Разработанный учеными АО "ВНИИЖТ" комплекс расчетов тягового электроснабжения КОРТЭС сегодня повсеместно используется при проектировании и эксплуатации соответствующих устройств. В свое время внедрение этого комплекса серьезно изменило технологию проектирования электрифицируемых участков. На всех стадиях проектных работ стали выполняться многовариантные расчеты, результаты которых позволяют выбирать наиболее рациональные технические решения и параметры системы тягового электроснабжения.

Благодаря расчетам ученых электроснабжение тяги стало надежнее и экономичнее. Хозяйство тягового электроснабжения – один из важнейших элементов железнодорожной инфраструктуры. В современных условиях эффективность эксплуатационной работы стальных магистралей России в большой степени зависит от готовности инфраструктуры к пропуску поездов повышенных массы и длины, к росту скоростей обращения пассажирских поездов.

Что значит гибко подбирать в нынешних условиях энергетически оптимальную систему электроснабжения в соответствии с размерами перевозок? Отвечая на этот вопрос, ведущий научный сотрудник отдела "Системы тягового электроснабжения" АО "ВНИИЖТ" Виталий Марский говорит о техническом переоснащении за последние десятилетия российских железных дорог. Так, на расчеты ученых оказал воздействие появившийся на стальных магистралях выбор электрической тяги, ориентированный на широкое использование систем переменного тока, многопроводных систем с экранирующими и усиливающими проводами и т. д. Кроме того, появление вагонов повышенной осевой нагрузки, мощных локомотивов с асинхронными двигателями и независимым возбуждением коллекторных моторов на участках, подготовленных для пропуска шеститысячников, потребовало дополнительных, корректирующих вычислений. Они должны были обеспечить нормальный режим работы систем электроснабжения в условиях пропуска поездов с еще большей массой. Как следствие, появилась необходимость внести значительные коррективы в схемы питания и секционирования. Оптимальные варианты таких схем должны содержать минимальное количество оборудования, но вместе с тем максимально удовлетворять всем требованиям при низких приведенных затратах.

Такая задача была выполнена. Сегодня комплекс расчетов тягового электроснабжения, разработанный учеными ВНИИЖТа, повсеместно используется при проектировании и эксплуатации устройств данного назначения.

В КОРТЭС используются те же базовые методы расчетов, что и при анализе режимов сложных электроэнергетических систем. Специфика работы систем тягового электроснабжения состоит в том, что нагрузка СТЭ от электроподвижного состава изменяется не только во времени, но и по месту расположения на участке. При моделировании графика движения поездов необходимо рассчитывать несколько десятков и сотен тыс. "мгновенных" электрических схем, что потребовало научной проработки специальных вычислительных методов.

В настоящее время с помощью КОРТЭС решается широкий круг новых задач. Как пример одного из направлений такого комплекса расчетов Виталий Марский называет ежегодную корректировку паспорта наличной пропускной способности участков по системе электроснабжения. Причем отдельные модули КОРТЭС включены в автоматизированную систему "Паспорт наличной пропускной способности железных дорог ОАО "РЖД", разработанную в прошлом году. В рамках этой деятельности сотрудники НИИ занимаются решением множества других задач. В их числе определение ограничивающих устройств при организации пропуска поездов повышенной массы, выбор параметров устройств защиты оборудования от коротких замыканий и перегрузок, проверка способов борьбы с гололедом, организация движения поездов при проведении плановых ремонтных работ. На многих железных дорогах результаты вычислений, выполненных с использованием КОРТЭС, фиксируются в приказах по допустимым массам поездов и минимальным межпоездным интервалам на участках дороги.

Эта система успешно зарекомендовала себя при проведении плановых расчетов пропускной способности на сети дорог и в текущем году. Прямой результат ее использования – устойчивая тенденция снижения удельных расходов электроэнергии и дизельного топлива на тягу поездов, экономия топливно-энергетических ресурсов в стационарной энергетике железных дорог.

– Комплекс программ, – замечает ведущий научный сотрудник отдела "Системы тягового электроснабжения" АО "ВНИИЖТ", – непрерывно совершенствуется, чтобы обеспечить возможность расчетов все более сложных схем питания контактной сети с учетом появления новых видов электротехнического оборудования и особенностей работы СТЭ на высокоскоростных магистралях. Кроме того, сегодня на основе опыта использования КОРТЭС в проектной практике ВНИИЖТом разрабатывается национальный стандарт по выбору параметров систем тягового электроснабжения.