Повышение эффективности эксплуатации коммутационных устройств тягового электроснабжения постоянного тока

Объект исследования - устройства электроснабжения постоянного тока и методы их технического обслуживания. Цель исследования - улучшение эксплуатационных показателей устройств системы тягового электроснабжения постоянного тока за счет совершенствования системы эксплуатации быстродействующих выключателей и алгоритмов защиты контактной сети. Область исследования - совершенствование устройств защиты тяговой сети постоянного тока и улучшение эксплуатационных показателей быстродействующих выключателей. В основу работы положены теоретические и экспериментальные исследования. В работе использованы основные законы и методы расчета электрических цепей, положения математической статистики. Экспериментальные исследования проведены с использованием данных, полученных с помощью цифровых терминалов защит ЦЗАФ-3,3/ИнТер-3,3, и с последующим применением таких прикладных программ, как Mathcad и Microsoft Excel. Предложенные технические решения по снижению числа ложных и неселективных отключений быстродействующих выключателей фидеров контактной сети апробированы на действующей тяговой подстанции Инская Западно-Сибирской железной дороги. Научная новизна работы заключается в решении комплекса задач, позволяющих повысить эффективность эксплуатации системы тягового электроснабжения за счет улучшения эксплуатационных показателей выключателей и цифровых терминалов защит. Представлены: 1) новые критерии оценки остаточного ресурса быстродействующих выключателей, обоснованные теоретически и эмпирически: по механическому и коммутационному ресурсам, времени гашения дуги и неодновременности срабатывания выключателей; 2) математическая модель определения допустимого числа отключений быстродействующих выключателей в зависимости от величины и количества отключенных токов, обеспечивающая возможность определения вероятности отказа быстродействующих выключателей в контактной сети системы тягового электроснабжения; 3) вновь выявленные закономерности реле-дифференциальных шунтов - появление временной задержки срабатывания реле при полном снятии пакета стали на ветви меньшего сечения, что позволяет дополнить существующую теорию работы реле-дифференциальных шунтов выключателей типа ВАБ-28 и ВАБ-49.