Введение
1. Защита фидеров контактной сети переменного тока и пути ее совершенствования 9
1.1. Защита фидеров контактной сети и предъявляемые к ней требования 9
1.2. Совершенствование защит фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры 12
1.З.Выводы 19
2. Анализ гармонического состава тока в тяговой сети 20
2.1. Преобразователи электровозов переменного тока 20
2.2. Допущения, принимаемые при описании электромагнитных процессов в преобразователях 21
2.3. Анализ токов в управляемых преобразователях электровозов 24
2.4. Гармонический состав сетевого тока электровоза с управляемым преобразователем 40
2.5. Анализ гармонического состава тока тяговой сети при работе нескольких электровозов 43
2.5.1. Волновые процессы в системе тягового электроснабжения 43
2.5.2. Гармонический состав тока фидера тяговой подстанции и поста секционирования при нескольких электровозах в зоне питания 46
2.5.3. Влияние уравнительных токов в тяговой сети на гармонический
состав тока фидера 60
2.6. Выводы 64
3. Аварийные режимы в тяговой сети переменного тока при замыкании на разземленные опоры 65
3.1. Методы расчета коротких замыканий в тяговых сетях переменного тока 65
3.2. Факторы, влияющие на процесс короткого замыкания 66
3.2.1. Влияние взаимной индукции на сопротивление тяговой сети переменного тока. Сопротивление контактной подвески 66
3.2.2. Сопротивление рельсов 70
3.2.3. Сопротивление цепи отсоса 72
3.2.4. Токораспределение в тяговой сети 76
3.2.5. Сопротивление тяговой подстанции и питающей энергосистемы 79
3.3. Сопротивление опор контактной сети 80
3.3.1. Заземление опор контактной сети на железных дорогах переменного тока 81
3.3.2. Сопротивление растеканию тока фундамента железобетонной опоры 84
3.4. Параметры аварийного режима при замыкании контактной сети на разземленную опору 86
3.4.1. Расчет схемы консольного питания 87
3.4.2. Расчет схемы кольцевого питания 88
3.4.3. Расчет схемы двухстороннего питания 91
3.4.4. Расчет узловой схемы питания 92
3.5. Выводы 100
4. Методика расчета уставок защиты фидеров контаткной сети от токов замыкания на разземленные опоры 101
4.1. Метод расчета уставок существующей защиты от замыканий на разземленные опоры 101
4.2. Влияние уровня напряжения в тяговой сети на работу защиты УЗРО в режиме замыкания на разземленную опору 105
4.3. Анализ входного сопротивления фидеров в аварийном режиме с учетом остаточной нагрузки 106
4.4. Методика расчета уставок дистанционной защиты от замыканий на разземленные опоры с торможением по высшим гармоническим составляющим 109
4.5. Выводы 115
5. Разработка и экспериментальные исследования защиты фидеров контактной сети без заземления опор на рельс 116
5.1. Предлагаемые принципы функционирования защиты от замыканий через большое переходное сопротивление и реализация технических решений 116
5.2. Экспериментальные исследования разработанной защиты 127
5.2.1. Методика исследования 127
5.2.2. Экспериментальные исследования блоков БМРЗ-27,5-ФКС-06 на Восточно-Сибирской железной дороге 128
5.2.3. Экспериментальные исследования блоков БМРЗ-27,5-ФКС-06(05) на Дальневосточной железной дороге 136
5.3. Экономический эффект от установки защиты фидеров контактной сети от замыканий на разземленные опоры 142
5.4. Выводы 146
Заключение 148
Библиографический список 150
