Trakcyjne wieloimpulsowe układy przetwarzania napięcia z dławikami sprzężonymi przy zasilaniu napięciem odkształconym

• Autorzy: Kulesz B. , Pasko M. , Sikora A.

Warianty tytułu

EN

DC traction multi-pulse voltage transformation systems using magnetically coupled chokes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W sieci trakcyjnej tramwajowej w Polsce napięcie znamionowe jest napięciem stałym, uzyskiwanym poprzez transformację i prostowanie napięcia sieci przemysłowej za pomocą wielofazowych transformatorów i niesterowanych mostków prostownikowych. W takich układach prostowniczych otrzymuje się napięcie wyprostowane z zawartością wyższych harmonicznych. Harmoniczne te przenoszą się do prądu zasilania mostka. Zastosowanie wielopulsowych układów przetwarzania złożonych z dwóch sześciofazowych transformatorów (i prostowników) w miejsce jednego układu transformatora trójfazowego z odpowiednim prostownikiem powinno dać niższą zawartość harmonicznych zarówno w napięciu wyprostowanym, jak i w prądzie zasilania układu. Nie dzieje się tak, jeśli napięcie zasilania już jest odkształcone. W artykule podjęto problem zastosowania dławików katodowych, włączanych po stronie napięcia wyprostowanego i ich wpływu na wyższe harmoniczne napięcia i prądu. Przeanalizowano kilka opcji zasilania napięciem odkształconym, przy czym współczynnik THD napięcia zasilania nie był wyższy niż normatywne 8%; zmieniano jednak kąty fazowe 5. i 7. harmonicznej napięcia. Jako odniesienia użyto układu trójfazowego, 6-pulsowego. Analizowane układy 24-pulsowe były wyposażone w grupy prostownikowe łączone równolegle lub szeregowo-równolegle.

EN

Tram traction in Poland uses dc voltage obtained by transforming and rectifying ac power grid voltage with the help of multi-phase transformers and uncontrolled diode bridges. This voltage always contains higher harmonics. These harmonics are "transferred" to the supply current as well. Using multi-phase transformation circuits, consisting of two 6-phase transformers instead of one three-phase transformer should produce less harmonics in dc voltage and supply current. However, in case of distorted supply voltage this cannot be true. The paper deals with the problem, how introduction of cathode chokes into load circuit influences higher harmonics of dc voltage and ac supply current. Several supply voltage waveforms were analysed, with THD not higher than standardised 8%, but with different phase angles of 5th and 7th harmonics. 6-pulse system was used as a reference, and 24-pulse systems were investigated with rectifiers connected either in parallel or in mixed fashion (series-parallel).

Słowa kluczowe

PL

transformatory prostownikowe; podstacje trakcyjne; dławiki

EN

rectifier-transformer sets; traction substations; chokes

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 2
• Strony: 33--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Kulesz B.

autor

Pasko M.

autor

Sikora A.

• Instytut Elektrotechniki i Informatyki, Politechnika Śląska w Gliwicach

Bibliografia

• 1. Brociek W., Wilanowicz R.: Symulacja cyfrowa rozpływu wyższych harmonicznych w trakcji elektrycznej. Materiały 2. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction, 1995.
• 2. Czuchra W., Woszczyn W., Zając W.: Badania oddziaływań podstacji trakcyjnych na urządzenia SRK. Materiały 8. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction in Integrated XXI Century Europe. Warszawa 2007.
• 3. Czuchra W., Kowalczewski M., Zając W.: Analiza przyczyn odkształceń napięć wyjściowych prostownika 12-pulsowego na podstacji trakcyjnej. Materiały 6. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe, 2003.
• 4. Korzycki E., Mazurek P., Świątek H., Zymmer K.: Uwarunkowania i zalety stosowania w trakcji elektrycznej 18- i 24-pulsowych zespołów prostownikowych. Materiały XII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2006, Kraków Zakopane 2006.
• 5. Kulesz B.: Transformatory prostownikowe podstacji trakcyjnych. Monografia. Wydawnictwo Pol. Śl., Gliwice 2009.
• 6. Kurowski T.: Dopasowanie elektromagnetyczne przekształtników statycznych w obwodach dużej mocy. Zarys filtrów hybrydowych. Materiały 3. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe, 1997.
• 7. Mierzejewski L., Szeląg A.: Analiza efektywności filtrów wygładzających w podstacjach trakcji kolejowej 3 kV dc przy zakłóceniach napięcia zasilającego. Materiały 8. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe (MET) Warszawa 2007.
• 8. Mierzejewski L., Szeląg A.: Zagadnienia badań jakości zasilania w systemach trakcji elektrycznej prądu stałego. Materiały 6. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe, 2003.
• 9. Olczykowski Z.: Wpływ dynamicznych zmian obciążenia trakcyjnego na parametry jakości energii elektrycznej w sieciach zasilającej podstacje. Materiały XII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2006, Kraków-Zakopane 2006.
• 10. Płatek T., Niewiadomski M., Baranecki A.: Filtry aktywne ze sterowaniem DSP. Materiały 6. Międzynarodowej Konferencji Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe, 2003.
• 11. Sikora A., Kulesz B.: Wpływ procesów komutacyjnych na pracę transformatora prostow nikowego o nietypowym układzie połączeń. „Zeszyty problemowe BOBRME Komel - Maszyny Elektryczne” 2010, nr 86, s. 47-52.
• 12. Sikora A., Kulesz B.: Transformatory prostownikowe podstacji trakcyjnej – poszukiwanie najkorzystniejszego rozwiązania. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2009, nr 83.
• 13. Sikora A., Kulesz B.: Wpływ kształtu napięcia zasilania na pracę transformatorów pros townikowych 24-pulsowych. Materiały XIV Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Trakcji Elektrycznej i VI Szkoły Kompatybilności Elektromagnetycznej w Transporcie SEMTRAK 2010, Kraków 2010.
• 14. Tunia H., Winiarski B.: Podstawy energoelektroniki. WNT, Warszawa 1980.
• 15. Urbaniak G.: Dobór rozwiązań w dziedzinie zakłóceń niskich częstotliwości (harmoniczne) – aktywne i pasywne filtry harmonicznych. Materiały XIV Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Trakcji Elektrycznej i VI Szkoły Kompatybilności Elektromagnetycznej w Transporcie SEMTRAK 2010, Kraków 2010.