of Russian Railways [Energeticheskaja strategija zheleznyh dorog Rossii]. Zheleznye dorogi mira - The journal of Railways of the World, 2005, no. 2, pp. 3 - 21.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Манусов Вадим Зиновьевич
Новосибирский государственный технический университет (НГТУ).
К. Маркса пр., 20, г. Новосибирск, 630092, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Системы электроснабжения предприятий», НГТУ.
Тел.: +7 (383) 346-15-51.
E-mail: [email protected]
Manusov Vadim Zinoviyevich
Novosibirsk state technical university (NSTU). 20, Karla Marksa av., Novosibirsk, 630092, the Russian Federation
Doctor of Technical Sciences, Professor of the department «Industrial power supply systems», NSTU. Phone: +7 (383) 346-15-51. E-mail: [email protected]
Палагушкин Борис Владимирович
Сибирский государственный университет водного транспорта (СГУВТ).
Щетинкина ул., 33, г. Новосибирск, 630099, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электрооборудование и автоматика», СГУВТ.
Тел.: +7 (383) 222-03-05.
E-mail: [email protected]
Palagushkin Boris Vladimirovich
Siberian state university of water transport, (SSUWT).
33, Shetinkina st., Novosibirsk, 630099, the Russian Federation.
Doctor of Technical Sciences, Professor and Head of the department «Electrical Equipment and Automation», SSUWT.
Тел.: +7 (383) 222-03-05. E-mail: [email protected]
Бумцэнд Уянгасайхан
Новосибирский государственный технический университет (НГТУ).
К. Маркса пр., 20, г. Новосибирск, 630092, Российская Федерация.
Bumtsend Uyangasaikhan
Novosibirsk state technical university (NSTU).
20, Karl Marx av., Novosibirsk, 630092, the Russian Federation
100 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 4(28) 2016
—— faV 1 V
Аспирант кафедры «Системы электроснабжения предприятий», НГТУ.
Тел.: +7 (383) 346-15-51.
E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Манусов, В. З. Электрификация международного транспортного железнодорожного коридора «Азия -Европа» как путь устойчивого развития электроэнергетической системы Монголии [Текст] / В. З. Манусов, Б. В. Палагушкин, У. Бумцэнд // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск. - 2016. - № 4 (28). - С. 94 - 101.
Post graduate student of the department «Industrial power supply systems», NSTU.
Phone: +7 (383) 346-15-51.
E-mail: [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Manusov V. Z. , Palagushkin B. V. , Bumtsend U. The electrification of international transport railway corridor from Asia to Europe as a way of power system sustainable development of Mongolia. Journal of Transsib Railway Studies, 2016, vol. 28, no. 4, pp. 94 - 101. (In Russian).
УДК 621.31
Ю. В. Москалев
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА С НЕСИММЕТРИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В НИЗКОВОЛЬТНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Аннотация. В статье рассмотрен один из способов повышения энергетической эффективности трехфазной системы электроснабжения промышленных и железнодорожных потребителей. Представлена и доказана теорема, которая позволяет определить необходимые проводимости и реактивные токи ветвей компенсирующего устройства с несимметричной структурой, для которых эквивалентная проводимость этих элементов и нагрузки будет симметричной и активной. В трехфазной электрической цепи переменного синусоидального тока реактивные элементы позволяют перераспределить активную и реактивную мощность между фазами. Использование компенсирующего устройства с несимметричной структурой, проводимости ветвей которого рассчитаны с использованием приведенных в статье выражений, позволит снизить потери от протекания реактивных токов, токов обратной и нулевой последовательности в низковольтной трехфазной электрической сети. В качестве примера использования теоремы и расчетных выражений для определения проводимостей ветвей несимметричного компенсирующего устройства рассмотрена тестовая задача, для которой задана несимметричная нагрузка и рассчитаны проводимости ветвей устройства, приведены значения потерь мощности, коэффициентов несимметрии напряжения с использованием устройства и без него. Рассмотрены возможные варианты практической реализации такого технического устройства.
Ключевые слова: трехфазная сеть, реактивная мощность, компенсирующее устройство, потери мощности, качество электроэнергии.
Yuriy V. Moskalev
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
DETERMINATION OF PARAMETERS OF COMPENSATING DEVICES WITH ASYMMETRIC STRUCTURE FOR REDUCTION OF VOLTAGE UNBALANCE AND REACTIVE POWER COMPENSATION IN THE LOW-VOLTAGE THREE-PHASE
ELECTRICAL NETWORK
Abstract. The article considers one of the ways of improving the energy efficiency of three-phase power supply system of industrial and railway enterprises. Presented and proved a theorem, which allows to determine the necessary conductivity and the reactive branch currents compensating device with asymmetric structure, for which the equivalent conductivity of these elements and the load will be symmetrical and active. In three-phase electric circuit of an alternating sinusoidal current reactive elements allow to redistribute active and reactive power between the phases. The use of
