Практическое исследование системы электроснабжения сельских потребителей, питаемых от электрических сетей железных дорог

Электроснабжение нетяговых потребителей электрических железных дорог, в том числе сельскохозяйственных предприятий, прекращается при отключении питающих их трансформаторных подстанций 25/0,4 кВ в период плановых и непредвиденных работ на инфраструктуре железной дороги. Это связано с отключением третьей фазы «С», передача которой осуществляется в нормальном режиме по рельсам в системах электроснабжения «Два дополнительных провода – рельс». При этом два других провода (фазы) системы могут находиться под напряжением. Нетяговые потребители (сельскохозяйственные предприятия) по причине перерывов в электроснабжении ухудшают свои экономические показатели. Цель исследований – повысить надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, питаемых от электрических сетей железных дорог. Мы предлагаем при плановых работах на инфраструктуре РЖД подключать фазу «С» через рабочее заземление без использования рельса. Эксперимент провели на действующей подстанции, питаемой от системы «Два дополнительных провода – рельс» электрической железной дороги переменного тока номинальным напряжением 25 кВ, при использовании земли в качестве проводника фазы «С» на стороне высокого напряжения подстанции. В ходе эксперимента контролировали качество электрической энергии на соответствие ее показателям ГОСТ 32144-2013. Результаты практических исследований работы комплектной трансформаторной подстанции показали работоспособность схемы питания потребителей по системе «Два дополнительных провода – рельс» в вынужденном режиме. Данная схема позволяет в период «окон» по обслуживанию инфраструктуры железной дороги осуществлять электроснабжение сельскохозяйственных потребителей, избегая необоснованных отключений. В дальнейших исследованиях необходимо провести дополнительные полевые эксперименты и детально изучить все параметры и зависимости работы системы электроснабжения «Два дополнительных провода – рельс».

1. Кириллов С.В., Малютина С.А. Современная концепция оценки последствий невыполнения показателей надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Вестник Курганской ГСХА. 2025. № 1 (53). С. 56-66. EDN: RTXWAJ

2. Ярош В.А., Логачева Е.А., Жданов В.Г. и др. Системы электроснабжения потребителей сельскохозяйственного назначения // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: Материалы 18-й Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики, Тула – Минск – Донецк, 2-3 ноября 2022 г. Тула: Тульский государственный университет, 2022. С. 422-426. EDN: VOAODY

3. Бадер М.П., Лобынцев В.В. Диагностирование электромагнитной совместимости системы тягового электроснабжения и транспортной инфраструктуры // Приборы и методы измерений, контроля качества и диагностики в промышленности и на транспорте: Материалы Четвертой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, посвященной 75-летию победы в Великой Отечественной войне; 100-летию со дня рождения академика А.Д. Сахарова; 120-летию основания Омского государственного университета путей сообщения, Омск, 29-30 октября 2020 г. Омск: Омский государственный университет путей сообщения, 2020. С. 163-174. EDN: TIYRVD

4. Крюков А.В., Любченко И.А. Улучшение качества электроэнергии в системах электроснабжения стационарных объектов железнодорожного транспорта // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23, № 6. С. 53-65. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-6-53-65

5. Вуколов В.Ю., Колесников А.А., Обалин М.Д., Шарыгин М.В. Особенности обеспечения надежности электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: Материалы 95-го заседания Международного научного семинара, пос. Хужир (оз. Байкал), 9-15 июля 2023 г. Иркутск: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, 2023. Вып. 74. С. 431-440. EDN: DQTTUD

6. Макашева С.И., Пинчуков П.С. Оценка уровня напряжения линий продольного электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей // Вестник Института тяги и подвижного состава. 2023. № 19. С. 13-15. EDN: VHLOCE

7. Коркин Э.Б., Ранта А.Р. Новые подходы к организации электроснабжения нетяговых потребителей в условиях ОАО «РЖД» // Локомотив. 2022. № 9 (789). С. 38-40. EDN: HNKNDH

8. Кочешкова А.М., Грибанов А.А. Разработка мероприятий по повышению надежности сельских электрических сетей // Актуальные вопросы энергетики в АПК: Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции, Благовещенск, 19 декабря 2024 г. Благовещенск: Дальневосточный государственный аграрный университет, 2025. С. 40-45. EDN: BEPJZC

9. Cheng P., Kong H., Ma J., Jia L. Overview of resilient traction power supply systems in railways with interconnected microgrid. CSEE Journal of Power and Energy Systems. 2021;7(5):1122-1132. https://doi.org/10.17775/CSEEJPES.2020.02110

10. Suslov K., Kryukov A., Ilyushin P. et al. Modeling of modes of traction power supply systems equipped with renewable energy sources. Energy Reports. 2023;9(S9):447-461. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.06.034

11. Любченко И.А. Моделирование аварийных режимов систем электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог // Современные технологии и научно-технический прогресс. 2021. № 8. С. 233-234. EDN: TMXXYX

12. Махмудова А.А. Повышение качества электрической энергии системы тягового электроснабжения при помощи применения интеллектуальных сетей // Вестник современных исследований. 2018. № 12.10 (27). С. 267-270. EDN: YVNCFF

13. Галкин Е.А. Особенности компенсации реактивной мощности при тяговой нагрузке // Modern Science. 2020. № 12-5. С. 337-341. EDN: EHEVDO

14. Виноградов А.В., Виноградова А.В., Крамской С.В. Обоснование совместного применения средств секционирования и мобильных энергетических платформ для резервирования электроснабжения сельских потребителей // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2023. Т. 70, № 2 (51). С. 26-36. EDN: DHFGBZ

15. Кириллов С.В., Виноградов А.В. Основы концепции совершенствования электроснабжения сельских потребителей от системы электроснабжения электрифицированной железной дороги // Техника и оборудование для села. 2024. № 7 (325). С. 42-45. EDN: AOZMAI

16. Кириллов С.В. Исследование электропроводных свойств грунта полосы отвода железной дороги // Наука и Образование. 2024. Т. 7, № 3. EDN: ATPHUJ