Artykuł zawiera rys rozwoju napędów przekształtnikowych w stacjach pomp, w szczególności regulacji wydatku kilku pomp, po kolei, przez jeden przemiennik częstotliwości. Omówiono podstawy teoretyczne zjawiska pola niestłumionego i napięcia resztkowego silników, które utrudniają szybkie przełączania silnika pompy pomiędzy zasilaniem regulowanym przez falownik a zasilaniem z sieci. Przedstawiono zasady przełączania synchronicznego pozwalające na minimalizację kosztów inwestycji poprzez konfigurowanie jednego przemiennika częstotliwości średniego napięcia, jako falownika wędrującego, do efektywnej regulacji kilku pomp dużej mocy w pompowni cieczy. Opracowano konfigurację sprzętową klasycznej rozdzielnicy SN z wieloma polami silnikowymi-nie specjalizowanej przez wytwórcę falownika. Wykazano, że zaproponowane rozwiązanie jest ekonomiczne uzasadnione w pompowniach o większej liczbie pomp.
EN
This article contains an overview of the development of converter drives in pump stations, in particular the control of the output of several pumps sequentially by one frequency converter. Moreover, the paper presents modern principles of synchronous transfer (switching) allowing to minimize investment costs by configuring one medium voltage frequency converter as a traveling inverter for effective control of several high power pumps in a liquid pumping station. A hardware configuration was developed for a domestic classic MV switchgear with motor bays, not recommended by the manufacturer of the inverter. It has been shown that the proposed solution is economically justified in pumping stations with a larger number of pumps.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę przyczyn uszkodzeń silników średniej mocy i SN, służących do napędu pom p ujęcia wody dla miasta. Użytkownik pompowni w celu regulacji wydatku pom p zastosował przemiennik częstotliwości niskiego napięcia, których został zasilony przez transformator 6/0,4 kV. Napięcie za przemiennikiem było podnoszone poprzez transformator 0,4/6 kV i zasilało poprzez linie kablowe silniki pomp. W ciągu 2. lat od wdrożenia regulacji częstotliwościowej, w 3. silnikach wystąpiły uszkodzenie izolacji. Powodem tego zjawiska były chwilowe napięcie aż 2. krotnie większe od wartości dopuszczalnej.
EN
The article presents a measurement study of the causes of damage to medium-power and medium-voltage motors used to drive water intake pumps for the city. The user o f the pumping station used a low-voltage frequency converter to regulate the pump output, which was powered by a 6/0.4 kV transformer. The voltage behind the converter was increased via a 0.4/6 kV transformer and powered the pump motors via cable lines. Within 2 years from the implementation of converter the insulation of the winding front connections have been damaged in 3 motors. It appears that the permissible instantaneous voltoge was almost twice exceeded.
In this article, a multi-criteria study of the use of independently powered electric multiple units on the partially electrified Gdynia Główna - Hel railway was carried out. The use of (currently used) diesel and, as an alternative, electric and electric multiple units with an electric energy storage was considered. The analysis was carried out on the basis of three criteria for assessing the route service options, i.e. environmental, economic, operational and economic investment criteria. A multi-criteria decision model was developed for the analysis and a comparative analysis of the considered options for servicing the Gdynia Główna - Hel route was carried out. As part of the environmental criterion, it was found that the most environmentally friendly is the use of storage units. As part of the operational economic criterion, it was shown that the storage units have the lowest operating costs. The analysis, as part of the investment cost criterion, showed that the lowest investment costs are characteristic of route operation with the use of combustion units. The highest investment costs are related to the route operation by classic electric units, which is associated with the complete electrification of the line.
PL
Przeprowadzono wielokryterialne studium zastosowania zasobnikowych zespołów trakcyjnych na częściowo zelektryfikowanej linii Gdynia Główna - Hel. Rozpatrzono zastosowanie używanych obecnie spalinowych oraz jako alternatywę, elektrycznych i elektrycznych zespołów trakcyjnych z zasobnikiem (magazynem) energii elektrycznej. Analizę przeprowadzono w oparciu o trzy kryteria oceny wariantów obsługi trasy, tj. kryterium środowiskowe, ekonomiczne eksploatacyjne oraz ekonomiczne inwestycyjne. Do analizy opracowano wielokryterialny model decyzyjny i przeprowadzono analizę porównawczą rozpatrywanych wariantów obsługi trasy Gdynia Główna - Hel. W ramach kryterium środowiskowego stwierdzono, iż najprzyjaźniejszym dla środowiska naturalnego jest zastosowanie zasobnikowych zespołów trakcyjnych. W ramach kryterium ekonomicznego eksploatacyjnego wykazano, że najniższymi kosztami eksploatacji charakteryzują się pojazdy zasobnikowe. Analiza w ramach kryterium kosztu inwestycji wykazała, że najniższymi kosztami inwestycji cechuje się obsługa trasy przy zastosowaniu zespołów spalinowych. Najwyższe koszty inwestycji związane są z obsługą trasy przez klasyczne zespoły elektryczne, co wiąże się z całkowitą elektryfikacją linii.
The article presents calculations enabling the selection of an on-board energy storage device to replace diesel-powered trains with modern storage multiple units on the example railway line Gdynia Główna - Hel. The pioneering and currently used storage electric multiple units, mainly in Europe, were presented. The condensed results of the inventory of the line in question, including the technical condition of the stations of the non-electrified line 213 Reda - Hel, are included. Moreover, an analysis of the terrain possibilities of building new passing loops aimed at increasing the capacity of line 213 is presented. The calculations of the theoretical passage and energy demand of the storage train unit on the non-electrified part of the analyzed route are presented. The results of the calculations were used to select the on-board energy storage consisting of batteries and supercapacitors.
PL
W artykule przeprowadzono obliczenia pozwalające na dobór pokładowego zasobnika energii do zastąpienia pociągów z napędem spalinowych przez nowoczesne zasobnikowe zespoły trakcyjne na przykładowej trasie Gdynia Główna - Hel. Przedstawiono pionierskie oraz obecnie stosowane zasobnikowe elektryczne zespoły trakcyjne, głównie w Europie. Zamieszczono skondensowane wyniki inwentaryzacji rozpatrywanej linii, w tym stan techniczny stacji i przystanków niezelektryfikowanej linii 213 Reda - Hel. Ponadto przedstawiono analizę terenowych możliwości budowy nowych mijanek mających na celu zwiększenie przepustowości linii 213. Zaprezentowano obliczenia przejazdu teoretycznego oraz zapotrzebowania energetycznego zasobnikowego zespołu trakcyjnego na niezelektryfikowanej części analizowanej trasy. Wyniki przeprowadzonych obliczeń wykorzystano do doboru pokładowego zasobnika energii składającego się z baterii akumulatorów oraz superkondensatorów.
In European countries, electrified routes amount for 40% to 65% of the total railway networks length. Some of those routes are only partially electrified, and construction of a catenary network might not be viable on all routes. Consequently, operators run diesel trains under catenary or require both an electric and diesel vehicle, increasing costs of operation. Dual-mode vehicles exist, but they are mostly equipped with diesel generators, adding to the pollution and resulting in reduced movement dynamics. In this article, the authors present a hydrogen-hybrid electric multiple unit (HEMU), as an environmentally friendly vehicle for partially electrified railway lines. Insight into technologies utilized by both hybrid and hydrogen rail vehicles based on the literature review allowed for the formulation of requirements for such a vehicle. Furthermore, an approach to a modelling hybrid vehicle is described, including an energy management algorithm. A series of simulations were conducted, showing an operation of an HEMU on a partially electrified suburban/regional route. The presented simulation results show potential for the future introduction of hydrogen hybrid electric multiple units as a viable solution for partially electrified local and regional routes.
The growing number of distributed renewable energy sources and dynamic constant-power loads (e.g. electric vehicle charging stations) pose new challenges for network operators. These changes result in alterations to network load profiles and load flows, leading to greater voltage volatility. One effective solution to these problems can be the use of automatic voltage regulators (AVRs), which stabilize and symmetrize voltage output, whether at distribution transformers (DTs) or elsewhere in the distribution network. The device developed by the authors consists of two bidirectional power converters and three single-phase transformers connected in series to the low-voltage grid as a stabilizer. The proposed control system provides accurate and fast regulation of the AVR output voltage (within the range of ±10% of the nominal grid voltage), with each phase being independently adjusted, regardless of the type of power load. The article includes test results demonstrating selected functionalities of the developed AVR. The physical model of the device discussed in the article is a research component of the LINTE2 laboratory of the Gdańsk University of Technology.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.