Wielofazowe transformatory prostownikowe podstacji trakcyjnych

• Autorzy: Sikora A. , Kulesz B.

Warianty tytułu

EN

Multi-phase rectifier transformers for traction substations /#[Tyt.równol.] $1

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Istnieją różne rozwiązania transformatorów prostownikowych podstacji trakcyjnych, np. 6-fazowe (12-pulsowe) czy 12-fazowe (24-pulsowe), gdzie liczba pulsów odnosi się do kształtu napięcia wyprostowanego. Wpływ asymetrycznego napięcia zasilania na pracę takich układów jest tematem niniejszego artykułu. Asymetrię zdefiniowano tutaj jako zawartość procentową składowej symetrycznej przeciwnej w napięciu zasilającym. Skonstruowano modele symulacyjne układów 12- i 24-pulsowych oraz przeprowadzono badania symulacyjne, otrzymując przebiegi prądów i napięć transformatorów, a także napięcia i prądu trakcyjnego (obciążenie rezystancyjne). Przeprowadzono również analizę harmonicznych. Otrzymane wyniki wskazują, że wartość średnia napięcia wyprostowanego nie jest zależna od asymetrii napięcia zasilającego. Wartości i kształt prądów są jednak różne dla różnych faz transformatora, podobnie jak czasy przewodzenia diod w mostkach prostownikowych. Prowadzi to do obniżenia dopuszczalnej wartości prądu uzwojeń transformatora oraz dopuszczalnej mocy obciążenia transformatora.

EN

Traction substations rectifier transformers may be designed in different ways. e.g. as 6-phase 12-pulse or 12-phase 24-pulse devices, where number of pulses relates to d.c. output voltage waveforms. The impact of asymmetrical supply voltage, and asymmetry here is defined as percentage of negative phase sequence component has been investigated in the paper. Simulation models of 12- and 24-pulse transformers have been constructed on the basis of standard transformer equivalent scheme. Appropriate simulations have been run, giving waveforms of currents and voltages for the d.c. output loaded with resistive load. The harmonic analysis has been accordingly done. The results show that the average value of rectified voltage is not influenced by asymmetrical supply. However, current values and waveforms differ greatly from phase to phase and conducting times for different diodes in bridge rectifier are also different. This in turn leads to lowering allowable current value in transformer windings and drop in transformer's capacity.

Słowa kluczowe

PL

jakość napięcia; podstacje trakcyjne; prostowniki; transformatory

EN

recitifiers; traction substations; transformers; voltage quality

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 104, z. 1-E
• Strony: 159--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.,Rys., wykr., tab.,

Twórcy

autor

Sikora A.

autor

Kulesz B.

• Instytut Eletrotechniki Przemysłowej i Informatyki, Wydział Elektryczny, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Podoski J., Kacprzak J., Mysłek J., Zasady trakcji elektrycznej, WKiŁ, Warszawa 1980.
• [2] Mizia W., Transformatory, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1996.
• [3] Król A., Moczko J., PSpice - Symulacja i optymalizacja układów elektronicznych. Wydawnictwo Nakom, Poznań 2000.
• [4] Rojek A., Nowe i najnowsze rozwiązania urządzeń w układzie zasilania trakcji elektrycznej w Polsce, Technika Transportu Szynowego nr 7-8/2003, Łódź, 64-69.
• [5] Glinka T., Grzenik R., Kulesz B., Mołoń Z., Sobotka J., Transformatory prostownikowe podstacji trakcyjnych. Proc. 5th International Conference: „Modern Electric Traction in Regional and Urban Transport", Gdańsk 2001.
• [6] Badania transformatora prostownikowego 12-fazowego 24-pulsowego, Raport wykonany przez Politechnikę Śląską dla firmy ALSTOM T&D Transformers sp. z o.o., Gliwice 2001.
• [7] Baranowski K., Welo A., Symulacja układów elektronicznych PSpice: Pakiet Design Center, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 1996.
• [8] PN-EN 60076-1:2001. Transformatory. Wymagania ogólne.
• [9] PN-EN 60076-1:2001/A1:2002(U). Transformatory, Wymagania ogólne. [Zmiana Al].
• [10] PN-EN 60076-1:2001/A12:2002(U). Transformatory, Wymagania ogólne. [Zmiana A2].
• [11] PN-EN 61378-1:2000. Transformatory przekształtnikowe. Transformatory do zastosowań przemysłowych.
• [12] PN-IEC 146-1-3:1996. Przekształtniki półprzewodnikowe. Wymagania ogólne i przekształtniki o komutacji sieciowej. Transformatory i dławiki.
• [13] Szkabar D., Współpraca transformatora z prostownikiem na podstacjach trakcyjnych, praca dyplomowa magisterska. Politechnika Śląska, Gliwice 2004.
• [14] Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 20 grudnia 2004 r. w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, ruchu i eksploatacji tych sieci (DzU z 2005 r. Nr 2, poz. 6).