Автоматизация устройств релейной защиты на основе моделирования режимов системы тягового электроснабжения

Автоматика, связь, информатика. 2026. № 4. С. 2–6

Automation, communications, informatics. 2026. № 4. Р. 2–6

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 681.518.3; 621.316.925.1

DOI: 10.62994/AT.2026.4.4.001

Автоматизация устройств релейной защиты на основе моделирования режимов системы тягового электроснабжения

ВОСТРИКОВ Максим Викторович¹, Димов Алексей Владимирович², МЕНАКЕР Константин Владимирович³

¹Забайкальский институт железнодорожного транспорта – филиал ИрГУПС, кафедра «Электроснабжение», канд. техн. наук, г. Чита, Россия, aspirin1979@mail.ru

²Иркутский государственный университет путей сообщения, проректор по научной ра­боте, канд. техн. наук, г. Иркутск, Россия, dimov_av@irgups.ru

³Забайкальский институт железнодорожного транспорта – филиал ИрГУПС, кафедра «Электроснабжение», доцент, канд. техн. наук, г. Чита, Россия, menkot@mail.ru

Аннотация. Статья является продолжением представления результатов научного исследования в области автоматизации микропроцессорных устройств релейной защиты фидеров контактной сети переменного тока. Для повышения cелективности данных устройств предлагается проводить совместный анализ модуля и аргумента комплексного сопротивления контактной сети с привязкой к поездной ситуации, оцениваемой через автоматизированную систему ведения и анализа графика исполненного движения (ГИД). По соотношению модуля и аргумента комплексного сопротивления при известных параметрах текущей поездной ситуации появляется возможность селекции критических режимов системы тягового электроснабжения, связанных с движением поездов повышенной массы, сдвоенных поездов, пакетным графиком движения, а также аварийных режимов в виде коротких замыканий и обрывов контактного провода на разном удалении от тяговой подстанции. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при построении новых алгоритмов работы устройств релейной защиты с целью снижения числа их срабатываний по неустановленным причинам.

Ключевые слова: автоматизация, система тягового электроснабжения, модуль и аргумент комплексного сопротивления, фидер контактной сети, селективность, график исполненного движения, схема замещения, тяговая нагрузка

Для цитирования: Востриков М.В., Димов А.В., Менакер К.В. Автоматизация устройств релейной защиты на основе моделирования режимов системы тягового электроснабжения. // Автоматика, связь, информатика. 2026. № 4. С. 2–6. DOI: 10.62994/AT.2026.4.4.001

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

Original article

Аutomation of relay protection devices based on simulation of traction power supply system modes

Maxim V. Vostrikov¹, Alexey V. Dimov², Konstantin V. Menaker³

¹Zabaikal Railway Transport Institute, a branch of Irkutsk State Transport University, Department of «Power Supply», Ph.D. (Tech.), Chita, Russia, aspirin1979@mail.ru, SPIN-код: 7487-0796

²Irkutsk State Transport University, Vice-rector for Scientific Work, Ph.D. (Tech.), Irkutsk, Russia, dimov_av@irgups.ru, SPIN-код: 7754-5771

³Zabaikal Railway Transport Institute, a branch of Irkutsk State Transport University, Department of «Power Supply», Associate Professor, Candidate of Technical Sciences, Chita, Russia, menkot@mail.ru, SPIN-код: 7118-7648

Abstract. The article is a continuation of the presentation of the results of scientific research in the field of automation of microprocessor relay protection devices for AC contact network feeders. To increase the selectivity of these devices, it is proposed to conduct a joint analysis of the module and the argument of the complex resistance of the contact network with reference to the train situation, estimated through an automated system for maintaining and analyzing the schedule of completed movement (GID). According to the ratio of the module and the complex resistance argument, with known parameters of the current train situation, it becomes possible to identify critical modes of the traction power supply system associated with the movement of heavy trains, twin trains, and a batch schedule, as well as emergency modes in the form of short circuits and contact wire breaks at different distances from the traction substation. The results of the conducted studies can be used in the construction of new algorithms for the operation of relay protection devices in order to reduce the number of their triggers for unknown reasons.

Keywords: automation, traction power supply system, module and complex resistance argument, contact network feeder, selectivity, executed motion schedule, substitution scheme, traction load

For citation: Vostrikov M.V., Dimov A.V., Menaker K.V. Аutomation of relay protection devices based on simulation of traction power supply system modes // Automation, communications, Informatics. 2026. № 4. Р. 2–6. DOI: 10.62994/AT.2026.4.4.001

Список источников

1. Димов А.В., Менакер К. В., Востриков М. В. Моделирование системы тягового электроснабжения переменного тока // Автоматика, связь, информатика. 2024.

№ 3. С. 5–11. DOI: 10.34649/AT.2024.3.3.002. EDN: NJUZDK.

2. ГОСТ Р 55105-2019. Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Противоаварийная автоматика энергосистем. Нормы и требования. Введ. 01.03.2020. М.: Стандартинформ, 2020. 24 с.

3. СП 224.1326000.2014. Свод правил. Тяговое электроснабжение железной дороги : утв. Приказом Минтранса России от 02.12.2014 N 330.

4. ГОСТ Р 57670-2017. Системы тягового электроснабжения железной дороги. Методика выбора основных параметров. Введ. 01.05.2018. М.: Стандартинформ, 2017. 52 с.

5. Мельниченко О.В. Повышение энергетической эффективности тяговых электроприводов электровозов переменного тока : дис. … доктора техн. наук : 05.09.03 / Место защиты: Комсомольск-на-Амуре гос. тех. университет. Хабаровск, 2015. 22 с.

6. Раджибаев Д.О., Кахрамонов Ш.Н. Анализ тяговых показателей электровоза «Ермак» (3ЭС5к) // Молодой ученый. 2021. № 8 (350). С. 16–19. EDN: OKCLOB.

7. Определение параметров математической модели преобразовательного электровоза переменного тока / А.С. Серебряков, Л.А. Герман, Д.Е. Дулепов, А.А. Максимова // Вестник НГИЭИ. 2015. № 12 (55). С. 77–81. EDN: VHJCBT.

8. Шагурина Е.С. Повышение эффективности функцио­нирования в переходных режимах устройств релейной защиты на основе высших гармоник : дис. … канд. техн. наук : 05.14.02 / Место защиты: Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 2012. 215 с. EDN: QFYQPX.

9. Востриков М.В. Автоматизированная подсистема микропроцессорной релейной защиты фидеров контактной сети переменного тока : дис. … канд. техн. наук : 2.3.3 / Место защиты : ИрГУПС. Иркутск, 2023. 144 с. EDN: BVLHIH.

10. Востриков М.В., Менакер К.В., Пультяков А.В. Прогнозирование динамики пусковых и переходных токов с целью повышения селективности микропроцессорных устройств релейной защиты фидеров контактной сети // Транспорт Урала. 2021. № 1 (68). С. 86–92. DOI: 10.20291/1815-9400-2021-1-86-92. EDN: JGRKXH.

11. Автоматизация устройств микропроцессорной релейной защиты на основе использования нейросетевых технологий / В.Н. Сизых, А.В. Данеев, М.В. Востриков, К.В. Менакер // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 11. С. 324–337. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-324-337. EDN: PDUDLU.

12. Булатов, Ю.Н. Анализ процессов в системах тягового электроснабжения при наличии гармонических искажений / Ю.Н. Булатов, А.В. Крюков, Е.В. Воронина // Системы. Методы. Технологии. – 2023. – № 4(60). – С. 63–74. – DOI 10.18324/2077-5415-2023-4-63-74. – EDN IUCQGG.

13. Воронина, Е.В. Определение форм кривых токов, напряжений и мгновенных мощностей при моделировании несинусоидальных режимов систем тягового электроснабжения / Е.В. Воронина, А.В. Крюков // Молодая наука Сибири. – 2021. – № 2(12). – С. 108–118. – EDN UTIIVY.

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2026