Земський Д. Р. Підвищення ефективності передачі електроенергії для нетягових споживачів електрифікованих залізниць змінного струму

Актуальність обраної теми обумовлена проблемами ефективного використання енергетичних ресурсів та забезпечення надійності роботи обладнання. В електроенергетиці одним із способів вирішення вказаних проблем є зниження технологічних втрат електроенергії та забезпечення електромагнітної сумісності працюючих пристроїв. Електрорухомий склад залізниць змінного струму є потужним нелінійним споживачем, що чинить асиметруючий вплив на трифазні мережі та генерує вищі гармоніки до систем зовнішнього та нетягового електропостачання. У найгірших електромагнітних умовах перебуває обладнання нетягових споживачів, що отримують живлення від електричної мережі, складовою частиною якої є гальванічно зв’язана із тяговою мережею лінія, яка відома під назвою «два проводи-рейка» (ДПР). Причиною цього є характерне для ліній ДПР поєднання кондуктивного та польового впливу тягової мережі залізниці змінного струму, що призводить до зменшення ефективності передачі електричної енергії приєднаним споживачам. Крім того, через різні способи підключення суміжних підстанцій до живлячої мережі, неможливо забезпечити двостороннє живлення трифазного навантаження від ліній ДПР, що додатково збільшує втрати електроенергії при передачі. Загальна довжина ліній ДПР в Україні – 4 тис. км, що складає 80 % від дов¬жини електрифікованих змінним струмом залізниць. Щорічний обсяг переданої лініями ДПР електроенергії становить близько 250 млн. кВт.год, що складає близько 30 % від загальної електроенергії переданої споживачам, які живляться від мереж залізниці. Річні втрати електроенергії знаходяться на рівні 6 млн. кВт∙год. Несиметрія напруги в лініях ДПР досягає значень 7,5…10,6 %, а несинусоїдність – 8,5…12,7 %, проти 4 % та 8 % відповідно у інших лініях нетягового електропостачання. Враховуючи розповсюдженість ліній ДПР на залізницях змінного струму та визначені вище їх недоліки, об’єктом дослідження обрано процес передачі електроенергії лініями, що гальванічно зв’язані із тяговою мережею. Предметом дослідження є втрати електроенергії, показники несиметрії та несинусоїдності напруги у лініях нетягового електропостачання напругою 27,5 кВ. Відповідно метою дослідження є зменшення втрат та підвищення якості електричної енергії при її передачі лініями нетягового електропостачання, які гальванічно зв’язані через рейкову колію з тяговою мережею