WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Были разработаны технические требования на изготовление опытного образца УУГ ИРМ, представляющего собой отдельное устройство, устанавливаемое на тяговой подстанции, содержащее трансформатор, блок силовых тиристоров и микроконтроллер. Последний должен определять и задавать величину углов открытия тиристоров, обеспечивая частоту импульсов тока, подаваемых в контактную сеть. Частота импульсов должна плавно изменяется в пределах резонансных частот всех пролетов перегона с задержками на резонансной частоте каждого пролета.

Опытный образец, изготовленный ОАО «Российская Электротехническая Компания», способен приводить в соударения двойные контактные провода подвески типа М120+2МФ100+2А185 на двухпутном участке длиной до 10 км, при этом средняя плотность тока в подвеске не превышает 2 А/мм2. Опытный образец устройства содержит силовой трансформатор ТМ-400/10-0,4 и блок управления и формирования силовых импульсов в виде управляемого трехфазного мостового выпрямителя ПТ-2000/600-УХЛ4 с системой защиты и управления с помощью микроконтроллера.

УУГ ИРМ является аппаратно-программным комплексом, благодаря чему обеспечивается максимальная гибкость рабочих параметров установки. Аппаратная часть (преобразователь, трансформатор и силовые цепи) может быть унифицированной при серийном изготовлении устройства. Алгоритм работы, частота импульсов, их форма и скважность задается микроконтроллером под управлением специальной программы. Для создания устойчивых соударений в пролетах разной длины программное обеспечение реализует автоматический перебор частот в широком диапазоне от 0,8 Гц до 2,8 Гц.

Во время эксплуатационных испытаний петля контактной сети образовывалась на действующем двухпутном участке Свердловской железной дороги – филиала ОАО «РЖД» с подвеской типа М120+2МФ100+2А185 длиной 8,5 км – от тяговой подстанции до поста секционирования. Петля контактной сети содержала 18 анкерных участков, из них 12 анкерных участков перегона и 6 анкерных участков станционных путей. Петля состояла из 260 пролетов главного пути и 22 пролетов боковых путей длиной от 46м до 76м, износ контактных проводов 15%. В состав петли входили 18 средних анкеровок, 14 сопряжений, 2 из которых – изолированные с защитой от пережогов, 8 воздушных стрелок.

В общей сложности была проведена серия из семи крупных экспериментов; работа установки проверялась в автоматическом и ручном режиме при токе установки в импульсе 700А, 1000А, 1400А, 1650А. Во время испытаний произведена видеозапись соударений контактных проводов на характерных участках: в промежуточном пролете (рис. 3), пролете средней анкеровки, пролетах, содержащих воздушные стрелки, пролете неизолированного сопряжения анкерных участков, а также пролете изолированного сопряжения, оборудованного защитой от пережогов. Продолжительность соударений составляла 40-50 с, число ударов достигало 70-80.

Рис.3. Соударения в промежуточном пролете

Таким образом, все проведенные испытания полностью подтверждают работоспособность УУГ ИРМ. Раскачка контактных проводов и их стабильные соударения с амплитудой, достаточной для удаления гололеда, имели место во всех пролетах выбранного участка контактной сети.

Определена технико-экономическая эффективность внедрения УУГ ИРМ. Основной экономический эффект заключается в снижении потребления электроэнергии при удалении гололеда, сокращении времени удаления до 10 минут, и, соответственно сокращении времени внепланового простоя поездов, а также в исключении риска отжига контактных проводов во время удаления гололеда. УУГ ИРМ позволяет сократить расход энергии на 21000 кВтч на 100 км двухпутного участка при каждом удалении гололеда. Расчетный экономический эффект составляет 68,46 тысяч рублей в год на одно устройство.

Опытный образец УУГ ИРМ введен в эксплуатацию, устройство удаления гололеда импульсно-резонансным методом включено в план обновления ОАО «РЖД» 2007 г.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

  1. Проанализированы способы удаления гололеда с проводов контактной сети. Установлено, что наиболее эффективным направлением в создании устройства удаления гололеда является сочетание подплавки льда путем пропускания электрического тока по проводам с механическими ударными воздействиями на них.
  2. На базе расчетов и численной модели на основе метода конечных элементов, разработана методика, позволившая исследовать механизм раскачки и соударения парных контактных проводов с учетом неупругого характера ударов и оценить при этом ударные характеристики в различных точках подвески.
  3. С помощью вычислительных экспериментов показано существенное влияние формы и скважности импульсов на процесс раскачки и соударений контактных проводов.
  4. По результатам численного моделирования и экспериментальных исследований установлены необходимые значения тока для удаления льда в зависимости от натяжения контактных проводов, их износа, зазора между их осями и величины гололедных образований.
  5. Получена функция изменения частоты импульсов тока для обеспечения необходимого количества соударений контактных проводов в подвеске, содержащей множество пролетов различной долины.
  6. На базе численно-аналитического метода расчета электромагнитных процессов в трехфазном мостовом преобразователе разработана методика расчета, позволяющая определить форму импульсов тока с учетом параметров петли контактной подвески и цепи переменного тока при заданном изменении углов регулирования.
  7. Получены уточненные средние и действующие значения токов и напряжений преобразователя, позволяющие производить выбор параметров УУГ ИРМ.
  8. Разработаны технические требования, проведены натурные и эксплуатационные испытания опытного образца УУГ ИРМ, разработаны рекомендации по его практическому применению.
  9. Произведена оценка экономического эффекта от внедрения УУГ ИРМ. По сравнению с удалением гололеда методом плавки УУГ ИРМ позволяет сократить расход энергии на 21000кВтч на 100км двухпутного участка при каждом удалении гололеда. Расчетный экономический эффект составляет 68,5 тысяч рублей в год на одно устройство.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Ефимов А.В., Галкин А.Г., Бунзя А.В. Разработка и испытание устройства удаления гололеда с двойных контактных проводов импульсно-резонансным методом // Транспорт Урала. – 2007. – 1(12). – С. 105-112 (входит в перечень ВАК России)
  2. Бунзя А.В. Влияние параметров преобразовательного трансформатора и сглаживающего реактора на внешние характеристики трехфазного мостового преобразователя. Сборник научных трудов: «Повышение надежности работы устройств электроснабжения железных дорог» // УрГУПС.- Екатеринбург, 2000.- Вып. 13(95).- С. 163-175.
  3. Бунзя А.В. К определению гармонических составляющих токов и напряжений трехфазного мостового преобразователя // Труды V межвузовской НТК: «Молодые ученые – транспорту».- Екатеринбург: УрГУПС, 2004.- Ч.1.- С. 5-15.
  4. Бунзя А.В. Влияние индуктивности сглаживающего реактора на полную внешнюю характеристику трехфазного мостового преобразователя // Труды Всероссийской НТК, «Фундаментальные и прикладные исследования – транспорту – 2000».- Екатеринбург:УрГУПС, 2000.- Ч.1- С. 275-277.
  5. Бунзя А.В. Влияние параметров сглаживающего реактора на гармонический состав токов и напряжений управляемого трехфазного мостового преобразователя / Тезисы доклада НТК, (посвященной 120-летию свердловской железной дороги). -Екатеринбург: УрГАПС, 1998.-С. 92-93.
  6. Ефимов А.В., Галкин А.Г., Бунзя А.В., Кондрышов М.В. Исследование способа удаления гололеда с двойных контактных проводов импульсно-резонансным методом на модели. Деп. в ВИНИТИ.- Екатеринбург, 03.08.2004, №1347-В2004.
  7. Ефимов А.В., Галкин А.Г., Бунзя А.В., Вербицкий В.А., Пятецкий И.А., Баракшин В.Н., Шуравин С.В. Результаты эксплуатационных испытаний устройства удаления гололеда с двойных контактных проводов импульсно-резонансным методом // Материалы международной НТК, «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России». - Екатеринбург: УрГУПС, 2006.- С. 147-148.
  8. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. К расчету процессов в трехфазном мостовом преобразователе / Сборник научных трудов: «Энергосберегающие технологии на железнодорожном транспорте».- Екатеринбург: УрГАПС, 1995.- Вып. 3(85).- С. 3-15.
  9. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. К расчету мгновенных значений и высших гармонических токов трехфазного мостового преобразователя / Сборник научных трудов: «Наука и транспорт сегодня: проблемы и решения».- Екатеринбург: УрГАПС, 1996.- Вып. 5(87).- С. 59-67.
  10. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. Аналитический расчет мгновенных значений токов и углов коммутаций 6-ти пульсового преобразователя / Материалы конференции: «Железнодорожный транспорт сегодня и завтра».- Екатеринбург: УрГАПС, 1999.- Ч.2.- С. 166-177.
  11. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. Уточненные внешние характеристики трехфазного мостового преобразователя // Труды Всероссийской НТК, «Фундаментальные и прикладные исследования – транспорту – 2000».- Екатеринбург: УрГУПС, 2000.- Ч.1- С. 278-279.
  12. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. Особенности режимов трехфазного мостового преобразователя. Тезисы докладов НТК (посвященной презентации УрГАПС) «Фундаментально-прикладные исследования - транспорту».-Екатеринбург: УрГАПС, 1995.-Ч.1-С. 37.
  13. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. К расчету мгновенных и средних значений токов и напряжений трехфазного мостового выпрямителя / Тезисы докладов НТК (посвященной 40-летию УрГАПС) «Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту».-Екатеринбург: УрГАПС, 1996.-Ч.1-С. 43-44.
  14. Урманов Р.Н., Бунзя А.В. Работа трехфазного мостового преобразователя в режимах горения диодов группами по 4 и 3 / Тезисы доклада НТК, (посвященной 120-летию свердловской железной дороги). -Екатеринбург: УрГАПС, 1998.-С. 101-102.

БУНЗЯ Андрей Вадимович

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА УДАЛЕНИЯ ГОЛОЛЕДА С ДВОЙНОГО КОНТАКТНОГО ПРОВОДА ИМПУЛЬСНО-РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ

НА ОСНОВЕ УПРАВЛЯЕМОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

05.22.07 – Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

­­­­­­­­Сдано в набор 07.11.07

Формат бумаги 60х84 1/16

Заказ 316

Подписано к печати 07.11.07

Объем 1.0 п.л.

Тираж 100 экз.

Типография УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»