Filtr do zespo³u. przekszta³tnikowego z jednostopniow¹. transformacj¹ napiêcia 110/3,3 kv. podstacji trakcyjnej.

Podobne dokumenty
HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

napiêcie zasilania 220V +15% 15% ( 25%) czêstotliwoœæ wytrzyma³oœæ napiêciowa izolacji

PRZETWORNIK WARTOśCI SKUTECZNEJ PRąDU LUB NAPIęCIA PRZEMIENNEGO P20Z

Bateryjny Konwerter CAK-02

RU400 przekaÿniki przemys³owe - ma³ogabarytowe

RM699B przekaÿniki miniaturowe

R4 przekaÿniki przemys³owe - miniaturowe

PMI8 przekaÿnikowe modu³y interfejsowe

PRZEPIĘCIA CZY TO JEST GROźNE?

PIR2 z gniazdem GZM2 przekaÿniki interfejsowe

R2M przekaÿniki przemys³owe - miniaturowe

(54) Filtr aperiodyczny

PRZETWORNIK WARTOŒCI SKUTECZNEJ PR DU LUB NAPIÊCIA PRZEMIENNEGO TYPU P11Z

PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE Z OTWOREM OKRĄGŁYM TYPU ASR PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE NA SZYNÊ SERII ASK PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE Z UZWOJENIEM PIERWOTNYM TYPU WSK

RM96 przekaÿniki miniaturowe

SEPARATOR TYPU P20G INSTRUKCJA OBS UGI

Przekaźniki półprzewodnikowe

Wp³yw obci¹ enia na charakterystykê filtru typu gamma

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

RM96 przekaÿniki miniaturowe

PI84 z gniazdem GZM80 przekaÿniki interfejsowe

Sterownik Silnika Krokowego GS 600

R15 przekaÿniki przemys³owe - ma³ogabarytowe

PRZEKA NIK PÓ PRZEWODNIKOWY JEDNOFAZOWY Typu RP6

ze stabilizatorem liniowym, powoduje e straty cieplne s¹ ma³e i dlatego nie jest wymagany aden radiator. DC1C

technika Zespo³y prostownikowe 12-pulsowe do podstacji trakcyjnych PKP zasilanych œrednim napiêciem

MIERNIK PRZETWORNIKOWY MOCY TYPU PA39

MIERNIK PRZETWORNIKOWY MOCY TYPU PA39

Seria 80 - modu³owy przekaÿnik czasowy 16A. Funkcje

Styczniki. - nowa linia /2008.

DELTA 6 przekaÿniki czasowe

VRRK. Regulatory przep³ywu CAV

PA39 MIERNIK przetwornikowy MOCY

INSTRUKCJA OBSŁUGI SIŁOWNIA PS-W V/2A/17Ah

Odpowiedzialnoœæ buduje zaufanie ZNOR-2. Album projektów typowych rozdzielnic elektrycznego ogrzewania rozjazdów i oœwietleniowych

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

PERFEKCJA TECHNOLOGII

BEZPRZEWODOWA MYSZ OPTYCZNA FLAT PRO INSTRUKCJA OBS UGI

PIR15...T z modu³em czasowym T(COM3) przekaÿniki czasowe - interfejsowe

NAGRZEWNICE ELEKTRYCZNE DO KANA ÓW OKR G YCH, STEROWANE SYGNA EM 0-10 V - TYP ENO...X

R2 przekaÿniki przemys³owe - miniaturowe

INSTRUKCJA RUCHU I EKSPLOATACJI SIECI DYSTRYBUCYJNEJ WARUNKI KORZYSTANIA, PROWADZENIA RUCHU, EKSPLOATACJI I PLANOWANIA ROZWOJU SIECI.

Przetwornica napiêcia sta³ego DC2A (2A max)

2. Przyk ad zadania do cz ci praktycznej egzaminu dla wybranych umiej tno ci z kwalifikacji E.20 Eksploatacja urz dze elektronicznych

TRANSFORMATORY I ZASILACZE

serii HECTOR instrukcja obs³ugi prostowników do ³adowania akumulatorów LINCOLN ELECTRIC HECTOR 1208 HECTOR 1210 HECTOR 1214 I Rev.

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Jedn. 300 zestyk / zestyk. 500 min V zestyk / cewka. 500 zestyk / os³ona cewka / os³ona

R15 przekaÿniki przemys³owe - ma³ogabarytowe

RSR30 przekaÿniki pó³przewodnikowe w¹skoprofilowe

Przy pozyskiwaniu energii elektrycznej

NAGRZEWNICE ELEKTRYCZNE DO KANA ÓW OKR G YCH, STEROWANE SYGNA EM 0-10 V - TYP ENO...X

Zasilacz Stabilizowany LZS61 model 24002

RM85 przekaÿniki miniaturowe

4. Zestawy instalacyjne ZI

PIR6WT-1Z przekaÿniki czasowe - interfejsowe

CYFROWY MIERNIK REZYSTANCJI UZIEMIENIA KRT 1520 INSTRUKCJA OBSŁUGI

888 A 888 V 1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA GENERATOR NAPIĘCIA 3-FAZOWEGO L2 L3 N PE

RA100P3 RA100P3/R RA160P3N/R RA160P3N RA400P3 RA400P3/R RA630P3N/R Roz³¹czniki izolacyjne serii R s¹ nowym opracowaniem firmy APATOR SA. Seria R obejm


POWERLINE , 15-31,

PL B1. PRZEMYSŁOWY INSTYTUT MOTORYZACJI, Warszawa, PL BUP 11/09

Zestawienie wartości dostępnej mocy przyłączeniowej źródeł w sieci RWE Stoen Operator o napięciu znamionowym powyżej 1 kv

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

POWERLINE , 15-31,

1. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA

Regulatory temperatury dla ogrzewania pod³ogowego FTE 900 SN, RTE 900 SN

Wykorzystanie oscyloskopu w doœwiadczeniach szkolnych

BEZPRZEWODOWA ZESTAW OPTYCZNY PHANTOM INSTRUKCJA OBS UGI

Seria 240 i 250 Zawory regulacyjne z si³ownikami pneumatycznymi z zespo³em gniazdo/grzyb AC-1 lub AC-2

Bezpieczniki NH gl/gg

Sterownik silników pr¹du sta³ego

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

NAGRZEWNICE ELEKTRYCZNE DO KANA ÓW OKR G YCH, BEZ AUTOMATYKI - TYP ENO...A

Pomiar prądów ziemnozwarciowych W celu wprowadzenia ewentualnych korekt nastaw zabezpieczeń. ziemnozwarciowych.

RM96 przekaÿniki miniaturowe

gdy wielomian p(x) jest podzielny bez reszty przez trójmian kwadratowy x rx q. W takim przypadku (5.10)

WYKRYWANIE BŁĘDÓW W UKŁADACH OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ Z WYŁĄCZNIKAMI RÓŻNOCOWO PRĄDOWYMI

PW GW 01 SZAFY POTRZEB W ASNYCH NAPIÊÆ GWARANTOWANYCH 230V AC

Instrukcja obs³ugi optoizolowanego konwertera MCU-01 USB - RS232/485. Wersja 0.2

INSTRUKCJA OBS UGI. Stabilizowane zasilacze pr du sta ego. modele: DF173003C DF173005C

PRZETWORNIKI MOCY Typu P33P

Opis æwiczeñ. Badanie MAP-Sensorów

ULTRAFLOW Typ 65-S /65-R

OPIS liczniki EIZ- G INSTRUKCJA MONTA U

PRZEMIENNIKI CZÊSTOTLIWOŒCI TYPU RN 82V

EMC 1-e œrodowisko Niska emisja zak³óceñ EMC Filtry EMC w standardzie

PL B BUP 19/04. Sosna Edward,Bielsko-Biała,PL WUP 03/10 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

tel/fax lub NIP Regon

Komponenty LSA-PLUS NT / LSA-PROFIL NT

R2 przekaÿniki przemys³owe - miniaturowe

LIMATHERM SENSOR Sp. z o.o.

3. ¹czniki krzywkowe K, KR

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 201

BUS - Kabel. Do po³¹czenia interfejsów magistrali TAC - BUS BK 1 BK 10 BK 40-1

INSTRUKCJA OBSŁUGI URZĄDZENIA: HC8201

Przetwornica napiêcia sta³ego DC3c (3A, 36W max)

WZORU UŻYTKOWEGO EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa, PL

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Wy³¹czniki. Roz³¹czniki. Od³¹czniki. Uziemniki. Napêdy. Akcesoria NSW30. Napêd silnikowy. Katalog Nr PL

Transkrypt:

72 oferty Adtranz Henryk Jakszuk, Czes³aw Kaczmarek Filtr do zespo³u przekszta³tnikowego z jednostopniow¹ transformacj¹ napiêcia 110/3,3 kv do kontenerowej podstacji trakcyjnej PKP Zak³ad Apartury Trakcyjnej Adtranz w odzi jest dostawc¹ wyposa enia elektrycznego do pierwszej w Polsce kontenerowej podstacji trakcyjnej pracuj¹cej w uk³adzie jednostopniowej transformacji napiêcia ze 110 kv bezpoœrednio na 3,3 kv. Artyku³ jest kolejnym z cyklu artyku³ów omawiaj¹cych problematykê doboru aparatury elektrycznej do podstacji. Wy sze harmoniczne w napiêciu po stronie pr¹du sta³ego prostowników w podstacjach trakcyjnych Zasady powstawania wy szych harmonicznych w napiêciu po stronie pr¹du sta³ego w prostownikach niesterowanych oraz parametry filtru s¹ przedstawiione przez firmê ELTRACK Sp. z o.o. w Warszawie w materia³ach dotycz¹cych za³o- eñ do budowy filtru dla podstacji trakcyjnej z jednostopniow¹ transformacj¹ napiêcia 110/3,3 kv. Napiêcie po stronie pr¹du sta³ego podstacji trakcyjnych (wyposa onych w prostowniki niesterowane) oprócz sk³adowej sta³ej zawiera sk³adow¹ zmienn¹. Sk³adow¹ tê stanowi szereg harmonicznych napiêcia o ró nej czêstotliwoœci i amplitudzie. Harmoniczne napiêcia powoduj¹ powstawanie przep³ywu harmonicznych pr¹du, które mog¹ powodowaæ zak³ócajace oddzia³ywanie na obwody sterowania ruchem, linie ³¹cznoœci, automatyki itp. Przy symetrycznym i sinusoidalnym napiêciu zasilania transformatora prostownikowego w napiêciu wyjœciowym podstacji wystêpuj¹ tylko harmoniczne charakterystyczne rzêdu k: k = pi (1) p liczba pulsów prostownika (6-,12) i = 1, 2, 3,... o czêstotliwoœciach odpowiednio: f(k) = f s p i (2) f(k) czêstotliwoœæ harmonicznej rzêdu k, f s czêstotliwoœæ napiêcia zasilaj¹cego. Zatem przy symetrycznym i sinusoidalnym napiêciu zasilania w prostownikach 6-pulsowych bêd¹ wystêpowaæ harmoniczne o czêstotliwoœci 300, 600, 900, 1200 Hz itd. Niesymetria zasilania trójfazowego, wynikaj¹ca z asymetrii obci¹ eñ faz, ró nych parametrów pod³u nych i poprzecznych linii zasilaj¹cej, nierównomiernoœæ parametrów transformatora prostowniczego, a tak e ró nice w parametrach diod powoduj¹ zmiany w sk³adzie harmonicznych napiêcia wyprostowanego. I tak w przypadku 6- i 12-pulsowych prostowników oprócz harmonicznych podstawowych okreœlonych wzorem (1) i (2) wyst¹pi¹ dodatkowe harmoniczne niecharakterystyczne o rzêdach: n =2 i (3) i odpowiednio czêstotliwoœci f(n) = 2 f i (4) i = 1, 2, 3... f(n) czêstotliwoœæ harmonicznej rzêdu n, czyli harmoniczne krotnoœci 100 Hz. Wymagania i za³o enia dla filtru wyg³adzaj¹cego Wymagania ogólne dla filtru wyg³adzaj¹cego s¹ nastêpuj¹ce: a) zapewnienie prawid³owego funkcjonowania w warunkach pracy podstacji trakcyjnej tak, aby nie zosta³y przekroczone dopuszczalne wartoœci napiêæ zak³ócaj¹cych, b)ograniczenie wp³ywu wy szych harmonicznych niecharakterystycznych powodowanych asymetri¹ napiêcia zasiilaj¹cego po stronie 110 kv i po wtórnej stronie transformatora prostownikowego na wartoœæ napiêcia zak³ócaj¹cego po stronie pr¹du sta³ego, c) ograniczenie wp³ywu na charakterystyki filtru wahañ czêstotliwoœci napiêcia zasilaj¹cego, d) zapewnienie prawid³owej pracy filtru i ograniczenie jego odddzia³ywania (sprzêgania siê) z filtrami s¹siednich podstacji oraz filtrami wejœciowymi lokomotyw z napêdem przekszta³tnikowym, e)ograniczenie generowanych przepiêæ ³¹czeniowych do wartoœci mniejszych ni wynosi odpornoœæ przepiêciowa prostownika i obwodu DC. Wymagania miêdzynarodowe dopuszczaj¹ wartoœæ wspó³czynnika asymetrii α u napiêcia zasilaj¹cego 1% 2% U 2 P α u = (5) U 1 S zw U 2 sk³adowa przeciwna napiêcia, U 1 sk³adowa zgodna, P moc asymetrii, S zw moc zwarciowa. Wartoœæ napiêcia zak³ócaj¹cego za filtrem wed³ug przepisów polskich wynosi 0,5% U n, gdzie U n napiêcie znamionowe podstacji trakcyjnej. Napiêcie zak³ócaj¹ce z uwzglêdnieniem wspó³czynników psofometrycznych oblicza siê z zale noœci: i i U z = Σ U 2 w + Σ k k U2 w (6) 1 1 n n

73 U k, U n wartoœci skuteczne napiêæ harmonicznych charakterystycznych (rzêdy k i niecharakterystycznych rzêdów n) za filtrem, w k, w n wartoœci wspó³czynników wa koœci psofometrycznej odpowiednich harmonicznych. Wartoœæ napiêcia zak³ócaj¹cego za filtrem obliczona z uwzglednieniem rzêdów harmonicznych o istotnym oddzia- ³ywaniu nie powinna przekraczaæ 0,5% napiêcia znamionowego podstacji 3300 V, tj. 16,5 V. Wspó³czynnik t³umienia filtru µ wynosi: U µ = z2 (7) U z1 U z1, U z2 odpowiednio napiêcie zak³ócaj¹ce przed i za filtrem. W dotychczasowej praktyce w podstacjach trakcyjnych PKP stosowane by³y centralne dla ca³ej podstacji (lub na jeden zespó³) filtry rezonansowe dla harmonicznych 300, 600, 900 i 1200 Hz w podstacjach wyposa onych w prostowniki 6-plusowe i filtry rezonansowe dla harmonicznych 600 i 1200 Hz z cz³onami aperiodycznymi dla prostowników 12-pulsowych. Zespo³y prostownikowe wyposa one s¹ w indywidualne d³awiki katodowe o indukcyjnoœci 4 mh (zespo³y 6-pulsowe) i 1,8 mh (zespo³y 12-pulsowe). Oznacza to uzale nienie efektywnoœci filtracji od liczby czynnych zespo³ów. W praktyce w sieciach œrednich napiêæ (SN) typowych, z których zasilane s¹ podstacje trakcyjne PKP, znane s¹ przypadki znacznego przekroczenia wartoœci dopuszczalnych wspó³czynnika asymetrii. W sieciach wysokich napiêæ (WN), w tym w sieci 110 kv, pod wzglêdem asymetrii napiêæ wystêpuj¹ wyrunki znacznie lepsze, a to g³ównie dziêki znacznie wiêkszym wartoœciom mocy zwarciowych. W rzeczywistoœci wartoœci α u s¹ znacznie mniejsze od wartoœci dopuszczalnych. Jednym z elementów, który mo e spowodowaæ zwiêkszenie lub przekroczenie wartoœci wspó³czynnika asymetrii jest transformator prostownikowy. W próbach odbiorczych transformatorów prostownikowych prototypowych nale y bezwzglêdnie przeprowadziæ pomiary symetrii napiêæ ze wzglêdu na koniecznoœæ okreœlenia warunków pracy prototypowego filtru, w tym symetrii napiêæ wtórnego i trójnego. W przypadku asymetrii pracy mostków mog¹ wyst¹piæ nieskompensowane harmoniczne napiêcia rzêdu 6 n, niecharakterystyczne dla prostowników 12-pulsowych. Z porównania charakterystyk filtrów rezonansowych i aperiodycznych wynika, e filtry rezonansowe, dostrojone do konkretnych harmonicznych nie t³umi¹, a w niektórych przypadkach mog¹ wzmacniaæ pewne harmoniczne. Filtry dolnoprzepustowe typu Gamma silnie t³umi¹ wy sze harmoniczne powy ej pewnej czêstotliwoœci granicznej, wiêkszej od czêstotliwoœci rezonansowej. Czêstotliwoœæ napiêcia w sieci zasilaj¹cej mo e siê zmieniaæ w dopuszczalnych granicach ±1%. Jest to istotne do wyznaczenia parametrów filtrów rezonansowych zarówno na etapie ich projektowania, jak i w eksploatacji. Charakterystyki t³umienia tych filtrów wymagaj¹ wysokiego wspó³czynnika dobroci obwodu LC oraz okresowego dostrajania obwodów. Pod wzglêdem wra liwoœci na wahania czêstotliwoœci napiêcia zasilaj¹cego znacznie bardziej efektywne s¹ filtry aperiodyczne, gdy nie wymagaj¹ strojenia w czasie eksploatacji. Obwód zasilany napiêciem wyprostowanym przez prostowniki trakcyjne zawiera filtry podstacji (rezonansowe lub aperiodyczne), filtry aperiodyczne lokomotyw (w przypadku eksploatacji lokomotyw z napêdami przekszta³tnikowymi) oraz urz¹dzenia srk. Sieæ trakcyjna, przy dok³adnym odwzorowaniu, stanowi roz³o ony uk³ad czwórników impedancyjno- -admitancyjnych o pojemnoœciach poprzecznych oraz indukcyjnoœciach i rezystancjach wzd³u nych, stanowi¹cy obwód rezonansowy dla okreœlonych czêstotliwoœci, przy czym czêstotliwoœci te zale ¹ od po³o enia Ÿród³a wymuszaj¹cego (pojazdu) wzglêdem Ÿróde³ zasilaj¹cych (podstacji). Pod wzglêdem charakterystyk czêstotliwoœciowych uk³ad zasilania, ³¹cznie z obwodami torowymi i odbiorami (lokomotywami), stanowi skomplikowany obwód, w którym mog¹ i bêd¹ wystêpowaæ zjawiska rezonansowe dla ró nych czêstotliwoœci wy szych harmonicznych, generowanych zarówno przez Ÿród³a energii (podstacje), jak i odbiory (pojazdy trakcyjne z napêdem energoelektronicznym). Przy takich warunkach pracy nale y d¹ yæ do ograniczenia liczby instalowanych obwodów LC, poniewa ich obecnoœæ stwarza warunki do powstania rezonansów. Šród³em przepiêæ w obwodach filtrów podstacyjnych s¹ d³awiki katodowe w warunkach wy³¹czania pr¹dów obci¹- enia lub zwaræ przez wy³¹czniki szybkie zasilaczy. Wielkoœci przepiêæ U p zale ¹ od stromoœci zanikania pr¹du di/dt (czas ³ukowy wy³¹cznika szybkiego) oraz od indukcyjnoœci w obwodzie zwarcia L o (w tym indukcyjnoœci d³awika L d i sieci trakcyjnej). di U p = L d (8) dt t=0 oraz di U = (9) dt L o t=0 U napiêcie za d³awikiem (na szynach podstacji). Wiêksza wartoœæ indukcyjnoœci d³awika zmniejsza stromoœæ narastania pr¹du, a nastêpnie stromoœæ zanikania pr¹du przy wy³¹czaniu zwarcia, ale z kolei zwiêksza liniowo wartoœæ generowanego przepiêcia na d³awiku. Indukcyjnoœæ d³awika wp³ywa t³umi¹co na wartoœæ udarowego pr¹du zwarcia trójfazowego (w obwodzie: transformator, linia zasilaj¹ca i wy³¹cznik mocy). Przepiêcia ³¹czeniowe wystêpuj¹ w obwodach podstacji na zaciskach prostowników niezale nie od rodzaju zastosowanego filtru, a ich wartoœci zale ¹ od indukcyjnoœci d³awików katodowych oraz wartoœci pojemnoœci w³¹czonej równolegle za d³awikem. St¹d te dla konstrukcji obwodu prostowników nak³ada siê okreœlone warunki dotycz¹ce

74 odpornoœci (wytrzyma³oœci) przepiêciowej miêdzy zaciskami + i prostownika. Niezale nie od tego korzystne jest wyposa enie filtru w element ograniczaj¹cy wartoœæ przepiêcia (skoordynowanie z wytrzyma³oœci¹ przepiêciow¹ prostownika) oraz (koniecznoœæ) rezystory roz³adowcze, s³u ¹ce do roz³adowania energii zgromadzonej w pojemnoœci filtru w wyniku przepiêcia, jak te roz³adowania pojemnoœci po zaniku napiêcia (od³¹czeniu) prostownika. Elementy filtru powinny tak e spe³niaæ wymagania wytrzyma³oœci (odpornoœci) przepiêciowej. Z kolei bezpoœrednie w³¹czenie niena³adowanej baterii kondensatorów pod napiêcie spowoduje udarowe ³adowanie kondensatora, nale y zatem ograniczyæ pr¹d ³adowania, aby kondensator nie uleg³ uszkodzeniu. Podobnie zwarcie bliskie w sieci trakcyjnej (przy rezystancji zwarcia bliskiej zeru) spowoduje impulsowe i oscylacyjne roz³adowanie/ /prze³adowanie kondensatora, mog¹ce spowodowaæ jego uszkodzenie. Impulsy pr¹dowe i oscylacje w obwodzie filtru i rozdzielni pr¹du sta³ego powoduj¹ nadmierne obci¹- enie zestyków i elementów obwodu oraz utrudniaj¹ wy³¹czenie zwracia. Metodologia analizy podanych zagadnieñ i doboru parametrów filtru zastrze ona jest rozwi¹zaniem chronionym prawami autorskimi na rzecz firmy Eltrack sp. z o.o. zg³oszonym w Urzêdzie Patentowym RP w 1998 r. pod numerem P.327022: Filtr aperiodyczny i sposób wyznaczania parametrów filtra prostowników trakcji elektrycznej, które zosta³o wykorzystane do opracowania koncepcji i doboru parametrów filtru Gamma dla 12-pulsowego zespo³u prostownikowego z transformacj¹ jednostopniow¹ 110/3 kv w kontenerowej podstacji trakcyjnej PKB Bar³ogi. Dobór elementów obwodu filtru z uwzglêdnieniem obci¹ alnoœci pr¹dowej oraz wystêpowania przepiêæ i zwaræ Wymiarowanie elementów obwodu filtru i dzia³anie zabezpieczeñ wynika z warunków pracy normalnej przy roboczych parametrach obwodu oraz w stanach awaryjnych. Ponadto dzia³anie zabezpieczeñ powinno uwzglêdniaæ zasady bezpieczeñstwa przeciwpora eniowego personelu obs³ugi i konserwacji urz¹dzeñ. W odniesieniu do obwodu g³ównego filtru przyjêto, wed³ug specyfikacji istotnych warunków zamówienia, zasadê rozdzia³u manewrowania w obwodzie d³awika i obwodzie kondensatorów przez zainstalowanie stycznika St1 (rys. 1), odcinaj¹cego obwód baterii kondensatorów od szyn zbiorczych + w przypadku wy³¹czenia wy³¹cznika mocy zespo³u. Dzia³anie to ma na celu uniemo liwienie pozostawienia w obwodzie podstacji trakcyjnej baterii kondensatorów filtru przy od³¹czonym zespole, który z tym filtrem wspó³pracuje. Podstawowym zabezpieczeniem przeciwzwarciowym obwodu zespo³u prostownikowego filtru i szyn zbiorczych jest wy³¹cznik mocy zespo³u WM. Niezale nie obwód ka - dego kondensatora filtru wyposa ono w bezpiecznik B, tak aby po uszkodzeniu (przebiciu) pojedynczego kondensatora nast¹pi³o wyeliminowanie go z obwodu. Stan taki powinien byæ sygnalizowany, poniewa filtr pracuje w pe³ni poprawnie tylko w pe³nej konfiguracji. Proponowane kondensatory firmy ICAR wyposa one s¹ w przekaÿnik ciœnieniowy NC, którego styki oznaczono na rysunku 1 symbolem Stc, sygnalizuje on (otwarciem styku) przekroczenie ciœnienia w kondensatorze. Po obni eniu ciœnienia styk wraca do pozycji: zamkniêty. Nale y uwzglêdniæ mo liwoœæ wykorzystania tego styku do gromadzenia w uk³adzie automatyki informacji o czasie i liczbie wyst¹pieñ zadzia³ania styku. Informacja taka (odczytywana okresowo) pozwoli na ocenê stanu baterii kondensatorów, które s¹ samonaprawialne w przypadku wyst¹pienia niewielkich lokalnych przebiæ miêdzy ok³adzinami. W nawi¹zaniu do rysunku 1, operacje ³¹czeniowe w obwodzie filtru i zespo³u prostownikowego nale y zaprogramowaæ nastêpuj¹co: stycznik St1 jest uzale niony zgodnie z wy³¹cznikiem mocy WM, stycznik St2 jest uzale niony zgodnie ze stycznikiem St2, z opóÿnieniem za³¹czania wynosz¹cym 1 s, Rys. 1. Schemat obwodu filtru

75 cykl za³¹czania do pracy: zamkniêcie WM, St1, po 1 s zamkniêcie St2, cykl od³¹czenia: wy³¹czenie WM, wy³¹czenie St1 i St2, wyjœcie do celki filtru jest mo liwe po wy³¹czeniu zespo- ³u i up³ywie czasu niezbêdnego na roz³adowanie pojemnoœci baterii (1 min), minimum 3 sta³e czasowa τ RC = = R r C), przy C = 0,8 mf i R r (wypadkowym dla ca³ej baterii) 25 kω sta³a czasowa: τ RC = 20 s, nale y jednak zachowaæ zasady bezpieczeñstwa i przed jakimikolwiek dzia³aniami sprawdziæ stan roz³adowania baterii. Ochronê przepiêciow¹ obwodu zapewniaj¹: ochronnik przepiêciowy ON2 zainstalowany równolegle do baterii kondensatorów, ograniczaj¹cy poziom przepiêæ, rezystory roz³adowcze baterii do wytracania zmagazynowanej energii i ³adunku roboczego R r, obwody R C prostownika, dodatkowy ochronnik przepiêciowy ON1 zainstalowany na d³awiku (równolegle), ograniczaj¹cy wartoœæ powstaj¹cego na d³awiku przepiêcia. Wstêpny dobór elementów filtru dokonany zosta³ przy za³o eniu nastêpuj¹cych parametrów: indukcyjnoœæ d³awika: L = 6,3 mh; pojemnoœæ baterii kondensatorów: C = 0,8 mf, 4 200 µf, U n = 6000 V; R C = 0,5 Ω (rezystor t³umi¹cy szeregowo z pojemnoœci¹), czêstotliwoœæ rezonansowa filtru: 71 Hz; charakterystyka t³umienia (stosunek napiêcia za filtrem do napiêcia przed filtrem). Rezystor R ogr ogranicza pr¹d ³adowania o wartoœci rezystancji 20 Ω. Szczytow¹ moc wydzielon¹ na rezystorze nale y przyj¹æ na poziomie 800 kw w czasie 15 ms. Ze wzglêdu na wystêpowanie oscylacji w przypadku zwarcia bliskiego zaproponowano w³¹czenie szeregowo z bateri¹ kondensatorów rezystora ograniczaj¹cego o wartoœci 0,5 Ω. Rezystor ten znacz¹co: ogranicza oscylacje pr¹du i wartoœæ maksymaln¹ impulsu przy zwarciu, zmniejsza pobór pr¹du z kondensatora przy dynamicznych zmianach obci¹ enia, zmniejsza wzmocnienia czêstotliwoœci sygna³ów wokó³ czêstotliwoœci rezonansowej. Jednoczeœnie charakterystki t³umienia i napiêcie psofometryczne, zak³ócaj¹ce praktycznie w bardzo ma³ym stopniu, zale ¹ od R C. Obci¹ alnoœæ rezystora R C : 10 ka/ /1 ms, ci¹g³a: 200 A. Straty mocy w warunkach ustalonych: przy pr¹dzie skutecznym 10 A oko³o 20 W. Rezystory roz³adowcze R r o wartoœci 100 kω/4 kv na ka dym ogniwie. Daje to sta³¹ czasow¹ roz³adowania 200 µf 100 kω = 20 s. Wymagany czas ca³kowitego roz³adowania 5 min nie bêdzie zatem przekroczony. Uwaga, ze wzglêdu na mo liwoœæ wystêpowa- nia przepiêæ rezystory powinny wytrzymaæ test napiêciowy 12 kv/10 s, a ponadto test izolacji 15 kv AC/60 s. Maksymalne napiêcie robocze nale y przyj¹æ o wartoœci 4 kv. Konfiguracja obwodu i dobór elementów filtru do zespo³u prostownikowego w kontenerowej podstacji trakcyjnej Bar³ogi Zarówno zespó³ prostownikowy z jednostopniow¹ transformacj¹ napiêcia, jak i filtr typu Gamma (aperiodyczny) stanowiæ bêd¹ rozwi¹zania prototypowe, przewidziane do zainstalowania w nowej kontenerowej podstacji trakcyjnej Bar³ogi. Rozmieszczenie urz¹dzeñ filtru w kontenerze wynika z przyjêtego schematu wed³ug rysunku 1. D³awiki filtru L1 i L2, umieszczone w kontenerze, zainstalowane s¹ miêdzy zaciskiem + prostownika i od³¹cznika +3 kv rozdzielni w kontenerze. Pozosta³e urz¹dzenia filtru umieszczone s¹ w celce filtru w kontenerze z d³awikami. Do celki filtru wprowadzony jest biegun dodatni od d³awika + 3 kv, biegun ujemny zaœ po³¹czony jest z szyn¹ minusow¹ podstacji. Wyposa enie celki filtru: Styczniki St1 i St2: typ SEG-250 (lub równowa ny zamiennik), pr¹d znamionowy: 250 A, napiêcie znamionowe: 3 kv DC, próba izolacji napiêciem przemiennym: 15 kv AC; 60 s, napêd: elektromagnetyczny, styki pomocnicze: (2 n; 2 o), wytrzyma³oœæ zwarciowa 10 ka, 10 ms. Rezystor ³adowania filtru R ogr : 20 Ω na zamówienie produkcja Adtranz, moc szczytowa: 800 kw/15 ms. Rezystory roz³adowcze R r (piêæ sztuk, po jednej na ogniwo kondensatora): 100 kω; P = 150 W (ci¹gle), P = 1500 W/20 s, U n = 4 kv (robocze), 12 kv/10 s, test izolacji: 5 kv AC/60 s. Rys. 2. Rozmieszczenie elementów filtru LC w kontenerze

76 Bezpieczniki kondensatorów B (indywidualnie na ka de ogniwo), 5 sztuk: dla pojemnoœci 200 µf: 80 A, 3 kv, z sygnalizacj¹ stanu bezpieczników. Uwaga! Dopuszczalna jest przejœciowa praca filtru przy od³¹czeniu (przepaleniu bezpiecznika) jednego ogniwa baterii kondensatorów. Taki stan wymaga zasygnalizowania. Dopuszczalna jest d³ugotrwa³a praca baterii o pojemnoœci 600 µf, jednak e w przypadku asymetrii napiêcia zasilania i przy eksploatacji lokomotyw z napêdem przekszta³tnikowym skutecznoœæ filtracji bêdzie mniejsza. Jednak e i w takim przypadku napiêcie zak³ócaj¹ce psofometryczne bêdzie ni - sze od wartoœci dopuszczalnych. Uszkodzenie wiêcej ni jednego bezpiecznika powoduje koniecznoœæ wy³¹czenia z pracy zespo³u. Kondensatory C (5 szt.): pojemnoœæ znamionowa 200 mf ±5% pr¹d znamionowy I n = 100 A/50 Hz napiêcie znamionowe 4000 V klasa temperatury 40 +60 C test napiêciowy miêdzy zaciskami 9,5 kv DC (napiêcie powtarzalne) 12 kv/10 s (napiêcie niepowtarzalne) zaciski obudowa 15 kv AC/60 s wymiary 570 150 440 mm Rezystor t³umi¹cy R C : R = 0,5 Ω obci¹ alnoœæ pr¹dowa 10 ka/1 ms, 100 A ci¹g³a U n = 4 kv test napiêciowy 15 kv AC/60 s Ochronnik przepiêciowy ON2: typ POLIM 4.5 ID, producent: ABB dostawca ABB Elpar Ltd- ódÿ (lub ABB Zwar Przasnysz) znamionowy pr¹d wy³adowczy 40 ka graniczny pr¹d wy³adowczy 300 ka wytrzyma³oœæ na udar pr¹dowy 2000 A/2 ms zdolnoœæ poch³aniania energii 94,5 kj wytrzyma³oœæ zwarciowa 65 ka maksymalne napiêcie pracy ci¹g³ej 4,5 kv DC Ochronnik napiêciowy ON1: UPR-4-ABB Automatyka lub ochronnik (zwiernik) jednokierunkowy tyrystorowy do zainstalowania na d³awiku napiêcie zadzia³ania 500 V pr¹d roboczy 25 ka/10 ms rezystor rozpraszaj¹cy 50 mw, sygnalizacja uszkodzenia ochronnika producent firma KOLEN 05-070 Sulejówek ul. Krasickiego 42 R-01/2000 Literatura [1] Mierzejewski L., Szel¹g A.: Opracowanie koncepcji i dokumentacji na filtr typu Gamma dla 12-pulsowego zespo³u prostownikowego z jednostopniow¹ transformacj¹ napiêcia 110/3 kv w kontenerowej podstacji trakcyjnej PKP Bar³ogi. [2] Filtr typu Gamma dla zespo³u prostownikowego. Ogólna dokumentacja techniczna. ABB Automatyka Sp. z o.o. Adtranz (Polska) Sp. z o.o. 91-205 ódÿ ul. Aleksandrowska 67/93, (0-42) 640 53 10, fax (0-42) 640 51 36