The use of dual-drive rolling stock is a relatively new solution in the railway market. Vehicles with such type of powertrain are more versatile because it combines the advantages of using diesel vehicles and electric vehicles that consume energy from overhead electric traction. The concept of using such vehicles is highly innovative and has many advantages. However, the design and construction process is more complicated and requires more work than in the case of conventional systems. This article presents the methodology and process of selecting an engine-generator set for a dual-drive locomotive. Indicators and procedures crucial in the process of selecting a dual-drive system for a locomotive, were described and evaluated. All the above mentioned in the work were used during the real design process of a fully Polish locomotive with both diesel and electric drives. The locomotive in Diesel mode was to have an output power of circa 1560 kW for cargo transport. Calculations for the locomotive's power balance are included, showing power losses in the system and for locomotive's own needs. It has been shown that in cargo transport 77% of the maximum engine power is used as tractive power, and in passenger transport 58.6%.
The introduction of a new standard of 48-volt electrical systems in cars comes at an additional cost to the vehicle. Acceptance of these costs is justified because it becomes a way to achieve lower CO2 emissions and lower fuel consumption. An important factor in favor of adopting 48-volt systems is the reduction in CO2 due to the use of a highly efficient 48-volt motor-generator unit coupled to a DC/DC converter. A methodology for testing new solutions to quantify CO2 savings and reductions therefore becomes crucial. This methodology must be capable of demonstrating the CO2 benefits primarily of the innovative technology proven in real-world driving conditions and with a large amount of realistic statistical data. The introduction of new eco-innovations must take into account the linkage and impact on other environmentally oriented ecoinnovative solutions. When implementing new technical solutions, a necessary aspect is the interaction with other innovations installed in vehicles with new electrical installation standards. Therefore, for the expected synergy of solutions to occur, two or more innovative technologies must be installed. Then the combined savings from one of them will affect the performance of the other technologies, and vice versa. The new technology of a high-efficiency 48-volt motor-generator unit cooperating with a 48V/12V DC/DC converter fits very well in creating interactions with other implemented solutions aimed at reducing CO2 emissions. The article discusses the problems of the introduced new technology of a high-efficiency 48-volt motor-generator unit cooperating with a 48V/12V DC/DC converter. The publication analyzes the impact of in creasing the voltage rating of current passenger car installations to 48V. Based on the methodology for determining the reduction of CO2 emissions of a vehicle with a 48V/12V DC/DC voltage converter installed, the mass of fuel per unit of engine operation time was determined. The amount of fuel saved was determined, and CO2 emission reductions were calculated for the three adopted passenger vehicles tested.
Ponoć każdy z nas jest aż trzykrotnie bardziej zmotywowany, aby nie ponieść straty, niż aby coś zrobić, by potencjalnie na tym zyskać. Podobnie było w moim przypadku, kiedy pewnej zimy, podczas długiego okresu braku dostaw energii elektrycznej (prawie dwie doby), uświadomiłem sobie, że bez prądu nowoczesne urządzenia grzewcze nie działają. Na szczęście mogłem o tym rozmyślać w spokoju i cieple, ponieważ wówczas ogrzewałem dom starym kotłem gazowym z tzw. świeczką, a instalacja była typu grawitacyjnego. Jednak zapamiętałem rozmowy z sąsiadami, którzy dotkliwie odczuwali brak zasilania. No cóż, długie przerwy w zasilaniu z sieci elektroenergetycznej zawsze mogą się powtórzyć, dlatego dzięki tej historii zdecydowałem, że w przyszłości, wymieniając kocioł na nowszy, muszę swoją instalację odpowiednio zabezpieczyć.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a procedure for the optimal selection of diesel generators used to supply electrical units in military camps. Using a multi-criteria analysis based on the criteria presented in the paper, a new method is introduced that's not been used before for making decisions on optimal equipment. Daily load curves were created for the selection of diesel generators. These curves, together with the performance diagrams, served as the basis for calculating diesel consumption. The results allow an accurate assessment of the relative importance of the criteria used in the multi-criteria analysis. In addition to fuel consumption, other criteria such as maintenance costs, reliability, noise level, etc. were also examined. Their relative importance was assigned on the basis of technical documentation and existing maintenance records showing the frequency of breakdowns and maintenance costs. The AHP method was used to solve problems with multiple criteria. The results were processed using Expert Choice software. The analysis showed that an appropriate choice of diesel generator power can lead to lower fuel consumption. The results based on the established criteria show that the optimal choice is a 100 kW diesel generator.
Duża koncentracja jednofazowych mikroinstalacji fotowoltaicznych w nisko obciążonej sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia często ma negatywny wpływ na parametry jakości energii elektrycznej, co skutkuje automatycznym wyłączaniem się falowników oraz utrudnia służbom energetycznym prowadzenie prac eksploatacyjnych z wykorzystaniem agregatów prądotwórczych. W artykule wyjaśniono i przedstawiono wpływ jednofazowych mikroinstalacji fotowoltaicznych o mocy 2 kW na wartość skuteczną napięcia i asymetrię prądową i napięciową oraz omówiono współpracę agregatu prądotwórczego z mikroinstalacjami. W artykule zaprezentowano również wyniki pomiarów skuteczności łagodzenia negatywnego wpływu mikroinstalacji na parametry napięcia za pomocą transformatora symetryzującego oraz szeregowego transformatora dodawczego, z niezależną regulacją napięcia w poszczególnych fazach.
EN
High concentration of single-phase photovoltaic micro-installations on a low-loaded low-voltage distribution feeder often has a negative impact on power quality parameters which leads to automatic photovoltaic inverters shutdown and obstructs distribution network maintenance using mobile power generation units. The paper presents the impact of 2 kW single-phase micro-installations on voltage profile and voltage and current unbalance in a low-voltage distribution network. The paper also discusses cooperation of a mobile power generation unit with micro-installations and presents the results of measurements of mitigation effectiveness of the negative impact of micro-installations on voltage quality using a balancing transformer and a series automatic voltage regulator with independent phase voltage regulation.
Catering trailers are small gastronomic points that sell food in unusual, remote locations where access to the power grid is difficult or impossible. Therefore, owners are forced to use a separate energy source to ensure continuity of operation of specialized equipment. The article presents the concept of a photovoltaic installation with an energy storage system in batteries, which is an alternative to traditional combustion generators. On the basis of the adopted assumptions, the daily demand for electricity in the trailer was determined, the elements of the installation were selected and a simple payback time was determined based on investment costs. The environmental aspects were indicated, as well.
Agregaty prądotwórcze są powszechnie stosowane przez straż pożarną. Stanowią niezależne źródło energii elektrycznej, koniecznej do obsługi urządzeń, takich jak najaśnice, pompy elektryczne, czy osprzęt samochodów specjalnych dowodzenia i łączności. Urządzenia te dostępne są w różnych wariantach w zależności od przeznaczenia, mocy znamionowej, zastosowanych zabezpieczeń, liczby gniazd itp. Bezpieczna obsługa agregatu, szczególnie w specyficznych warunkach działań ratowniczych, wymaga świadomości operatorów, ale także właściwych rozwiązań technicznych. W artykule opisano typowe sytuacje niebezpieczne, do których może dojść podczas działań, wraz z krótką analizą stosowanych obecnie rozwiązań, zwracając uwagę na brak szczegółowych regulacji prawnych, które mogłyby stanowić wsparcie dla osób definiujących wymagania do organizowanych przetargów publicznych, szczególnie w kontekście bezpieczeństwa działań.
EN
Power generators are widely used by the fire brigade. They constitute an independent source of electrical energy, crucial for supplying the devices such as lighting systems, electrical pumps, the equipment installed on the incident command fire trucks. Generators are available in various variants, depending on the application, nominal power, safety measures, the numer of sockets, etc. Safe operation of the generator, especially in specific fire operation conditions, requires the awareness of the operators, but also the presence of particular technical means of protection. In the article, typical dangerous situations are described. They are probable to occur during the operations. Some basic information concerning currently used technical aspects were provided. It is emphasized, that there are no specific regulations, which could constitute a set of guidelines for persons responsible for public procurement procedures, especially in the context of fire and rescue operations safety.
W artykule przedstawiono analizę niezbędną do określenia możliwości technicznych i ekonomicznych agregatu prądotwórczego jako rezerwowego źródła energii elektrycznej do uzupełnienia produkcji energii w okresach występowania wysokich cen. Utrzymanie agregatu w stanie gotowości wiąże się z koniecznością okresowego uruchamiania oraz cyklicznego serwisowania materiałów eksploatacyjnych. Powiązanie tych okresów eksploatacji agregatu z możliwością dostawy energii elektrycznej w okresie występowania wysokich cen może znacznie obniżyć koszty użytkowania danego urządzenia. Powyższa analiza daje odpowiedź na pytanie, czy można powiązać uwarunkowania techniczne eksploatacji agregatu prądotwórczego z jego wykorzystaniem jako źródła na rynku energii elektrycznej oraz czy optymalizacja okresów eksploatacji będzie opłacalna dla właściciela agregatu.
EN
The paper presents the analysis of technical and economic possibilities of using a power generator to supplement energy production in periods of high electricity prices on the market. For technical reasons power generator set requires periodic operation as well as replacement of consumables. Linking these periods of operation with the possibility of supplying electricity during the period of high prices seems to be economically justified. The analysis gives an answer to the question whether it is possible to link technical conditions for the operation of a power generator with its use as a source of energy on the electricity market and whether optimization of operating periods will be profitable for the owner of the generator.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano zakres badań polowych niezbędnych do określenia poziomu drgań w budynku biurowo-usługowym podczas pracy agregatu prądotwórczego zlokalizowanego na dachu tego budynku. Dokonano oceny szkodliwości pomierzonych drgań na budynek i ludzi, którzy się w nim znajdują. Przedstawiono także krótki przegląd literatury dotyczącej oceny szkodliwości oddziaływań dynamicznych na budynki lub ludzi.
EN
All necessary tests carried out to measure a level of dynamic vibrations in office-service building during working of power generator on building roof are described. The evaluation of the harmfulness of buildings vibrations and influence on humans in buildings is performed. In addition, a short literature review of dynamic vibrations assessment on building and people is presented.
W artykule przedstawiono analizę niezbędną do określenia możliwości technicznych i ekonomicznych wykorzystania agregatu prądotwórczego jako rezerwowego źródła energii elektrycznej do uzupełnienia produkcji energii w okresach występowania wysokich cen. Utrzymanie agregatu w stanie gotowości wiąże się z koniecznością okresowego uruchamiania oraz cyklicznym serwisowaniem materiałów eksploatacyjnych. Powiązanie tych okresów eksploatacji agregatu z możliwością dostawy energii elektrycznej w okresie występowania wysokich cen może znacznie obniżyć koszty użytkowania danego urządzenia. Powyższa analiza daje odpowiedź na pytanie, czy można powiązać uwarunkowania techniczne eksploatacji agregatu prądotwórczego z jego wykorzystaniem jako źródła na rynku energii elektrycznej oraz czy optymalizacja okresów eksploatacji będzie opłacalna dla właściciela agregatu.
EN
The paper presents the analysis of technical and economic possibilities of using a power generator to supplement energy production in periods of high electricity prices on the market. For technical reasons power generator set requires periodic operation as well as replacement of consumables. Linking these periods of operation with the possibility of supplying electricity during the period of high prices seems to be economically justified. The analysis gives an answer to the question whether it is possible to link technical conditions for the operation of a power generator with its use as a source of energy on the electricity market and whether optimization of operating periods will be profitable for the owner of the generator.
Są niezależnym źródłem zasilania dla różnego rodzaju odbiorników. Mają szerokie zastosowanie m.in. w budownictwie, podczas prac remontowo-budowlanych, w warsztatach i służą głównie do zasilania elektronarzędzi. Można je spotkać również na terenach budów, gdzie służą do zasilania zarówno opraw oświetleniowych, jak i innych urządzeń elektrycznych.
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z problemem modelowania pracy rezerwowego źródła energii elektrycznej dla urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Nakreślono problematykę urządzeń srk oraz budowy i koncepcji zasilania ich w energię elektryczną. W części zasadniczej przedstawiono model symulacyjny pracy agregatu prądotwórczego, wykorzystywanego jako rezerwowe źródło zasilania elektrycznego. Pokazano modyfikacje modelu do pracy w najważniejszych stanach eksploatacyjnych. Zaprezentowano wyniki obliczeń symulacyjnych.
EN
The article presents issues related to the problem of modeling the work of a reserve source of electric energy for railway traffic control devices. The problems of srk devices and the construction and concept of powering them into electricity were outlined. The basic part presents a simulation model of the operation of a generator set, used as a reserve power source. Modifications of the model to work in the most important operating conditions are shown. The results of simulation calculations are presented.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule poruszono kwestię możliwości zastąpienia tradycyjnych generatorów prądotwórczych układami hybrydowymi wykorzystującymi energie: promieniowania słonecznego oraz wiatru. W oparciu o zbudowany matematyczny model symulacyjny wykonano analizę pod kątem zarówno aspektu środowiskowego, jak i niezawodnościowego obu alternatywnych rozwiązań. Uzyskane wyniki wskazują, że układy hybrydowe w wybranych warunkach mogą ograniczyć emisję substancji szkodliwych, zapewniając jednocześnie określony poziom niezawodności zasilania.
EN
The paper investigates the possibility of replacing the traditional diesel generators by renewable hybrid energy sources utilizing the Sun and wind energy. Based on the formulated mathematical model an economic, environmental and reliability analysis has been conducted. The obtained results indicate that the hybrid energy source might have smaller environmental impact whilst satisfying the energy needs.
Agregaty prądotwórcze odgrywają istotną rolę w miejscach, do których nie jest możliwe dostarczanie energii elektrycznej z sieci. Urządzenia tego typu niejednokrotnie są używane jako źródła zasilania awaryjnego. Oferta rynkowa agregatów prądotwórczych jest bardzo obszerna, a w nowoczesnych urządzeniach tego typu zastosowanie znajduje szereg przydatnych rozwiązań.
Niezawodność i pewność zasilania ma istotne znaczenie dla większości obiektów przemysłowych, użyteczności publicznej (biurowych, handlowych, usługowych, sportowych, kulturalnych, szkolnych, służby zdrowia, lotnisk, dworców kolejowych i autobusowych, poczty itp.) i wielorodzinnych mieszkalnych. Są to obiekty rozmaite i zasilane w różny sposób, a wynika to w głównej mierze z ich charakteru, wartości zapotrzebowanych mocy, różnych wymagań dotyczących niezawodności i pewności zasilania, różnych konfiguracji sieci elektroenergetycznej, odległości od stacji energetyki zawodowej oraz technicznych i ekonomicznych możliwości realizacji określonych rozwiązań.
For the control-limit policy of condition-based maintenance (CBM), it usually focuses on the internal condition of the equipment while neglecting the un-constant external conditions. However, the electricity price-dependent downtime cost have influence on the cost-effectiveness of control-limit policy for a generating unit in a power system. To make a linkage between CBM and the nonconstant cost model, an electricity price-dependent control-limit policy (EPCLP) is proposed to accommodate the time-dependent downtime costs. For the proposed EPCLP, preventive maintenance control-limits is much flexible to be adjusted to different electricity price levels, and the maintenance cost reduction can be achieved among the planning horizon as a result. The optimal control-limits and maintenance costs for different downtime-cost ratios, reliabilities, covariate processes and electricity price scenarios are analysed to compare the performances between the proposed policy and the constant control-limit policy. Through the sensitivity analysis, the application scope of the proposed policy is evaluated.
PL
Stosując strategie utrzymania ruchu uwzględniające bieżący stan techniczny obiektu (condition based maintenance, CBM) oparte na pojęciu progu konserwacji koniecznej (control limit), najczęściej przywiązuje się wagę do stanu samego sprzętu, ignorując przy tym niestałe warunki zewnętrzne. Należy jednak pamiętać, że w przypadku agregatów prądotwórczych wchodzących w skład układów elektroenergetycznych, koszty przestoju zależne od ceny energii elektrycznej mają wpływ na opłacalność stosowania strategii progu konserwacji koniecznej. Aby powiązać CBM z modelem kosztów niestałych, zaproponowano strategię progu konserwacji koniecznej, w której wysokość progu uzależniona jest od ceny prądu elektrycznego (electricity price-dependent control-limit policy, EPCLP). Przyjęcie takiej strategii pozwala uwzględnić koszty przestojów zależne od czasu. W EPCLP, progi czasowe konserwacji zapobiegawczej są bardzo elastyczne, co pozwala na ich regulację zgodnie z aktualną ceną energii elektrycznej. Strategia umożliwia redukcję kosztów w danym horyzoncie planowania. W celu porównania proponowanej strategii ze strategią stałego progu konserwacji koniecznej, w pracy przeanalizowano optymalne progi czasowe konserwacji koniecznej oraz koszty utrzymania ruchu dla różnych stosunków przestoju do kosztu, różnych wartości niezawodności, różnych procesów kowariantnych oraz różnych scenariuszy zmian cen energii elektrycznej. Zakres zastosowania proponowanej strategii oceniano za pomocą analizy czułości.
Trudno sprawą jest całkowite wyeliminowanie niepożądanych sytuacji pożarowo niebezpiecznych oraz awarii. Jednak dzięki zastosowaniu odpowiednich rozwiązań technologicznych możliwe jest ograniczenie skutków takich zdarzeń. Oczywistą metodą zabezpieczenia jest fachowy serwis. Rola jaką pełnią osoby odpowiedzialne za dozór urządzeń jest niemierzalna ponieważ przez zlekceważenie kontroli urządzeń może spowodować wcześniejsze zużycie i w konsekwencji awarię którą serwis by wyeliminował. Odnośnie samych zabezpieczeń warto pamiętać że już we wczesnym etapie projektowania trzeba uwzględnić wszelkie normy odnośnie lokalizacji danych elementów i odległości między nimi. Ważnym elementem instalacji są odpowiednio dobrane rozwiązania technologiczne, które będą przynosiły zamierzony efekt, tu pomocne okaże się zapoznanie ze specyficznymi warunkami w jakich detektory mają pracować. Rozwój techniki i przemysłu nie tylko stawia szerokie spektrum środowisk działania urządzeń których warunki pracy muszą być monitorowane przy pomocy specjalistycznych detektorów, ale również daje innowacyjne rozwiązania które są w stanie sprostać większości specyficznych problemów, ograniczać koszty danej instalacji, dlatego trzeba wyznaczyć priorytety: bezpieczeństwo człowieka, optymalna praca, niezawodność instalacji, kompatybilność z innymi instalacjami, oraz wykonanie instalacji zgodnej z projektem oraz aktami prawnymi) które usprawni serwis, naprawy oraz modernizacje w przyszłości.
W poprzednim numerze czasopisma „Elektroinstalator” omówiono aspekty składające się na tzw. pewność zasilania, powody zaniku napięcia oraz najczęściej spotykane konfiguracje zasilania. Kontynuując cykl o zasilaniu awaryjnym instalacji, przedstawiam dostępne na rynku rozwiązania, z których można korzystać na wypadek braku zasilania zewnętrznego.
Basic concepts for evaluating rated power of generator sets powered by combustion engines are presented in this article. A relation between parameters of the engine and the generator are shown. Recommendations contained in the standards and technical literature are systematized. The scheme and methodology for evaluating rated power of the generator set, based on laboratory research, are suggested. Also, the main problems which occurred during research have been highlighted. The differences between the values of rated power assumed in theoretical consideration and obtained during laboratory research for the sample unit, have been commented upon.
PL
Przytoczono podstawowe pojęcia związane z określaniem mocy agregatów prądotwórczych napędzanych silnikami spalinowymi. Podano relacje obowiązujące pomiędzy parametrami silnika i prądnicy. Usystematyzowano wskazania zawarte w normach oraz literaturze fachowej. Zaproponowano schemat i metodykę wyznaczania mocy znamionowej agregatu na podstawie badań laboratoryjnych. Zwrócono uwagę na kluczowe problemy praktycznego przeprowadzania badań. Skomentowano różnice w wartościach mocy znamionowej wyznaczonych teoretycznie oraz praktycznie dla przykładowego agregatu.
W artykule zaprezentowano koncepcję agregatu spalinowo-elektrycznego współpracującego z generatorem synchronicznym wzbudzanym magnesami trwałymi. Zaprezentowano model obliczeniowy generatora oraz rozkład przestrzenny indukcji magnetycznej w szczelinie generatora jak również zobrazowano poziomy nasyceń poszczególnych części obwodu magnetycznego na przekroju poprzecznym maszyny. W rezultacie przeprowadzonych obliczeń polowo-obwodowych zaprezentowano obliczeniowy przebieg momentu zaczepowego. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników obliczeniowych z wynikami badań, które zobrazowano w postaci charakterystyk napięcia wyjściowego i sprawności w funkcji mocy obciążenia omawianego generatora. Zaprezentowano pomiarowe charakterystyki sprawności całego agregatu współpracującego z generatorem o klasycznym wzbudzeniu elektromagnetycznym oraz z generatorem wzbudzanym magnesami trwałymi.
EN
In the article, the conception of standby diesel unit with permanent magnet generator is presented. Design issues and possibilities of power unit were discussed. The computational model of permanent magnet synchronous generator is presented and a spatial distribution of magnetic flux density in the air gap of electromagnetic circuit structure calculated with the use of this model is shown. As the results of calculations with the use of finite element method, the characteristic curve of cogging torque versus rotor position change in the range of one slot pitch is presented. The generator's cross section with graphical presentation of magnetic flux density in the particular parts of electromagnetic circuit is shown. The characteristic curves of output voltage and efficiency versus output power as well as the laboratory measured time waveforms of phase current and output voltage are also presented. The efficiency curve of power unit with synchronous generator with classical excitation was compare with efficiency curve of power unit with synchronous generator with permanent magnets. Tests results for different rated power of power unit were shown.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.