Дослідження експлуатації силового обладнання системи тягового електропостачання залізниць
Loading...
Files
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UK: Мета. В роботі проводились дослідження експлуатації силового обладнання тягових підстанцій (ТП) електрифікованих залізниць України. Необхідним є пошук нових сучасних методів і підходів удосконалення системи моніторингу, діагностування та технічного обслуговування і ремонту (ТО і Р) силового обладнання ТП. Методика. Для досягнення поставленої мети досліджено динаміку зміни технічного стану обладнання ТП за
останні 11 років на основі звітів аналізу роботи господарства електрифікації та електропостачання Укрзалізниці. Проведено дослідження основних систем із організації ТО і Р пристроїв ТП електрифікованих залізниць.
Результати. У результаті дослідження встановлено, що в основі нових стратегій ТО і Р лежить аналіз ризиків експлуатації старого устаткування або устаткування з певними дефектами (обслуговування устаткування
за фактичним технічним станом). Проведене дослідження основних причин порушень за період із 2002 по 2012 рр. нормальної роботи системи тягового електропостачання залізниць України показує, що 80 % причин
порушень складають: пошкодження основного силового обладнання ТП; відключення живлення енергосистемою; перевантаження та перенапруга; вплив метеорологічних умов. Із них 43 % складають відмови основного
силового обладнання ТП. Тому в існуючих умовах експлуатації силового електрообладнання ТП актуальними
є постійний моніторинг, випробування й діагностика стану обладнання зі створенням і використанням мікропроцесорних інтелектуальних автоматизованих систем моніторингу та діагностування. Наукова новизна. Розглянуті нові напрями подальшого удосконалення системи ТО і Р тягових підстанцій електрифікованих залізниць. Уперше запропоновані сучасні стратегії та методи управління ТО і Р ТП електрифікованих залізниць України, які не розглядаються в «Інструкції з технічного обслуговування і ремонту обладнання тягових підстанцій, пунктів живлення і секціонування електрифікованих залізниць» ЦЕ-0024. Визначені основні проблеми, які необхідно вирішити для впровадження даних стратегій. Практична значимість. Встановлено, що система ППР в умовах жорсткого централізованого планування й керування у нових економічних умовах не забезпечує в багатьох випадках ухвалення та прийняття ефективних рішень при організації та проведенні ТО і Р.
Досліджено, що і після нормативного терміну служби значна частина силового обладнання ТП зберігає свою працездатність при своєчасному проведенні випробувань, діагностувань, ТО і Р та якісному їх виконанні.
RU: Цель. В работе проводились исследования эксплуатации силового оборудования тяговых подстанций (ТП) электрифицированных железных дорог Украины. Необходим поиск новых современных методов и подходов совершенствования системы мониторинга, диагностирования и технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) силового оборудования ТП. Методика. Для достижения поставленной цели проведено исследование динамики изменения технического состояния оборудования ТП за последние 11 лет, на основе отчетов анализа работы хозяйства электрификации и электроснабжения Укрзализныци. Проведено исследование основных систем по организации ТО и Р устройств ТП электрифицированных железных дорог. Результаты. В результате исследования установлено, что в основе новых стратегий ТО и Р лежит анализ рисков эксплуатации старого оборудования или оборудования с определенными дефектами (обслуживание оборудования по фактическому техническому состоянию). Проведенное исследование основных причин нарушений за период с 2002 по 2012 гг. нормальной работы системы тягового электроснабжения железных дорог Украины показывает, что 80% причин повреждения системы тягового электроснабжения за исследуемый период составляют: повреждение основного силового оборудования ТП; отключение питания энергосистемой; перегрузки и перенапряжение; влияние метеорологических условий. Из них 43 % составляют отказы основного силового оборудования ТП. Поэтому в существующих условиях эксплуатации силового электрооборудования ТП очень актуальны: постоянный мониторинг, испытания и диагностика состояния оборудования с созданием и использованием микро-процессорных интеллектуальных автоматизированных систем мониторинга и диагностирования. Научная новизна. Рассмотрены новые направления дальнейшего совершенствования системы ТО и Р тяговых подстанций электрифицированных железных дорог. Впервые предложены современные стратегии и методы управления ТО и Р ТП электрифицированных железных дорог Украины, которые не рассматриваются в «Инструкции по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций, пунктов питания и секционирования электрифицированных железных дорог» ЦЭ-0024. Определены основные проблемы, которые необходимо решить для внедрения данных стратегий. Практическая значимость. Установлено, что система ППР в условиях жесткого централизованного планирования и управления в новых экономических условиях не обеспечивает во многих случаях одобрения и принятия эффективных и оптимальных решений при организации и проведении ТО и Р. Исследовано, что и после нормативного срока службы значительная часть силового электрооборудования ТП сохраняет свою работоспособность при своевременном проведении испытаний, диагностики, технического обслуживания, ремонтов и качественном их выполнении.
EN: Purpose. Investigation of the operation of power equipment of traction substations (TS) of Ukrainian electrified railways. The search of the new modern methods and approaches improved monitoring, diagnostics and maintenance of power equipment TS during operation to maintain the required level of reliability of the traction power supply of electrified railway and limit the power equipment accidents TS. Methodology. The study of changes of a technical condition of TSs’ equipment over the last 11 years was done for achieving this goal. This research was done for solving problems of power supply railways with high quality on the base of the reports analysis of the management and power supply of Ukrzaliznytsia. Findings. It was found that on the base of the new methods of maintenance is the risk analysis of old equipment or equipment with some defects (rev servicing equipment for the actual technical condition).Reliable performance of power supply devices has significant impact for solving the problem of safety on the railways of Ukraine. Different kinds of accumulated damage are at the first place before of failures of an electric power supply of electrified railway. The study of main causes of violations from 2002 to 2012 year showed that 80% of the reasons disorders normal operation of the traction power supply over the period constitutes next factors. There are damage to the main power equipment TS; power off the grid; overload and surge; and the impact of weather conditions. The primary power equipment failure of TS are constituted about 43%. Relevant constant monitoring, testing and diagnostics of the equipment with the creation and use of micro-processor smart automated monitoring and diagnosis are topical in the current operating conditions. Originality. The new directions for further improvement of maintenance electrified traction substations for electrified railways were considered. Modern strategies and management techniques and maintenance TS electrified railways of Ukraine were proposed at the first time. This methods aren’t covered in the "Instructions for maintenance and repair of equipment of traction substations, power points and sectioning electrified railways’ IT-0024. The basic problems for implementation of these strategies were identified. Practical value. It was established that system outage under tight central planning and management in the new economy does not provide, in many cases, approval and adoption of effective and optimal solutions in organization and carrying out maintenance. It was investigated that a significant portion of electric power equipment of TS even after normative life maintains its performance under the terms. There are allowable stress regimes, timely testing, diagnosis, maintenance, repair and quality of execution; on the other hand the service life of electrical equipment depends on its residual life.
RU: Цель. В работе проводились исследования эксплуатации силового оборудования тяговых подстанций (ТП) электрифицированных железных дорог Украины. Необходим поиск новых современных методов и подходов совершенствования системы мониторинга, диагностирования и технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) силового оборудования ТП. Методика. Для достижения поставленной цели проведено исследование динамики изменения технического состояния оборудования ТП за последние 11 лет, на основе отчетов анализа работы хозяйства электрификации и электроснабжения Укрзализныци. Проведено исследование основных систем по организации ТО и Р устройств ТП электрифицированных железных дорог. Результаты. В результате исследования установлено, что в основе новых стратегий ТО и Р лежит анализ рисков эксплуатации старого оборудования или оборудования с определенными дефектами (обслуживание оборудования по фактическому техническому состоянию). Проведенное исследование основных причин нарушений за период с 2002 по 2012 гг. нормальной работы системы тягового электроснабжения железных дорог Украины показывает, что 80% причин повреждения системы тягового электроснабжения за исследуемый период составляют: повреждение основного силового оборудования ТП; отключение питания энергосистемой; перегрузки и перенапряжение; влияние метеорологических условий. Из них 43 % составляют отказы основного силового оборудования ТП. Поэтому в существующих условиях эксплуатации силового электрооборудования ТП очень актуальны: постоянный мониторинг, испытания и диагностика состояния оборудования с созданием и использованием микро-процессорных интеллектуальных автоматизированных систем мониторинга и диагностирования. Научная новизна. Рассмотрены новые направления дальнейшего совершенствования системы ТО и Р тяговых подстанций электрифицированных железных дорог. Впервые предложены современные стратегии и методы управления ТО и Р ТП электрифицированных железных дорог Украины, которые не рассматриваются в «Инструкции по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций, пунктов питания и секционирования электрифицированных железных дорог» ЦЭ-0024. Определены основные проблемы, которые необходимо решить для внедрения данных стратегий. Практическая значимость. Установлено, что система ППР в условиях жесткого централизованного планирования и управления в новых экономических условиях не обеспечивает во многих случаях одобрения и принятия эффективных и оптимальных решений при организации и проведении ТО и Р. Исследовано, что и после нормативного срока службы значительная часть силового электрооборудования ТП сохраняет свою работоспособность при своевременном проведении испытаний, диагностики, технического обслуживания, ремонтов и качественном их выполнении.
EN: Purpose. Investigation of the operation of power equipment of traction substations (TS) of Ukrainian electrified railways. The search of the new modern methods and approaches improved monitoring, diagnostics and maintenance of power equipment TS during operation to maintain the required level of reliability of the traction power supply of electrified railway and limit the power equipment accidents TS. Methodology. The study of changes of a technical condition of TSs’ equipment over the last 11 years was done for achieving this goal. This research was done for solving problems of power supply railways with high quality on the base of the reports analysis of the management and power supply of Ukrzaliznytsia. Findings. It was found that on the base of the new methods of maintenance is the risk analysis of old equipment or equipment with some defects (rev servicing equipment for the actual technical condition).Reliable performance of power supply devices has significant impact for solving the problem of safety on the railways of Ukraine. Different kinds of accumulated damage are at the first place before of failures of an electric power supply of electrified railway. The study of main causes of violations from 2002 to 2012 year showed that 80% of the reasons disorders normal operation of the traction power supply over the period constitutes next factors. There are damage to the main power equipment TS; power off the grid; overload and surge; and the impact of weather conditions. The primary power equipment failure of TS are constituted about 43%. Relevant constant monitoring, testing and diagnostics of the equipment with the creation and use of micro-processor smart automated monitoring and diagnosis are topical in the current operating conditions. Originality. The new directions for further improvement of maintenance electrified traction substations for electrified railways were considered. Modern strategies and management techniques and maintenance TS electrified railways of Ukraine were proposed at the first time. This methods aren’t covered in the "Instructions for maintenance and repair of equipment of traction substations, power points and sectioning electrified railways’ IT-0024. The basic problems for implementation of these strategies were identified. Practical value. It was established that system outage under tight central planning and management in the new economy does not provide, in many cases, approval and adoption of effective and optimal solutions in organization and carrying out maintenance. It was investigated that a significant portion of electric power equipment of TS even after normative life maintains its performance under the terms. There are allowable stress regimes, timely testing, diagnosis, maintenance, repair and quality of execution; on the other hand the service life of electrical equipment depends on its residual life.
Description
О. Матусевич: ORCID 0000-0002-2174-7774; Д. Міронов: ORCID 0000-0002-5717-4322
Keywords
електропостачання, електрифіковані залізниці, тягова підстанція, обладнання, стратегії, ризики ТО і Р, діагностування, надійність, моніторинг, фактичний технічний стан, система технічної експлуатації, электроснабжение, электрифицированные железные дороги, тяговая подстанция, оборудование, стратегии, риски ТО и Р, диагностирование, надежность, мониторинг, фактическое техническое состояние, система технической эксплуатации, electricity, electrified railway, traction substation, equipment, strategies, risks of maintenance, diagnosis, reliability, monitoring, actual technical state system of technical exploitation, КІСЕ
Citation
Матусевич О. О., Міронов Д. В. Дослідження експлуатації силового обладнання системи тягового електропостачання залізниць. Наука та прогрес транспорту. 2015. № 1 (55). С. 62–77. doi: 10.15802/stp2015/38245.