Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ В УСЛОВИИ ТЯЖЕЛОВЕСНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Федотова Н.И. 1 Усков Д.С. 1 Щеголева Т.В. 1
1 КрИЖТ ИрГУПС
В данной статье были рассмотрены силовые трансформаторы Красноярской железной дороги, работа трансформаторов в аварийном режиме и последствия данной работы. Так же рассмотрены тяговые трансформаторы, которые находятся на особом контроле и причины по которым это происходит. Предоставлена информация об актуальности и важности работы силовых трансформаторов и тяговых подстанций Красноярской железной дороги в условиях тяжеловесного движения поездов.
силовой трансформатор
тяговая подстанция
тяжеловесное движение
1) Силовой трансформатор – это такой трансформатор … [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/1200011357 (Дата обращения 27.10.2022).
2) После проведения 612 …// Анализ состояния силовых трансформаторов тяговых подстанций: ТРАНСЭНЕРГО Красноярская дирекция по энергообеспечению Дорожная электротехническая лаборатория: (Дата обращения 27.06.2022).
3) СТО РЖД 1.07.002-2010 – «Инфраструктура железнодорожного транспорта на участках обращения грузовых поездов повышенного веса и длины» (Дата обращения 27.06.2022)
4) Инструкция по организации обращения грузовых поездов повышенного веса и длины на железных дорогах Российской Федерации (утв. первым Зам. министра путей сообщения Российской Федерации 12 августа 2001 г. N ЦД-ЦТ-851) (Дата обращения 27.06.2022)

ОАО «Российские железные дороги» на протяжении последних лет проводит планомерные работы по повышению эффективности перевозок грузов за счет повышения веса и длины и габаритов грузовых поездов. При таком увеличении объемов перевозок на период до 2030 года намеченная тенденция вождения тяжеловесных поездов приобретет очень важное значение. Для обеспечения надлежащей работы и надежного электроснабжения в условиях тяжеловесного движения поездов, особую роль играет исправность и работоспособность силовых трансформаторов.

Выбор веса и габаритов подвижного состава, тягового обеспечения и схемы расположения поездов по составу предпринимаются на основе выполненных технических и экономических расчетов, комплексных тягово-динамических, по воздействию на объекты инфраструктуры и тягово-энергетических испытаний. Данные расчеты сопровождаются разработкой обязательного для исполнения режимных карт вождения такого поезда по всем участкам направления в соответствии с постановлениями и инструкциями. [3]

Подвижной состав должен своевременно проходить техническое обслуживание, плановые виды ремонта, и содержаться в эксплуатации в исправном состоянии, обеспечивающем их постоянную работу, безопасность движения и выполнение всех требований по охране труда. Предупреждение появления неисправностей и обеспечение установленных сроков службы подвижного состава и должно быть главным в работе людей, ответственных за их техническое обслуживание и ремонт. [4]

Силовой трансформатор – это трансформатор, который в главной мере предназначен для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии.[1]

На данный момент работа силовых трансформаторов осуществляется в режиме нагрузок, превышающих номинальный, даже при работе трансформаторов в параллель. Режим работы, при котором напряжение или ток обмотки таковы, что при достаточной продолжительности это угрожает повреждением или разрушением частей трансформатора – такой режим является аварийным.

Работа трансформаторов в аварийном режиме, даже кратковременно, приводит к существенному нагреву обмоток трансформатора и преждевременному старению бумажной изоляции. Так в «Международной электротехнической комиссии» считается, что увеличение температуры на 6 градусов снижает ресурс изоляции в два раза.

При работе трансформаторов в длительном аварийном режиме так же возникают дефекты в таких его элементах как РПН, контакты которого в результате прохождения токов подвержены нагреву. Впоследствии происходит выгорание трансформаторного масла с увеличением переходного сопротивления контактов, дальнейшим ростом температуры в месте соединения контактов РПН и их разрушению.

На Красноярской железной дороге 37 тяговых подстанций (в т.ч. опорных - 8, одна из них ЭЧЭ-1 Мариинск является подстанцией двойного питания станции стыкования постоянного и переменного тока; транзитных - 15; отпаечных - 14).

Из них 13 тяговых подстанций - 220кВ, 1 подстанция ЭЧЭ-31 ст. Саянская - 110/220кВ, 23 тяговые подстанции - 110кВ., 74 стационарных силовых трансформаторов работающих на тягу поездов, 6 передвижных силовых трансформаторов типа ТФТП.

На данный момент по Красноярскому региону согласно результатам хроматографического анализа на особом контроле находится 6 тяговых трансформантов (Т2 ЭЧЭ-1 Мариинск, Т1 ЭЧЭ-2 Тяжин, Т2 ЭЧЭ-4 Критово, Т1 ЭЧЭ-7 Кемчуг, Т2 ЭЧЭ-8 Кача, Т1 ЭЧЭ-9 Бугач). По Абаканскому региону на особом контроле находится 6 тяговых трансформантов (Т1 ЭЧЭ-18 Теба, Т2 ЭЧЭ-19 Чарыш, Т2 ЭЧЭ-23 Ташеба, Т2 ЭЧЭ-24 Крупская, Т2 ЭЧЭ-27 Щетинкино, Т1 ЭЧЭ-28 Крол. Причины, по которым данные трансформаторы находятся на особом контроле рассмотрим в таблице 1.

Таблица 1. Силовые трансформаторы на особом контроле

 

Место установки.

 

 

Тип оборудования

 

Возможное повреждение

Дата выявления дефекта

1

ЭЧЭ-1

Мариинск

 

Т2

ТДТГЭ-

40000/110

Термический дефект, затрагивающий твёрдую изоляцию

12.01.17

2

ЭЧЭ-2

Тяжин

 

Т1

ТДТГЭ-

40000/110

 

Возможны дуговые разряды в масле

24.12.15

3

ЭЧЭ-4 Критово

 

Т-2

ТФТП-

32000/110

 

Термический дефект высокой температуры

13.02.18

4

ЭЧЭ-7

Кемчуг

 

Т-1

ТДТНЖ-40000/110

 

Термический дефект с местным перегревом масла

13.02.07

5

ЭЧЭ-8

Кача

Т-2

ТДТНЖ-40000/110

 

Дуговой разряд в масле.

07.11.18

6

ЭЧЭ-9

Бугач

Т-1

SFSZ-QY-40000/110

 

Перегрев твердой изоляции или старение масла

05.06.13

7

ЭЧЭ-17

Ключи

Т-2

ТДТНЖ-40000/110

 

Дуговой разряд в масле.

22.03.19

8

ЭЧЭ-18

Тэба

Т-1

ТДТНЖ-40000/220

 

Перегрев твердой изоляции

21.11.13

9

ЭЧЭ-19

Чарыш

 

Т1

ТДТНЖ-20000/220

 

Дуговой разряд в масле.

25.02.15

10

ЭЧЭ-23

Ташеба

 

Т2

SFSZ-

40000/110

 

Перегрев твердой изоляции.

20.03.17

11

ЭЧЭ-24

Крупская

 

Т2

ТДТНЖ-40000/220

Перегрев твердой изоляции

 

26.03.17

12

ЭЧЭ-27

Щетинкино

 

Т-2

SFSZ-QY-40000/220

 

Искрение, электрическая дуга

17.06.10

13

ЭЧЭ-28

Крол

 

Т-1

ТДТНЖ-40000/220

 

Термический дефект высокой температуры

 

14.07.14

Не маловажным фактом является и то, что по Красноярскому региону эксплуатируются трансформаторы мощностью 31500 кВА (Т-2 Критово ЭЧЭ-4 и Т-3 Чернореченская ЭЧЭ-6), что является ограничивающим фактором для пропуска тяжеловесных поездов.

Так же стоит обратить внимание на срок службы большинства трансформаторов, 71% которых отслужили назначенный заводом изготовителем срок 25 лет. И несмотря на то, что общее техническое состояние оценивается как работоспособное, при увеличении нагрузок могут проявиться признаки износа и старения оборудования.

С целью уменьшения дефицита трансформаторной мощности в часы пиковых нагрузок и уменьшения перегруза тяговых трансформаторов по состоянию организована параллельная работа на следующих тяговых подстанциях: ТП Мариинск, ТП Каштан, ТП Ачинск, ТП Чернореченская, ТП Кемчуг, ТП Кача, ТП Бугач, ТП Зыково, Камарчага, ТП Уяр, ТП Камала, ТП Шарбыш, ТП Ключи, ТП Чарыш, ТП Бискамжа, ТП Курагино, ТП Кошурниково, ТП Щетинкино, ТП Кравченко.

В заключение подведем итог, силовые трансформаторы занимают очень важную роль в электроснабжении и обеспечении безопасного движения поездов, поэтому следует своевременно проводить проверку оборудования, хроматографический анализ, для предупреждения неисправностей и появления дефектов силовых трансформаторов.


Библиографическая ссылка

Федотова Н.И., Усков Д.С., Щеголева Т.В. ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ В УСЛОВИИ ТЯЖЕЛОВЕСНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ // Международный студенческий научный вестник. – 2022. – № 6. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=21001 (дата обращения: 03.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674