Instytut Kolejnictwa. : maj istnieniem rezonansów w sieci trakcyjnej. W artykule omówiono symulacyjne i terenowe wyniki 1.

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 113 Transport 2016 Instytut Kolejnictwa W W : maj 2016 Streszczenie: ste istnieniem rezonansów w sieci trakcyjnej. W artykule omówiono symulacyjne i terenowe wyniki 1. WPROWADZENIE ruchem kolejowym i automatyki kolejo Wprowadzanie i nikowymi, statyczne przetwornice wagonowe, jednostopniowe podstacje trakcyjne) powo-

2 22 powodowane, w przypadku wprowadzenia rozruchu impulsowego w pojazdach trakcyjnych. Poziom w systemie podstacja trakcyjna - pojazd trakcyjny - trakcyjnej, konfiguracji sieci trakcyjnej, parametrów podstacji i pojazdu trakcyjnego. mi których nimi. ojazdów trak- zonansów w sieci trakcyjnej. Zagadnienie rezonansów w sieci trakcyjnej jest szczególnie istotne przy wprowadzaniu rozruchu impulsowego w pojazdach trakcyjnych. 2. ZJAWISKO REZONANSÓW W SIECI TRAKCYJNEJ W systemie pojazd trakcyjny podstacja trakcyjna, pojazd i podstacja - - pojazd trakcyjny 3] w sieci trakcyjnej. kowe:

3 eniach srk 23 u i R0i L0 x t i u G0u C0 x t gdzie: R 0 rezystancja jednostkowa w /km, L 0 C 0 G 0 konduktancja jednostkowa w S/km. Parametry jednostkowe R0, L0, C0, G0 z pomiarów. su, np. i/, a pochodnej i/ x, odp du Ro j Lo I dx (2) di Go j Co U dx gdzie: R o + j L o =Z o /km, G o + j L o = Y o admitancja zespolona jednostkowa poprzeczna linii w S/km. (1) 2.1. wybranych punktach sieci trakcyjnej wykonano symu- [4]. czwórników typu, którego schemat przedstawiono na rysunku 2. trakcyjnej oraz parame- parametrów jednostkowych (pomierzonych specjalnie dla tych celów, tablica 1): Rys. 2. Model sieci trakcyjnej 3]

4 24 f [Hz] Parametry jednostkowe Parametry jednostkowe sieci trakcyjnej Ck Parametry jednostkowe kabla Tablica 1 [ F/km] Lk [mh/km] Rk [ /km] Cs [nf/km] Ls [mh/km] Rs [ /km] 320 1,64 0,4 2, ,17 0, ,55 0,8 3, ,13 0, ,8 0,84 4, ,08 1, ,8 0,8 3, ,03 3, ,8 0, , , ,02 4,5 unku 3. przedstawiono uproszczony schemat modelu z zaznaczeniem punktów, w których wyzna- Rys.3. Uproszczony model sieci trakcyjnej zamieszczonych w tablicy 1 w celu porównania otrzymanych wyników symulacyjnych z wynikami pomiarowymi. Wyniki otrzymane z symulacji zamieszczono w tablicy 2. Tablica 2 L.p. f[hz] U1 [V] 3 km U2 [V] 4 km U3 [V] 5 km U 4[V] 6 km

5 eniach srk SYMULACJA REZONANSÓW W SIECI TRAKCYJNEJ W ODCINKA Na podstawie zbudowanego modelu we R, L, C przeprowadzono obliczenia symulacyjne przy pomocy programu obwodów elektrycznych oraz filtr podstacji. Schemat modelu przedstawiony jest na rysunku 4. Obliczenia symula- z filtrami podstacji i bez filtrów; odcinek zasilany jednostronnie i dwustronnie; 30kHz) d trakcyjny. Lp = 1.75 mh Parametry filtru podstacji: C1f = 40 F L1f = 0,44 mh RL1f = 0,072 C2f = 90 F L2f = 0,78 mh RL2f = 0,23 C3f = 100 F Parametry jednostkowe kabla zasilacza: Ck = 1,8 F/km Lk = 0,8 mh/km Rk = 9,25 /km Parametry jednostkowe sieci trakcyjnej: Cs = 18 nf/km Ls = 1,2 mh/km Rs = 5,6 /km. - 8.

6 26 : [3] czony : [3] : [3]

7 eniach srk 27 : [3] z 7,2 khz i 20,,4 i 9,14 dla,3 i 7, W przypadku konfiguracji jak,9 khz, 9,0 khz i 21,8 khz, a,2, 9,9 i 11,,5 i 10,4,2 khz dla iu,2 khz i 16, ka oraz 7,4 i 9, -9,4 khz,2 khz. Natom do 13,,2-13,6 khz

8 Wy na torze ym w odzie dcinka sieci trakcyjnej. d- Wyniki pomiarów przedstawiono w tablicy 3. Tablica 3 5) L.p f U I U. [Hz] [V] [A] [V] ,1 1 2, ,2 1 7, , ,95 43, , ,2 1 35, ,5 1 28, ,1 1 26, ,8 1 31,9 Przedstawione po w odzie i przeprowadzono przy zwarciu sieci jezdnej od miejsca zwarcia., I2 no w tablicy 4.

9 eniach srk 29 w dzie Tablica 4 L.p. f U I U I2 [Hz] [V] [A] [V] [A] ,3 1 2,27 1, ,3 1 3,96 1, ,9 1 6,32 1, ,61 1, ,69 1, ,4 1, ,3 1, ,7 62,1 1, ,7 68,5 1, ,7 58,2 0, ,7 51,5 0, ,5 0, ,3 0, ,5 1 30,2 0, ,3 0, ,5 1 24,2 0, , , ,3 1 31,2 0, ,2 1 60,2 0, ,8 0, ,5 1 32,2 0, ,6 0,115 Tablica f = 186,7. Tablica 5 2 fa f = 186,7 L.p. f U I I2 [Hz] [V] [A] [A] ,14 1, ,5 1,5 0, ,74 0, ,02 1, ,0 1, ,02 1, ,04 1, ,0 1, ,0 1, ,0 0, ,0 0, ,0 0,72, oraz przeanalizowanej literatury [2, 3, 5, 6, 7, 9, 10] :

10 30, oceny zjawisk zachod,,43 km, przy zasilaniu jednostronnym, poja- khz i 20,9 khz przy odpowiednio 11 i 9, 3. KOLEJOWYM 6 khz do 17 khz. Dla tych typów obwodów torowych zjawisko rezonansów w sieci trakcyjnej ma istotne znaczenie przy tawie dopuszczalne para- sów w sieci trakcyjnej zgodnie ze wzorem 3. Adzr = Azd * Q -1 (3) gdzie: A dzr dopuszczalna ampli A zd dopuszczalna Q zony zgodnie ze wzorem [3]: Sw = S * Q (4)

11 eniach srk 31 gdzie: S w S Q 4. PODSUMOWANIE z Nal Bibliografia 1. B torowych stosowanych na PKP, Logistyka 6/ ruchem kolejowym. Praca IK 4430/10. Warszawa Kazimierczak A. W. Praca CNTK 6915/23, Warszawa Untersuchung der Beeinflussung von Glaisstromkreisen. Frage A 122. Bericht nr 9. Utrecht th Int. Conference Drives and Supply Systems for Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe. Warszawa, A. Mariscotti and P. Pozzobon, Determination of the Electrical Parameters of Railway Traction Lines: Calculation, Measurement and Reference Data, IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 19 n. 4, Oct pp Mutual design overhead transmission lines and railroad facilities. Report EPRI, EL-646, Electric Power Research Institute, Paolo Alto, CA, 166pp., Cholewicki T. -wa, A. Mariscotti and P. Pozzobon, Synthesis of line impedance expressions for railway traction systems, IEEE Trans. on Vehicular Technology, vol. 52, n. 2, March 2003, pp z zastosowaniem technik modelowania i symulacji. Prace Naukowe PW, Seria ELEKTRYKA, s. 178, z. 123, 2002