25 kV AC railway line within 3 kV DC infrastructure in Poland – analysis of operating conditions

• Autorzy: Szeląg A.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.036.5298

Warianty tytułu

PL

Analiza warunków wprowadzania do polskiej infrastruktury kolejowej linii zelektryfikowanej w systemie 25 kV AC 50 Hz

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrified transport is strongly assorted, due to long term development and use of diversified solutions, particularly in the scope of electrical engineering considering the following aspects: nominal voltage of a power supply system, vehicles’ main circuits and electrical drives. The problem of compatible work of varied railway systems in mutual interaction regions, despite of various studies, still appears a significant issue. The main purpose of the paper is to present the negative impact of mutual interaction of AC DC railway regions on the electrified railway lines and power grid. A Matlab – Simulink model of the DC and AC traction systems has been developed. In the article, apart from the main problems which could appear in the AC-DC transition zones, the voltage unbalance analysis caused by the AC traction substation is covered and the influence of asymmetric input voltage of the rectifier traction substation on the DC voltage quality is analysed.

PL

Zelektryfikowany transport jest silnie zróżnicowany ze względu na długi okres rozwoju oraz stosowanie rozmaitych rozwiązań, w szczególności w zakresie rozwiązań technicznych, z uwzględnieniem takich aspektów jak: napięcie znamionowe układu zasilania, główne obwody pojazdów oraz napędy elektryczne. Pomimo przeprowadzenia szeregu badań, problem kompatybilności działania różnych systemów kolejowych na obszarach wzajemnego oddziaływania nadal pozostaje istotnym zagadnieniem. Niniejszy artykuł ma na celu przedstawienie zagadnienia negatywnego wpływu wzajemnego oddziaływania obszarów kolejowych AC-DC na zelektryfikowane linie kolejowe oraz sieć energetyczną. W tym celu opracowano model Matlab – Simulink systemów trakcyjnych DC i AC. W artykule, oprócz głównych problemów, jakie mogą pojawić się w strefach styku systemów AC-DC, przedstawiono również analizę asymetrii napięcia powodowanej przez podstację trakcyjną AC oraz przeanalizowano wpływ asymetrycznego napięcia zasilającego podstacji prostownikowej na jakość napięcia w sieci trakcyjnej DC.

Słowa kluczowe

EN

traction power supply system; asymmetry; harmonics; mutual influence of AC and DC power systems

PL

system zasilania trakcji elektrycznej; asymetria; harmoniczne; oddziaływanie wzajemne systemów zasilania AC i DC

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 1-E
• Strony: 139--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Szeląg A.

• Faculty of Electrical Engineering, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Batistelli L., Caramia P., Carpinelli G., Proto D., Power quality disturbances due tointeraction between AC and DC traction systems, Power Electronics, Machines and Drives, 2004.
• [2] Hanzelka Z., Jakość dostawy energii elektrycznej. Zaburzenia wartości skutecznej napięcia, Wyd. AGH, Kraków 2013.
• [3] Maciołek T., Szeląg A. i in., Przygotowanie pilotażowego wdrożenia w Polsce systemu zasilania trakcji 25 kV prądu przemiennego – etap II projekt prototypowej podstacji trakcyjnej i sieci trakcyjnej, Opracowanie Zakładu Trakcji Elektrycznej IME PW na zlecenie PKP PLK S.A., Warszawa 2012.
• [4] Patoka M., Problemy oddziaływań wzajemnych w obszarach stykowych linii kolejowych zelektryfikowanych w systemach DC i AC, SEMTRAK 2012, Zakopane 2012.
• [5] Szeląg A., Wpływ napięcia w sieci trakcyjnej 3kV DC na parametry energetyczno-trakcyjne zasilanych pojazdów, Instytut Naukowo-Wydawniczy „Spatium”, Radom 2013.
• [6] Szeląg A., Patoka M., Some aspects of impact analysis of a planned new 25 kV AC railway lines system on the existing 3 kV DC railway system in a traction supply transition zone, International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion Ischia, Italy VI 2014 (SPEEDAM 2014).
• [7] Szeląg A., Maciołek T., Analiza efektywności filtrów wygładzających w podstacjach trakcji kolejowej 3 kV DC przy zaburzeniach napięcia zasilającego, „Technika Transportu Szynowego”, 5/2013.
• [8] PN EN 50160 Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach elektroenergetycznych.
• [9] PN EN 50122-3 Zastosowania kolejowe – Urządzenia stacjonarne – Bezpieczeństwo elektryczne, uziemianie i sieć powrotna – Część 3: Oddziaływanie wzajemne systemów trakcji prądu przemiennego i stałego.
• [10] Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 04 V 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego dla podmiotów zaliczanych do grup przyłączeniowych I i II z późniejszymi zmianami z dnia 18 lutego 2008 r. i 21 sierpnia 2008 r.
• [11] Zakład Trakcji Elektrycznej PW, Modernizacja linii kolejowej E65-Południe odcinek Grodzisk Mazowiecki – Kraków – Katowice–Zwardoń/Zebrzydowice – granica państwa, Scott Wilson Sp. z o.o., Warszawa 2010–2013.
• [12] Altus J., Novak M., Otcenasova A., Pokorny M., Szeląg A., Quality parameters of electricity supplied to electric railways. Scientific Letters of the University of Żilina-Communications, 2(3), 2011.
• [13] Tien-Trung V., Paleček J., Kolář V., Influence of AC Electric Traction on Harmonic Distortion in 110 kV Supply Voltage Network: Measurement and Simulation, “Przegląd Elektrotechniczny”, 2013, 89.