[12-1999] Электрифицированному по системе 2х25 кВ участку Вязьма-Красное-25 лет

[poster444]

Электрифицированному по системе 2х25 кВ участку Вязьма-Красное-25 лет

В 1975 г. было решено электрифицировать Байкало-Амурскую магистраль по системе переменного тока 2x25 кВ. Комиссия Научно-технического совета МПС рекомендовала ускорить изготовление и испытание опытных образцов трансформаторов и автотрансформаторов для этой системы на одном из участков сети, чтобы уточнить расчетные методики и отработать схемы защиты. В качестве опытного был выбран участок Вязьма — Орша Московской дороги.

При электрификации по системе 2x25 кВ расстояния между тяговыми подстанциями значительно увеличиваются. Так, если в ходе электрификации участка Можайск — Вязьма протяженностью 120 км на напряжение 3,3 кВ соорудили 6 тяговых подстанций постоянного тока, то на участке Вязьма — Красное достаточно построить всего две, т.е. расстояние между подстанциями составило свыше 100 км против 25 км на постоянном токе.

Двухгодичный опыт эксплуатации системы подтвердил ее работоспособность в условиях протяженных (до 100 км) межподстанционных зон, а также возможность регулирования напряжения в контактной сети за счет изменения коэффициента трансформации линейных трансформаторов. В ходе испытаний было установлено, что в новой системе электромагнитное влияние на цепи кабелей связи в 7 — 11 раз, а опасное индуктированное напряжение в 8 раз меньше, чем в системе 25 кВ.

Электротехническая промышленность по заказу МПС освоила производство новых тяговых однофазных двухобмоточных трансформаторов ОРДНЖ-16000 мощностью 16 MB A на первичные напряжения 110 и 220 кВ и автотрансформаторов АОМНЖ-10000/55.

Достигнутые успехи позволили начать расширенное применение новой автотрансформаторной системы 2x25 кВ на Байкало-Амурской, Целинной, Горьковской и Белорусской дорогах. Внедрение на них электротяги, наряду с известными техническими и экономическими преимуществами, позволило сэкономить миллионы тонн дизельного топлива и сократить ежегодные эксплуатационные расходы на миллиарды рублей.

Тем временем, детально рассмотрев проект, было решено расширить тяговую подстанцию Вязьма под строительство распредуст- ройства 2x25 кВ, чтобы запитать станции стыкования двух родов тока и промежуточную (упрощенного типа) тяговую подстанцию Издешково как резерв питания станции стыкования.

На контактной сети применили типовые решения однофазной системы 25 кВ, например, компенсированную подвеску МФ-100 + ПБСМ-95 на центрифугированных опорах типа СКУ с изолированными консолями. С полевой стороны каждого пути на кронштейнах КФДС с гирляндой из трех изоляторов ПФ-6 подвесили усиливающий провод марки А-185 с проводом фазы ДПР-27,5 кВ марки АС-50.

Для коллектива Вяземской дистанции электроснабжения, сформировавшегося при электрификации участка Вязьма — Можайск, электрификация небольшого участка (в пределах границ обслуживания — 90 км) была знакомым делом. Работу вели известные организации генерального подрядчика треста «Калужтрансстрой», СМП-208 и др., монтажные работы выполнял коллектив электромонтажного поезда № 702.

От дистанции электроснабжения были назначены ответственные работники по контролю и приемке законченных объектов, проводились дополнительные испытания и наладка оборудования эксплуатационным персоналом. На станции Издешково, где для обслуживания участков были намечены здания района контактной сети и тяговой подстанции, построили жилой 60- квартирный дом, в котором получили квартиры вновь принятые и обученные в ГПТУ-5 электромонтеры контактной сети.

При электрификации участка Вязьма — Красное служба электроснабжения дороги тщательно контролировала качество технических решений. Производителям предоставили право вносить в них необходимые изменения. Поэтому при монтаже контактной сети зачастую модернизировали с учетом местных условий проекты воздушных стрелок, сопряжений контактной сети, секционных изоляторов, разъединителей, роговых разрядников. Впоследствии это сыграло основную роль в обеспечении надежного энергоснабжения контактной сети. Сотрудники дорожной электротехнической лаборатории контролировали наладку защит контактной сети, расчеты уставок, испытывали высоковольтное оборудование.

Бригады электромехаников и электромонтеров, специалисты по высоковольтным испытаниям, дистанционному управлению, релейной защите ремонтно-ревизионного участка, персонал тяговых подстанций и районов контактной сети, словом, каждый на своем рабочем месте стремился качественно подготовить основное оборудование к включению. Тесное взаимодействие специалистов дистанции, дорожной лаборатории, наладчиков ЭМП-702 позволило избежать его повреждений при пуске электрифицированного участка.

После начала регулярной эксплуатации обслуживающий персонал приступил к опробованию устройств и устранению выявленных недоделок. На первых порах больше всего неприятностей приносили гирлянды подвесных фарфоровых изоляторов ПФ-6 питающего провода и линии ДПР, питающей автоблокировку. Их местный пробой в заделке фарфора, не видимый с земли, приводил к отключениям фидеров, задержкам поездов, затруднял поиск повреждения.

Дефектоскопия известными всем штангами была невозможна из-за подвески консоли с питающим проводом и проводом ДПР на опорах с изолированной консолью. Подняться на нее без снятия напряжения с контактной сети невозможно.

Тогда было решено планомерно заменять гирлянды фарфоровых изоляторов на самодефекти- руемые стеклянные сначала на станциях, затем на перегонах. Кроме того, условились разделить фидерные двухфазные выключатели переменного тока тяговых подстанций на два однофазных с раздельными защитами. Тем самым стало возможным раздельное питание контактного и питающего проводов. При повреждениях на питающем проводе его отключают, оставив питание только в контактном проводе.

Новым элементом тяговой сети для эксплуатационников явился автотрансформаторный питающий пункт (АПП). Поэтому до и после пуска ему было уделено самое пристальное внимание. Так, заменили короткозамыкатель с разъединителями на масляные выключатели. Включившийся однажды от защиты короткозамыкатель трансформатора наделал много шума: ведь повреждения контактной сети не было, поезда могли двигаться. Короткозамыкатель (по проекту) мог только включаться, отключать его должна оперативная бригада. Вот и стояли поезда, пока приедут контактники на питающий пункт и соединят злополучный короткозамыкатель!

Установив масляные выключатели на АПП, сразу решили вторую проблему: при отсутствии напряжения в контактной сети более 9 с масляный выключатель отсоединяет автотрансформатор от контактной сети и «развязывает» руки энергодиспетчеру, у которого автоматически разделяется контактный и питающий провода. После этого он переключает разъединители, определяя место повреждения.

Поскольку изоляция контактного провода на консольных и фиксаторных изоляторах значительно надежнее подвесных фарфоровых, как правило, отключение фидера контактной сети заканчивалось включением выключателя контактного провода, возобновлением движения поездов после минимального перерыва питания. Отключенный питающий провод осматривала бригада контактников и устраняла повреждение.

Следует отметить, что до ввода участка специалисты научно- исследовательских институтов настаивали на одновременном отключении обеих фаз в системе 2x25 кВ. Иначе, утверждали они, могут возникнуть перекосы и перенапряжения, повреждающие основное оборудование.
Опытная эксплуатация и замеры уровня напряжения на Вяземской дистанции электроснабжения показали, что эти опасения напрасны. Система 2x25 кВ имеет достаточный запас мощности и позволяет питать отдельные выделенные перегоны по системе однофазного тока 25 кВ без питающего провода, с сохранением допустимого уровня напряжения, без перекосов перенапряжений, без опасного влияния на линии связи.

Много неприятностей доставили регуляторы напряжения под нагрузкой (РПН) новых понизительных трансформаторов ОРДНЖ-16000, на которых РПН установлен с низкой стороны, а не со стороны 110 кВ, как на действующих трансформаторах. Это незначительное, на первый взгляд, изменение (в пределах допусков) вызвало повышенный износ, выгорание контактных роликов из-за увеличения нагрузок, и, как следствие, выделение газов от электрической дуги и отключение трансформаторов газовой защитой. Аналогичное положение выявили и на автотрансформаторах питающих пунктов.
Занявшись регулированием уровня напряжения в контактной сети, установили, что его локальная регулировка на одной подстанции увеличивает перетоки и уравнительные токи в цепи «контактный провод — питающий провод», вызывает бесполезный нагрев проводов и потери энергии. Было решено исключить из схемы трансформаторов подстанций и АПП устройства регулирования под нагрузкой. Жизнь подтвердила правомочность такого решения в условиях энергоснабжения от достаточно мощной энергосистемы, какой является Смоленскэнерго.

Много хлопот доставило электроснабженцам неудачное проектное решение пофазного отключения проводов ДПР, расположенных раздельно на консолях двух главных путей. Получив приказ энергодиспетчера, электромонтер сначала отключал один разъединитель, затем переходил на второй путь и отключал разъединитель другой фазы. Во время его переходов в системе «два провода — рельс» из-за резонансных явлений на неотключенной фазе возникали значительные (до 40 %) перенапряжения. Они вызывали повреждения аппаратуры сигнальных точек СЦБ на перегонах, выгорание шкафов и других элементов.

Разобравшись в причинах, специалисты проделали значительную работу: они проложили провода через пути станций, после чего обе фазы системы стали управляться от одного привода. Таким образом, перекосы и перенапряжения были устранены.

Вообще, творческий подход к решению многих задач был присущ тому времени. Вот характерный пример: на тяговых подстанциях установили фиксаторы-сумматоры для определения ресурса масляных выключателей фидеров контактной сети. Проанализировав возможности оборудования, по их показаниям теперь определяют, в каком проводе короткое замыкание, примерное расстояние до него (по анализу предыдущих коротких замыканий). Это значительно ускорило отыскание поврежденных изоляторов.

Затем к фиксатору-сумматору «подключили» провода ДПР и получили возможность определять, на какой фазе возникло короткое замыкание. Объем поиска уменьшили в 2 раза, в 2 раза быстрее стали восстанавливать повреждения изоляторов ДПР.

За двадцать лет успешной эксплуатации системы 2x25 кВ на Московской дороге решили многие проблемы надежности, например, секционных изоляторов ЦНИИ-7А с фторопластовыми чехлами, имевшими внутренний пробой изоляции. Хорошо зарекомендовавшие себя на контактной сети, они вдруг стали разрушаться на станции стыкования.

Как установили, причиной повреждения послужила некачественная заправка стеклопластикового стержня и фторопластового чехла изоляционным кремнийорганичес- ким вазелином. Пришлось исправить технологию заправки.

В проектном решении не предусмотрели сигнализацию о коротком замыкании на постоянном токе станции стыкования. Теперь оперативный персонал немедленно узнает о замыкании и принимает меры для локализации и устранения.

Повысили также надежность защиты станции стыкования, заменив запальный разрядник типа РМВУ на РВПК, изменив технологию уставки срабатывания. На фидерах контактной сети переменного тока установили вакуумные выключатели.

Тяговую подстанцию Издешково перевели на одноименные с тяговой подстанцией Вязьма фазы питания 110 кВ, монтаж резервного источника питания устройств автоблокировки, раздельное питание устройств СЦБ и др. Внедрили высокочастотную обработку питающего провода для поездной радиосвязи с изготовлением индивидуальных контуров заграждения из провода МФ-100.

Окончательно решены проблемы заземления комплексных однофазных трансформаторных подстанций, питающих устройства СЦБ, а также роговых разрядников. Кроме того, изменили схему секционирования станции Вязьма с поперечной на продольную.

Теперь она позволяет отключать устройства энергоснабжения, например, первого пути, сохраняя движение поездов по второму. Ранее проблема отключений решалась так: обесточивать разрешали на 1 ч в технологическое «окно». Отметим еще одно обстоятельство: болтовые соединения проводов контактной сети заменили на безарматурные, выполненные аргонной и термитной сваркой.

Двадцатилетняя эксплуатация участка Вязьма — Красное выявила одну не решенную до сих пор проблему: удаление инея и гололеда с контактного провода, связанных с этим пропилов угольных вставок и повреждений токоприемников. Профилактический подогрев провода возможен только при установке четырех дополнительных тяговых трансформаторов ОРДНЖ- 25000/110 В. Это — дорогое решение, а работать профподогрев будет только несколько дней в году. Поэтому, к сожалению, придется подождать лучших решений, например, на магистрали Москва — Брест.

Можно утверждать, что система 2x25 кВ способна обеспечить значительную грузонапряженность дороги при минимальных эксплуатационных затратах. В будущем участок постоянного тока Вязьма — Можайск можно перевести на переменный ток системы 2x25 кВ с переустройством одной тяговой подстанции на станции Гагарин и расширением подстанции Можайск. Контактная сеть этого участка смонтирована на опорах с изолированными консолями и потребует минимальных переделок.

В.И. САРАФАНОВ
Начальник ремонтноревизионного цеха
Вяземской дистанции электроснабжения Московской дороги

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin