Результаты поиска

Предложен метод прогнозирования показателей системы токосъема при увеличении скорос-тей движения с помощью машинного обучения. Рассмотрены способы получения статистически достоверных данных о контактном нажатии токоприемников электроподвижного состава без необходимости прямого измерения на основе проектных данных и анализа внешних факторов (погодных, эксплуатационных), сопровождающих взаимодействие.

В статье рассмотрено распределение напряженности электростатического поля вокруг гирлянды фарфоровых подвесных изоляторов, содержащих дефекты. Приведены результаты выполненного имитационного моделирования распределения напряженности электростатического поля вокруг изоляторов в программном комплексе Elcut и картины распределения поля вокруг изоляторов для сред с различными диэлектрическими проницаемостями. Проведен сравнительный анализ результатов имитационного моделирования и экспериментальных исследований, на основании которого выявлена возможность диагностирования изоляторов по параметрам напряженности электростатического поля.

В статье приведены результаты моделирования и натурного испытания прибора для дистанционного контроля изоляторов контактной сети железнодорожного транспорта. Рассмотрены основные причины пробоя изоляторов. Приведена статистика отказов изоляторов контактной сети. Участок контактной сети представлен в виде модели линии с распределенными параметрами. Для создания виртуальной модели устройства и линии была выбрана программа Multisim 12.0. Описана структурная схема прибора для дистанционного контроля изоляторов контактной сети. Представлена схема проведения эксперимента на участке контактной сети полигона ОмГУПСа. Выбрана форма диагностирующих импульсов для определения возможного места положения неисправного изолятора.

Статья посвящена вопросу защиты подземных металлических сооружений в зоне влияния блуждающих токов тяговой сети постоянного тока. В статье приведен алгоритм совместной работы дренажных установок для одновременной защиты заземляющего устройства тяговой подстанции и двух изолированных подземных проводников, расположенных в зоне влияния тяговой сети постоянного тока. Предложенный алгоритм работы совместной дренажной защиты подземных сооружений позволяет обеспечить возможность оптимальной защиты: одновременного поддержания защитного потенциала подземных сооружений при минимально необходимом дренажном токе, что позволяет сократить затраты на электроэнергию, уменьшить коррозионные разрушения и продлить срок службы подземных сооружений, тем самым повысив эффективность их эксплуатации.

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 × 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».

В статье изложены методологические подходы к оценке эффективности мероприятий, направленных на повышение эффективности применения рекуперативного торможения и использования энергии рекуперации. Приведен пример расчета эффективности использования энергии рекуперации на двухпутном участке постоянного тока. Выполнен анализ влияния изменения таких параметров участка, как техническая и участковая скорость движения грузовых поездов, на эффективность использования энергии рекуперации. В статье приведены результаты оценки составляющих энергии рекуперации, формирующих экономическую эффективность рекуперации, и описаны подходы к прогнозированию изменения этой эффективности в зависимости от изменения влияющих факторов.

В статье рассматриваются временные характеристики и результаты анализа работы реле-дифференциального шунта при полном снятии пакета стали на ветви меньшего сечения. Сделаны выводы о возможностях его применения при проходе электроподвижным составом изолирующих сопряжений. Предложен метод выбора уставок реле-дифференциального шунта, учитывающий задержку времени при его срабатывании.

Актуальность работы связана с совершенствованием компонентов распределенной системы автоматизации и управления напряжением в рамках развития активно-адаптивных электрических сетей. Представлен подход к определению управляющих воздействий в рамках координированного управления напряжением в распределительных электрических сетях с помощью активных элементов на основе мультиагентного управления. Управление напряжением в электрической сети осуществляется всеми локальными регуляторами в границах контролируемой зоны по условию стабилизации напряжений. Управляющие воздействия локальных агентов определяются в результате координации между собой по типу «аукцион», решения линеаризованной оптимизационной задачи на основе чувствительности мест расположения активных элементов к изменению напряжений в распределительной электрической сети. Чувствительность параметров режима к инъекциям мощностей в узлах электрической сети определяется на основе сенсорного анализа по проводимости элементов топологии сети и частным производным небаланса составляющих электрических величин. Достижение глобальной цели управления агентов-координаторов достигается оптимизацией параметров режима и корректировкой работы локальных агентов. Представленные результаты моделирования на тестовой электрической схеме показали реализуемость и эффективность предложенных подходов.

Рассматривается проблема повышения энергосбережения при использовании топлива в нагревательных печных агрегатах кузнечных и термических цехов для тепловой обработки металла под обработку давлением (ковку и штамповку) и термообработку (закалку, отпуск, цементацию и нитроцементацию). Исследовались способы улучшения энергосбережения в промышленных печах и вопросы снижения расхода топлива в теплотехнологических процессах. Задача рационализации регенерации низкопотенциальной теплоты уходящих газов решалась не достаточно полно, так как не в полной мере учитывались экономические факторы и влияние определяющих параметров на температурный и тепловой режимы теплоутилизационных установок. Таким образом, актуальным является решение вопроса о целесообразной степени рекуперации теплового потенциала уходящих из нагревательной печи газов, нахождения наиболее выгодных параметров теплоутилизационных установок. Предложен критерий оценки эффективного уровня степени использования теплоты отработанных газов на выходе из нагревательных печей. Предлагается оценивать эффективность работы теплоутилизационной установки и определять оптимальную степень рекуперации теплоты уходящих из нагревательной печи дымовых газов исходя из разности изменяющихся затрат на сооружение и эксплуатацию теплоутилизационной установки. Разработаны метод и алгоритм определения технически и экономически целесообразной степени утилизации низкопотенциальной теплоты продуктов сгорания топлива после печных агрегатов в теплоутилизационной установке. Разработанный алгоритм обеспечил необходимые условия оптимальности, проверялся на достаточность путем проведения исследований на существование экстремума в испытуемой точке и положительность последующих производных. Получены зависимости экономически целесообразной температуры продуктов сгорания топлива после теплоутилизационной установки от определяющих факторов, основных величин, ценовых показателей и исходных данных, позволяющих в случае реконструкции и модернизации печного хозяйства кузнечных и термических цехов минимизировать затраты на реконструкцию, и повысить эффективность его использования. Обоснована практическая значимость применения предложенных разработок для практического использования при проектировании, реконструкции и модернизации печного хозяйства кузнечных и термических цехов.

В работе предложен алгоритм для прогнозирования расхода электрической энергии нетяговыми железнодорожными потребителями на основе искусственных нейронных сетей. Предложен усовершенствованный метод выбора наиболее подходящей структуры нейронной сети на основе применения коэффициента, характеризующего однородность выборок смоделированных и фактических значений расхода электрической энергии.

В настоящее время при капитальном ремонте железнодорожного полотна используются новые материалы, которые вносят существенные изменения в электрическую структуру балластной призмы, существенно повышая переходное сопротивление «рельс - земля» и, как следствие, потенциал рельсов относительно удаленной земли. В статье предложена методика оценки условий электробезопасности заземления на рельс устройств тяговой сети при капитальном ремонте железнодорожного полотна, подтверждена высокая опасность поражения электрическим током устройств, присоединенных к тяговому рельсу.

В последнее время для анализа сложных нелинейных процессов все большее внимание уделяется математическому аппарату вейвлет преобразования. Обусловлено это тем, что в отличие от традиционного преобразования Фурье вейвлет-преобразование предоставляет информацию об исследуемом сигнале в частотно-временной области. Целью исследования является анализ и моделирование несинусоидального нестационарного режима на основе пакетного вейвлет-преобразования, применение данного метода для передачи цифрового потока данных исследуемого сигнала. Моделирование проведено при помощи программного комплекса Simulink. В результате проведенного исследования установлено, что пакетное вейвлет-преобразование с высокой точностью позволяет определить наличие высших гармоник в системе электроснабжения, показана эффективность применения вейвлет-преобразования для сжатия цифрового потока данных исследуемого сигнала.

В связи с негативными последствиями, вызываемыми неисправностью изоляторов в воздушных линиях 6 - 10 кВ, предложено контролировать состояние штыревого изолятора устройством, срабатывающим при прохождении через изолятор тока пробоя. Описана работа устройства для определения дефектов изоляторов. Приведены схемы замещения подключения сигнального устройства к изолятору ВЛ. Рассмотрены основные процессы, происходящие в системе «изолятор - опора ВЛ» в исправном состоянии и при наличии дефекта с учетом геометрической емкости, тока абсорбции, тока сквозной проводимости, включенных в составляющие поверхностного тока пробоя.

Приведена математическая модель диагностики состояния твердой изоляции высоковольтных трансформаторов по информационной оценке косвенных показателей, т. е. энтропии, например, по содержанию примесей различных газов, растворенных в трансформаторном масле, позволяющей определять техническое состояние без снятия рабочей нагрузки. Произведены расчеты величин средней информации об исправном и неисправном состоянии изоляции по различным видам газовых примесей.

В статье рассматривается процесс разработки адаптивной модели управления энергетическим комплексом железнодорожного предприятия на основе продукционных правил. Представлен алгоритм управления расходом топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на нетяговые нужды в структурных подразделениях железнодорожного транспорта с использованием математического аппарата нечеткой логики. Предложено использовать базу правил нечетких выводов для оценки адекватности разработанной модели управления процессом потребления ТЭР.

В статье рассмотрен один из способов повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения переменного тока магистральных железных дорог 25 кВ, 50 Гц. Предложенный подход позволяет определить оптимальное место размещения и мощность нерегулируемого устройства поперечной емкостной компенсации по критерию минимума потерь активной мощности в тяговой сети. Моделирование движения поездов на участке было выполнено с использованием мгновенных схем, описание системы тягового электроснабжения реализовано методом узловых потенциалов и комплексным методом, определение оптимальных значений реактивной мощности для всех возможных мест размещения компенсирующего устройства было рассчитано численным оптимизационным методом Хука - Дживса по критерию минимума потерь активной мощности в тяговой сети. Математическая модель позволяет учитывать элементы тяговой сети, графики движения поездов, изменение тяговых токов электровозов, схемы питания контактной сети. Предложенный подход был рассмотрен на примере тестовой задачи, в результате решения которой были определены оптимальное место размещения и необходимая реактивная мощность нерегулируемого компенсирующего устройства. Размещение компенсирующего устройства в определенном месте на участке позволит минимизировать потери мощности в контактной сети, рельсовой цепи и тяговых трансформаторах от протекания реактивной составляющей тока в среднем для всех мгновенных схем с различными тяговыми нагрузками. Одно нерегулируемое компенсирующее устройство на межподстанционной зоне позволяет снизить расход электроэнергии на тягу поездов на 1 - 2 %

В статье рассмотрены мероприятия по повышению энергоэффективности перевозочного процесса. Обоснована необходимость создания автоматизированной системы мониторинга энергетической эффективности работы электроподвижного состава. Приведен алгоритм, позволяющий определять причины невыполнения локомотивной бригадой удельной нормы электроэнергии на поездку. Разработаны формы протоколов, отражающих информацию по потерям электроэнергии по итогам поездки с указанием времени и места их возникновения.

В статье рассмотрены тяговые параметры электровоза двойного питания нового поколения. Представлены существующие схемы участков обслуживания электровозами и локомотивными бригадами на исследуемом полигоне железных дорог. Приведено сравнение основных параметров электровозов постоянного тока и однофазного переменного, эксплуатация которых в настоящее время организована на участках движении с поездами расчетной массы в длительном режиме тяги на подъемах различной крутизны. Представлена схема предполагаемой организации эксплуатации электровоза двойного питания и локомотивных бригад. Рассчитаны тяговые параметры двухсистемного электровоза с учетом плана и профиля пути на предполагаемых участках эксплуатации, удельное основное сопротивление движению локомотива и составу поезда при расчетной скорости движения, удельные ускоряющие и замедляющие силы поезда. При внедрении в эксплуатацию двухсистемных электровозов появится возможность сократить эксплуатируемый парк локомотивов, количество тяговых плеч за счет их удлинения и количество пунктов смены локомотивных бригад, уменьшить время следования грузовых поездов, повысить техническую и участковую скорости, среднесуточный пробег и среднесуточную производительность локомотива, снизить расход электроэнергии на тягу. Эксплуатация таких электровозов способствует развитию полигонных технологий управления перевозочным процессом, улучшению количественных и качественных показателей различных железнодорожных хозяйств.

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.

В статье выполнен анализ текущего состояния учета электроэнергии на электроподвижном составе. Показаны основные недостатки существующей системы учета электроэнергии на тягу поездов. Представлены технические требования к информационно-измерительным комплексам учета электроэнергии для электроподвижного состава. Описаны технология учета потребления электроэнергии на тягу поездов при наличии на электроподвижном составе информационно-измерительных комплексов учета электроэнергии и порядок обработки результатов измерений, в том числе минимально необходимый перечень фиксируемых в процессе поездки параметров. Приведен порядок расчета расхода электроэнергии электроподвижным составом в границах произвольной зоны учета электроэнергии. Рассмотрены перспективы применения предложенных разработок на сети железных дорог для обеспечения мониторинга энергоэффективности перевозочного процесса.

Проблема аварийных отключений энергопотребителей из-за обрыва проводов ЛЭП по причине гололедообразования остается актуальной. В качестве решения этой проблемы в статье предложено устройство электромеханического класса, разрабатываемое авторами. Изложены принципы его работы, особенности конструкции и размещения на проводах. Описана функциональность устройства в автоматическом режиме. Приведено обоснование наибольшей эффективности электромеханических методов борьбы с наледью в сравнении с другими, в том числе тепловыми методами. Обозначена необходимость поиска оптимальных параметров импульса и конструкции исполнительного механизма.

В статье рассмотрены существующие методы расчета электрических параметров и математические модели электрических процессов железобетонных конструкций. Сделан вывод о том, что в полной степени влияние арматурной сетки в описанных моделях не учитывается. Авторами предлагаются метод расчета железобетонного фундамента, основанный на системе уравнений электрического поля в проводниках, и метод конечных элементов, позволяющий учитывать точную геометрию объекта, включая арматурную сетку. Ввиду соотношения сопротивлений стали и бетона авторами сделано предположение о неизменности потенциала арматурной сетки, покрытой слоем бетона на постоянном и переменном токе. Реализация метода осуществлялась с помощью программного комплекса ComsolMultiphysics. В качестве объекта расчета используется железобетонный фундамент ТСС-4, расположенный в грунте. Результаты расчета интерпретированы в виде цветовой эпюры распределения потенциалов и линий плотнос-ти тока. Путем интегрирования нормальной составляющей плотности тока по поверхности прикладываемого потенциала и поверхности арматуры определены ток, протекающий по железобетонной конструкции в целом, и ток, втекающий в арматуру. На основании полученных значений тока модели определено ее сопротивление в зависимости от удельного сопротивления бетона и грунта.

В настоящей статье представлены алгоритм и метод расчета режима разомкнутой электрической сети напряжением 6-35 кВ с учетом температурной зависимости активных сопротивлений. Расчет электрического и теплового режима электрической сети проводится при совместном решении уравнений. Определение напряжений в узлах производится с помощью обратной матрицы узловых и собственных проводимостей. Определение обратной матрицы узловых и собственных проводимостей осуществляется на основе известного прямого метода Жордана - Гаусса. Уравнение теплового баланса провода, используемое для расчета фактической температуры, решается численным методом. Конвективный теплообмен записывается только для вынужденной конвекции, так как провода воздушных линий электропередачи напряжением 6 кВ и выше расположены на различных типах опор, на высоте как минимум 10 м. Этот факт позволяет отказаться от использования формул для естественной конвекции и применять выражения только для вынужденной. Учет солнечной радиации в представленном алгоритме возможен на основе двух способов: упрощенном и рассмотренным в стандарте ПАО «ФСК ЕЭС», который позволяет учитывать фактическое расположение провода относительно севера. На примере тестовой схемы произведен расчет установившегося режима с учетом температурной зависимости активных сопротивлений. Приведены результаты численного эксперимента, подтверждающие работоспособность разработанного алгоритма. Уточнение при определении потерь активной мощности с учетом и без учета фактора нагрева для рассмотренной схемы составляет около 13 %. Проверка алгоритма, реализующего метод расчета установившегося режима (УР) разомкнутой электрической сети среднего класса напряжения с учетом температурной зависимости активных сопротивлений, показала, что в технически допустимых режимах разработанный алгоритм обладает достаточно хорошей точностью в сравнении с программным комплексом RastrWin3.

В статье рассматриваются вопросы контроля состояния проводов линии электроснабжения устройств железнодорожной автоматики. Предложен и обоснован алгоритм определения места повреждения проводов с использованием математического аппарата дискретного преобразования Фурье.

В статье рассмотрены вопросы совместного использования низкотемпературного солнечного коллектора и теплового насоса в системе солнечного теплоснабжения, комбинация которых позволяет обеспечить высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы за весь период года. Изучение и развитие инновационных технологий в альтернативной энергетике является актуальным вопросом сегодняшнего дня. На основе фактических статистических климатических данных г. Омска произведен тепловой расчет солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе теплоснабжения здания. Приведены значения солнечной инсоляции и угла наклона для города Омска по месяцам, определенные в зависимости от широты, построена зависимость изменения солнечной инсоляции города Омска от периода года. Представлена схема работы комбинированной системы солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе отопления здания. Предложенная схема позволяет создать высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы в период летних и переходных месяцев года. Приведена методика расчета выработки тепловой энергии с использованием комбинированной системы. Вычислено необходимое количество трубок солнечного вакуумного трубчатого коллектора СВК- 20А. Предложена работа воздушного теплового насоса и солнечного коллектора по бивалентной схеме, а также рассмотрен график тепловой нагрузки системы отопления. Изучены теплофизические свойства рабочего вещества солнечной системы и воздушного теплового насоса при изменении температуры окружающей среды, исследована зависимость температуры замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля от массовой концентрации гликоля. Произведен технический расчет коэффициента преобразования теплового насоса (СОР) для одного из учебных корпусов ОмГУПСа. Предложен эффективный вариант использования данной системы это системы отопления «теплый пол», «теплые стены» или «теплый потолок».