vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_1_151vrgup-129Research ArticleТРАНСПОРТНАЯ ЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERING ON TRANSPORTОценка протяженности зон функционального диагностирования релейной защиты тяговой сети 25 кВAssessment of the extension of functional diagnostics zoines of relay protection of 25 kV traction networkКубкинаО. В.KubkinaO. V.

Кубкина Ольга Владимировна, кафедра «Электроэнергетика и электромеханика транспорта», кандидат технических наук, доцент

Kubkina Olga Vladimirovna, Chair “Electrical Power Engineering and Electromechanics of Transport”, Candidate of Engineering Sciences, Associated Professor

kybkina@yandex.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)20253003202501151158Copyright © Кубкина О.В., 20252025Кубкина О.В.Kubkina O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/129

В современных условиях эксплуатации тяговой сети возникает необходимость в надежной защите от коротких замыканий. Эффективным решением данной задачи стало внедрение микропроцессорных релейных защит, которые интегрированы в состав программируемых логических контроллеров. Эти устройства обладают высокой степенью автоматизации и способны быстро реагировать на изменения в электрической сети, что существенно повышает уровень безопасности. Однако, несмотря на высокую степень надежности таких систем, существует ряд вопросов, касающихся их функциональности. В статье рассмотрена возможность и целесообразность функционального диагностирования релейных защит путем увеличения числа измерительных блоков, входящих в систему защиты. В качестве критериев оценки эффективности предлагаемого способа приняты вероятность выявления отказа срабатывания измерительного блока до момента, когда он должен выполнять свои функции и вероятность выявления ложного (излишнего) срабатывания. Первый критерий помогает оценить изменения в аппаратной и программной надежности системы защиты при внедрении функционального контроля. Второй необходим для оценки эффективности контроля с точки зрения изменения функциональной надежности защиты, а также логической и информационной совместимости защиты с другими функциями автоматизации.

In modern conditions of operation of the traction network, there is a need for reliable protection against short circuits. An effective solution to this problem was the introduction of microprocessor relay protections, which are integrated into programmable logic controllers. These devices have a high degree of automation and are able to quickly respond to changes in the electrical network, which significantly increases the level of safety. However, despite the high degree of reliability of such systems, there are a number of questions regarding their functionality. The article considers the possibility and expediency of functional diagnostics of relay protection by increasing the number of measuring units included in the protection system. The criteria for assessing the effectiveness of the proposed method are the probability of detecting a failure to operate a measuring unit before the moment when it should perform its functions and the probability of detecting a false (excessive) operation. The first criterion helps to assess changes in the hardware and software reliability of the protection system when implementing functional control. The second is necessary to assess the effectiveness of control from the point of view of changing the functional reliability of protection, as well as the logical and information compatibility of protection with other automation functions.

электротяговые сетирелейная защитафункциональная диагностикакороткое замыканиеelectric traction networksrelay protectionfunctional diagnosticsshort circuitReferencesТипикина, А. П. Оценка программной надежности микропроцессорных релейных защит / А. П. Типикина, Л. С. Певцова // Интернет-журнал «Науковедение». – 2015. – Т. 7, № 2. – DOI 10.15862/74TVN215.Tipikina, A. P. Evaluation of software reliability of microprocessor relay protection / A. P. Tipikina, L. S. Pevtsova // Internet journal "Naukovedenije". – 2015. – Vol. 7, No. 2. – DOI 10.15862/74TVN215.Анализ надежности электроснабжения транспортных систем в зависимости от состояния устройств релейной защиты и автоматики / А. А. Лундалин, Е. Ю. Пузина, И. А. Худоногов, В. В. Кашковский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2019. – № 3 (63). – С. 127–135. – DOI 10.26731/1813-9108.2019.3(63).127-135.Analysis of the reliability of power supply of transport systems depending on the state of relay protection and automation devices / A. A. Lundalin, E. Yu. Puzina, I. A. Khudonogov, V. V. Kashkovsky // Modern technologies. System analysis. Modeling. – 2019. – No. 3 (63). – P. 127–135. – DOI 10.26731/1813-9108.2019.3(63).127-135.Комплексное решение прикладных технологических задач автоматизации тягового электроснабжения / Ю. И. Жарков, О. В. Кубкина, В. Г. Лысенко, Н. А. Попова // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2021. – № 1 (81). – С. 130–165. – DOI 10.46973/0201-727X_2021_1_130.Integrated solution of applied technological problems of traction power supply automation / Yu. I. Zharkov, O. V. Kubkina, V. G. Lysenko, N. A. Popova // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2021. – No. 1 (81). – P. 130–165. – DOI 10.46973/0201-727X_2021_1_130.Лысенко, В. Г. Алгоритм автоматического повторного включения тяговой сети переменного тока / В. Г. Лысенко, О. В. Кубкина // Труды Международной научно-практической конференции «Транспорт-2014». Часть 2. Технические науки. – Ростов-на-Дону : РГУПС, 2014. – С. 287–289. – ISBN 978-5-88814-360-5.Lysenko, V. G. Algorithm for automatic reconnection of AC traction network / V. G. Lysenko, O. V. Kubkina // Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "Transport2014". Part 2. Technical sciences. – Rostov-onDon : RSTU, 2014. – P. 287–289. – ISBN 978-5- 88814-360-5.Лысенко, В. Г. Определение границ участка тяговой сети с устойчивым коротким замыканием / В. Г. Лысенко, О. В. Кубкина, Н. А. Попова // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2020. – № 1 (77). – С. 145–152. – ISSN 0201-727X.Lysenko, V. G. Determination of the boundaries of a traction network section with a stable short circuit / V. G. Lysenko, O. V. Kubkina, N. A. Popova // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2020. – No. 1 (77). – P. 145–152. – ISSN 0201-727X.Лысенко, В. Г. Автоматический контроль правильности функционирования релейной защиты тяговой сети / В. Г. Лысенко, О. В Кубкина, М. В. Кирпинская // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2013. – № 3. – С. 142–146. – ISSN 0201-727X.Lysenko, V. G. Automatic control of the correct functioning of the relay protection of the traction network / V. G. Lysenko, O. V. Kubkina, M. V. Kirpinskaya // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2013. – No. 3. – P. 142–146. – ISSN 0201-727X.Жарков, Ю. И. Автоматизация диагностирования систем релейной защиты и автоматики электроустановок / Ю. И. Жарков, В. Г. Лысенко, Е. А. Стороженко. – Москва : Маршрут, 2005. – 178 с. – ISBN 5-89035-253-9.Zharkov, Yu. I. Automation of diagnostics of relay protection systems and automation of electrical installations / Yu. I. Zharkov, V. G. Lysenko, E. A. Storozhenko. – Moscow : Marshrut, 2005. – 178 p. – ISBN 5-89035-253-9.Лысенко, В. Г. Оценка эффективности контроля правильности функционирования устройств релейной защиты / В. Г. Лысенко, О. В. Кубкина // Транспорт : наука, образование, производство : сборник научных трудов. – Ростов-на-Дону : РГУПС, 2016. – С. 287–289. – ISBN 978-5-88814-446-6.Lysenko, V. G. Evaluation of the efficiency of monitoring the correct functioning of relay protection devices / V. G. Lysenko, O. V. Kubkina // Transport : science, education, production : collection of scientific papers. – Rostov-on-Don : RSTU, 2016. – P. 287–289. – ISBN 978-5-88814-446-6.Стандарт ОАО «РЖД». Защита систем электроснабжения железной дороги от коротких замыканий и перегрузки. Часть 4. Методика выбора уставок защит в системе тягового электроснабжения переменного тока. СТО РЖД 07.021.4–2015 : утвержден Распоряжением ОАО «РЖД» от 07.04.2016 № 615р.Standard of JSC “Russian Railways”. Protection of railway power supply systems from short circuits and overload. Part 4. Methodology for selecting protection settings in an AC traction power supply system. STO RZD 07.021.4–2015 : approved by the Order of JSC “Russian Railways” dated 07.04.2016 No. 615r.Доманский, В. В. Информационные технологии режимов работы тягового электроснабжения и питающих их систем / В. В. Доманский, Г. А. Доманская, В. А. Васенко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2020. – № 3 (79). – ISSN 0201-727X.Domansky, V. V. Information technologies of operating modes of traction power supply and their supply systems / V. V. Domansky, G. A. Domanskaya, V. A. Vasenko // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2020. – No. 3 (79). – ISSN 0201-727X.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.