28 июля 2021 01:47

28 июля 2021 01:47

Пропуская токи и поезда

Новая технология проходит обкатку на полигоне Горьковской магистрали

По программе развития и усиления объектов электроснабжения железнодорожного транспорта в конце прошлого года успешно прошли испытания и были введены в эксплуатацию два статических генератора реактивной мощности на постах секционирования станций Поздино и Оричи. Сумма инвестиций составила больше 172 млн руб. Первые итоги работы уже подведены.

Примечательно, что таких устройств поперечной компенсации реактивной мощности на сети железных дорог всего пять, два из которых внедрены в Кировской дистанции электроснабжения. Горьковская магистраль в очередной раз стала пилотом в освоении новой технологии. По словам начальника технического отдела ЭЧ Киров Евгения Носкова, статические генераторы станут одним из эффективных технических решений для повышения пропускной способности. Что представляет собой эта установка? Закрытое распределительное устройство контейнерного типа, два высоковольтных отсека с транзисторными модулями и реактором, а также отсек с базовой станцией управления. Типовая мощность установки – 10 Мвар. При этом один из генераторов, на посту секционирования станции Оричи, имеет экспериментальную, повышенную мощность 15 Мвар.

– Новая технология проходит обкатку, перспективы открываются впечатляющие, – рассказывает Евгений Носков. – Соединяющий промышленные районы страны с морскими портами участок грузоперевозок по маршруту Кузбасс – Северо-Запад, на котором установлены статические генераторы реактивной мощности, – стратегический. К нему предъявляются высокие требования по пропускной способности. От того, как часто и быстро мы можем пропускать поезда, зависит грузооборот, а значит, и прибыль компании. В перспективе эти новые установки позволят сократить межпоездной интервал.

Поезда движутся с разграничением по времени исходя из пропускной способности линии. Благодаря статическим генераторам реактивной мощности можно будет пропускать поезда чаще на 1–2 минуты. На первый взгляд, кажется, не много. Однако, если учесть массу поезда, то получаются значительные суммы. Вместе с тем нужно учитывать, что ограничения ещё накладываются со стороны технических устройств контактной сети, то есть пропускной мощности тяговой подстанции, и, конечно, процесса организации самого движения. Легко сократить межпоездной интервал не получится. Чтобы достичь эффекта, необходимо провести большую совместную работу с другими дирекциями.

Но это далеко не единственная задача, которую решает статический генератор реактивной мощности. Устройства многофункциональные и позволяют преодолеть сразу несколько проблем. Например, сократить потери в контактной сети. Электрические двигатели, которые установлены на тяговом подвижном составе, потребляют как активный, так и реактивный ток. При передаче электрической энергии неизбежно возникают потери, это связано со свойствами материалов. Потери увеличиваются пропорционально квадрату тока. Следовательно, чтобы снизить потери, необходимо уменьшить величину передаваемого тока. И один из способов – генерировать реактивную мощность как можно ближе к потребляющим её устройствам. То есть в межподстанционной зоне (между двумя соседними тяговыми подстанциями) на посту секционирования. В этом случае снижается величина реактивного тока, протекающего через тяговые трансформаторы, оборудование тяговых подстанций и контактную сеть. За счёт генерации реактивной мощности ближе к центру потребления достигается экономия как реактивной, так и активной мощности, увеличивается пропускная способность контактной сети.

Ещё один положительный эффект – улучшение качества электрической энергии. Электрифицированный железнодорожный транспорт является основным источником несиносуидальности напряжения. Токи высших гармоник отрицательно сказываются на работе множества устройств и на качестве электрической энергии, которая поступает к потребителям, запитанным от железнодорожных тяговых подстанций.

– Статический генератор реактивной мощности компенсирует возникающие искажения, – объясняет Евгений Носков. – Специальное устройство, установленное в нём, генерирует токи заданных гармоник, компенсирующие искажения напряжения. Так мы можем поддерживать электрическую энергию заданного качества.
За несколько месяцев функционирования новой технологии никаких нареканий не возникло. Установка работает автономно, без участия специалистов. Управление статическим генератором выведено на рабочее место сменного энергодиспетчера дистанции. Он контролирует состояние всех устройств установки и имеет возможность управлять её режимами по каналам телеуправления.

Что касается качества электрической энергии, то практическими замерами на тяговой подстанции Лянгасово установлено снижение коэффициента несинусоидальности напряжения почти в два раза. Экономический эффект от внедрения этих установок рассчитан по показателям потребления электроэнергии за 2017 год. В целом показатели неплохие. Так, на участке Лянгасово – Бумкомбинат экономия электроэнергии за счёт снижения потерь в контактной сети составляет почти 900 МВт-ч, на участке Марадыковский – Лянгасово – более 700 МВт-ч.
Алёна Зудина