Ocena zawartości wyższych harmonicznych napięcia i prądu w układzie zasilającym podstację trakcyjną

• Autorzy: Brociek W. , Bolkowski S. , Wilanowicz R.

Warianty tytułu

EN

Assesment of the content of higher harmonics of voltage and current in the power station supplying traction substation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i symulacyjnych, pozwalających na określenie wartości wyższych harmonicznych napięcia i prądu oraz współczynnika odkształcenia napięcia w transformatorze trójuzwojeniowym 110/30/10 kV. Transformator ten zasilany jest linią przesyłową napowietrzną 111 kV, z szyn 30 kV zasilana jest podstacja trakcyjna wyposażona w prostownik sześciopulsowy, a z szyn 10 kV zasilani są odbiorcy bytowo-komunalni. Pomiary wykonano rejestrując napięcia na poszczególnych poziomach napięć tego transformatora. Z zarejestrowanych przebiegów napięć możliwe jest po obróbce cyfrowej określenie wybranych parametrów, opisujących jakość energii elektrycznej. Rezultaty otrzymane z pomiarów porównano z wynikami badań symulacyjnych pracy tego układu. Przy określonej mocy zwarcia Szw = 400 MVA na szynach 110 kV, przeprowadzono obliczenia rozpływu prądów i rozkładu napięć w języku Microcap 8. Określono wartości wyższych harmonicznych napięcia i prądu oraz współczynnika odkształcenia napięcia na poszczególnych poziomach napięć. Stopień odkształcenia napięć dla wybranych wartości prądów w transformatorze, otrzymany z badań symulacyjnych, odpowiada wartościom zmierzonym, co potwierdza poprawność przyjętego do badań modelu.

EN

The paper presents the results of investigation and simulation of the voltage and currents in the power station equipped with the three-winding transformer 110/30/10 kV. The results of such research allow to determine the higher harmonics of these voltages and currents. The experiments have been performed for three levels of voltages the primary side 110 kV and two secondary sides 30 kV and 10 kV. The 30 kV line supplied the traction substation (6-pulse rectifier). The results of experimental and simulation investigations have been compared. The simulations have been performed using Microcap 8 software. They have been done for the short-circuit power of Szw = 400 MVA on 110 kV side of transformer. On the basis of these investigations we were able to determine the THDV coefficients of the voltages and currents for each level of voltages (110 kV, 30 kV and 10 kV). Taking into consideration that the measurement has been carried out in the typical supply system of traction substation the obtained results are representative for majority of traction substations.

Słowa kluczowe

PL

wyższe harmoniczne napięcia; wyższe harmoniczne prądu; układy prostownikowe

EN

higher harmonics of voltage; higher harmonics of current; rectifier circuits

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 1
• Strony: 17--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Brociek W.

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych, pl. Politechniki 1, Gmach Elektrotechniki, p. 216 00-661 Warszawa

autor

Bolkowski S.

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych, pl. Politechniki 1, Gmach Elektrotechniki, p. 216 00-661 Warszawa

autor

Wilanowicz R.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Transportu i Elektrotechniki; Instytut Systemów Transportowych i Elektrotechniki, ul. J. Malczewskiego 29 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych. WNT, Warszawa 2012.
• 2. Brociek W., Wilanowicz R.: Elimination of higher harmonics of voltage in the power sys-tems supplying the rectifier circuit. „Przegląd Elektrotechniczny” 2012, No. 3a, p. 43-46.
• 3. Brociek W., Wilanowicz R., Filipowicz Z.: Frequency characteristics of the power line with nonlinear load. „Przegląd Elektrotechniczny” 2009, No. 4, pp.62-64.
• 4. Brociek W., Wilanowicz R.: Estimation of voltage and current distortions in the power system supplying the AC arc furnace. „Przegląd Elektrotechniczny” 2011, No. 87 (7), 127-129.
• 5. Pasko M., Maciążek M., Buła D.: Wprowadzenie do zagadnień analizy jakości energii elektrycznej. „Wiadomości Elektrotechniczne” 2007, nr 4, s.4 – 9.
• 6. Szeląg A.: Zagadnienia analizy i projektowania systemu trakcji elektrycznej prądu stałego z zastosowaniem technik modelowania i symulacji. PN „Elektryka” Z. 123, 2002. Oficyna Wydawnicza P.W.