technika - Infotransport.pl

Leszek Mierzejewski, Adam Szel¹g
Wy¿sze harmoniczne
w napiêciu wyjœciowym prostowników
W napiêciu wyjœciowym prostownikowej podstacji trakcyjnej, w której zainstalowane s¹ k-pulsowe prostowniki, wystêpuj¹ harmoniczne charakterystyczne, których czêstotliwoœci okreœlone s¹ równaniem:
n=kfi
(1)
gdzie:
f – czêstotliwoœæ sieci zasilaj¹cej,
i = 1,2,3...
a ich wartoœci skuteczne Un (przy prostowniku diodowym)
definiowane s¹ wzorem:
Udoi
Un(u) = ———¬ √2(n2–1)sin2u+2cosu·cosnu+2nsinu·sinnu (2)
2
(n –1)√2
gdzie:
Udoi – napiêcie stanu ja³owego,
u – k¹t komutacji.
Wystêpowanie sk³adowej zmiennej w napiêciu wyprostowanym i pr¹dach p³yn¹cych w sieci trakcyjnej i szynach
jezdnych mo¿e powodowaæ zak³ócenia w niskopr¹dowej
infrastrukturze technicznej w otoczeniu linii kolejowej, np.
w obwodach telekomunikacji, sygnalizacji i sterowania. Dlatego ju¿ na etapie projektowania nale¿y przewidzieæ zastosowanie œrodków, które umo¿liwi¹ zmniejszenie napiêæ zak³ócaj¹cych do dopuszczalnych poziomów. które okreœlane
s¹ przez odpowiednie przepisy czy zalecenia. W Polsce aktualnie obowi¹zuj¹cy dopuszczalny limit zastêpczego napiêcia zak³ócaj¹cego Uz, z uwzglêdnieniem wa¿koœci psofometrycznej, okreœlonego równaniem (3) [5, 10, 36]:
Uz = √Σ(Unωn)2
wynosi: 0,5% Un = 0,005 × 3,3 kV = 16,5 V, w Rosji –
0,15% Un, w Niemczech i W³oszech – 10 V. W niektórych
krajach okreœla siê równie¿ maksymaln¹ dopuszczaln¹ wartoœæ pojedynczej harmonicznej (np. 100 V), co w zasadzie
dotyczy najbardziej znacz¹cej niecharakterystycznej harmonicznej o czêstotliwoœci 100 Hz.
W celu zmniejszenia sk³adowej zmiennej po stronie napiêcia wyprostowanego stosowane s¹ urz¹dzenia wyg³adzaj¹ce, których zadaniem jest ograniczenie wprowadzanych do
sieci trakcyjnej wy¿szych harmonicznych (wh), za pomoc¹
ga³êzi szeregowej oraz poprzez wymuszenie ich przep³ywu
w niskoimpedancyjnej ga³êzi równoleg³ej bocznikuj¹cej sieæ
trakcyjn¹. Jako urz¹dzenia wyg³adzaj¹ce stosowane powszechnie s¹ filtry rezonansowe (Polska, Rosja, Czechy, S³owacja, Hiszpania, S³owenia, Chorwacja, Japonia, Rep. Pld.
Afryki, Indie, Algieria, Maroko), czy aperiodyczne (W³ochy).
Efektywnoœæ filtrów ocenia siê poprzez wspó³czynnik
wyg³adzania (t³umienia) w n zdefiniowany .jako stosunek
wartoœci skutecznej napiêcia wy¿szej harmonicznej rzêdu n
za filtrem U3n do napiêcia wy¿szej harmonicznej na wyjœciu
prostownika U1n (rys. 14). Dla warunków pracy ja³owej
wspó³czynnik ten wynosi:
U3n
1
= ————
(4)
wn = —–
U1n
Zsn
1 + —–
Zpn
gdzie:
Zsn – impedancja ga³êzi szeregowej filtru dla n-tej harmonicznej,
Zpn – impedancja ga³êzi równoleg³ej filtru dla n-tej harmonicznej.
Niekiedy wspó³czynnik wyg³adzania bywa wyra¿any
w postaci logarytmicznej w Neperach jako ln(wn) lub w decybelach: 20 log(wn).
W podstacjach z prostownikami szeœciopulsowymi, aby
wyeliminowaæ najbardziej znacz¹ce harmoniczne, tj. zgodnie z równaniem (1), krotnoœci 6,12,18 i 24 (przy zasilaniu
z sieci 50 Hz odpowiada to czêstotliwoœciom 300, 600, 900
i 1200 Hz) stosuje siê oprócz d³awika katodowego lub anodowego filtry z obwodami rezonansowymi LC dla poszczególnych harmonicznych (rys. 1a).
Efektywnoœæ filtru rezonansowego zale¿y od obci¹¿enia
(wy¿sza przy mniejszym obci¹¿eniu), zawartoœci wy¿szych
harmonicznych w napiêciu zasilaj¹cym (ni¿sza przy wiêkszym
odkszta³ceniu) oraz od asymetrii napiêcia zasilaj¹cego prostownik.
(3)
gdzie:
Un РwartoϾ skuteczna n-tej harmonicznej,
n – wspó³czynnik wa¿koœci psofometrycznej n-tej harmonicznej,
Rys. 1a. Typowy filtr z ga³êziami rezonansowymi i d³awikiem
1-2 / 2000
technika
Filtry
wyg³adzaj¹ce
w podstacjach
kolejowych
pr¹du sta³ego
3 kV
61
62
Rys. 1b. Typowy filtr z cz³onami aperiodycznymi
Asymetria napiêæ trójfazowej sieci zasilaj¹cej
i jej wp³yw na wy¿sze harmoniczne
napiêcia wyprostowanego
Przepisy miêdzynarodowe [41] nak³adaj¹ na sieci elektroenergetyczne wymagania dotycz¹ce dopuszczalnej asymetrii napiêæ fazowych (liniowych) sformu³owane w odniesieniu do wspó³czynnika asymetrii αuz napiêæ:
|αuz|=|Un|/|Up| 100%
(5)
gdzie:
Un – wektor sk³adowej symetrycznej przeciwnej,
Up – wektor sk³adowej symetrycznej zgodnej.
Wspó³czynnik asymetrii w praktyce mo¿e zostaæ obliczony w oparciu o zale¿noœæ:
αuz =
gdzie:
√
1 – √3 – 6β
——————
1 + √3 + 6β
(6)
U124 + U234 + U314
β = ———————
(U124 + U234 + U314 )2
(w obliczeniach asymetrii bierze siê pod uwagê tylko pierwsz¹ harmoniczn¹).
W normalnych warunkach pracy, w czasie ka¿dego tygodnia 95% ze zbioru 10-minutowych, œrednich wartoœci
skutecznych sk³adowej symetrycznej kolejnoœci przeciwnej
napiêcia zasilaj¹cego powinno zmieœciæ siê w przedziale od
0 do 2% wartoœci sk³adowej kolejnoœci zgodnej.
Asymetria pr¹dów w systemie elektroenergetycznym
w sieci SN jest skutkiem sumowania obci¹¿eñ jednofazowych sieci NN przy³¹czonych przez transformatory do sieci
SN. Nierównomierne obci¹¿enie poszczególnych faz powoduje pobór pr¹dów o ro¿nych wartoœciach w ka¿dej z faz,
ro¿ne spadki napiêæ w liniach i transformatorach, a w efekcie asymetrie napiêæ. Jest to czynnik decyduj¹cy o wielkoœci asymetrii (pomijaj¹c przypadki asymetrii wprowadzanej
np. przez podstacje trakcyjne systemu pr¹du przemiennego, który w Polsce nie jest stosowany).
Ponadto Ÿród³em asymetrii o ograniczonym wp³ywie na
wspó³czynnik asymetrii s¹ tak¿e linie przesy³owe (nierówne
impedancje linii) i transformatory (asymetria strumieni).
Szacunkowo mo¿na przyj¹æ, ¿e dla utrzymania wspó³czynnika asymetrii w granicach wartoœci dopuszczalnych
ró¿nice fazowych (liniowych) wartoœci skutecznych napiêæ
trójfazowych nie powinny byæ wiêksze ni¿ 2%.
Zmniejszenie asymetrii w zasilaj¹cym uk³adzie trójfazowym jest mo¿liwe poprzez:
– racjonalny podzia³ obci¹¿eñ jednofazowych w sieciach NN,
– prawid³owe rozwi¹zania projektowe sieci NN i SN tak, aby
nie by³y przekraczane dopuszczalne spadki napiêæ (szczególnie odbiorów jednofazowych),
– stosowanie urz¹dzeñ kompensacyjnych,
– zwiêkszenie mocy zwarciowych systemu zasilaj¹cego.
Wymienione przedsiêwziêcia znajduj¹ siê w gestii dostawcy energii (zak³ad energetyczny) i na podstawie:
– wymagañ Prawa Energetycznego i przepisów wykonawczych,
– warunków technicznych zasilania,
– umowy o dostawê energii
mo¿na, w przypadkach zaobserwowanego wyst¹pienia istotnej asymetrii (lub zjawisk mog¹cych byæ jej efektem, jak np..
uszkodzeñ filtrów podstacji, zak³óceñ w obwodach sygnalizacji i sterowania, zak³óceñ w pracy wra¿liwych odbiorników, jak komputery, mierniki mikroprocesorowe) – co powinno byæ uzasadnione odpowiednimi pomiarami – podj¹æ
starania wyegzekwowania dostawy energii o parametrach
odpowiadaj¹cych przepisom.
W przypadku asymetrii napiêcia zasilaj¹cego w napiêciu wyprostowanym pojawiaj¹ siê niecharakterystyczne harmoniczne o rzêdach:
n=2fi
(7)
gdzie:
i = 1, 2, …
(n = 100, 200, … Hz)
Jest to szczególnie zauwa¿alne przy ma³ych mocach
zwarciowych systemu energetycznego. Wystêpuj¹ca wtedy druga harmoniczna mo¿e osi¹gaæ wartoœæ kilkudziesiêciu do kilkuset voltów. Harmoniczne niecharakterystyczne
o innych czêstotliwoœciach mog¹ pojawiæ siê w sieci trakcyjnej na skutek poboru energii przez pojazdy trakcyjne wyposa¿one w napêdy z rozruchem czoperowym z silnikami
pr¹du sta³ego lub falownikowym z silnikami asynchronicznymi [6, 7, 8, 9, 12, 14, 23, 31, 32, 34, 35, 37, 38, 39].
Warunki pracy filtrów podstacji trakcyjnych
Podstawowymi wadami filtrów rezonansowych s¹:
– niski poziom t³umienia przy wahaniu czêstotliwoœci napiêcia zasilaj¹cego,
– mo¿liwoœæ wystêpowania zjawiska wzmacniania okreœlonych harmonicznych na skutek wyst¹pienia zjawisk rezonansowych (zw³aszcza przy zasilaniu pojazdów wyposa¿onych w uk³ady przekszta³tnikowe),
Рniska stabilnoϾ charakterystyk w czasie i koniecznoϾ
okresowego dostrajania.
Aby poprawiæ efektywnoœæ filtrów rezonansowych w zakresie wy¿szych harmonicznych, instaluje siê dodatkowy kondensator o pojemnoœci C5 = 50–60 µF (rys. 1b), zaœ w celu
ograniczenia harmonicznych niecharakterystycznych stosowano zmodyfikowane, bardziej skomplikowane wersje filtrów
rezonansowych (rys. 2). Znane s¹ tak¿e inne z³o¿one rozwi¹zania kombinowanych filtrów rezonansowych t³umi¹ce har1-2 / 2000
63
moniczne niecharakterystyczne
o schematach przedstawionych
na rysunkach 3, 5 i 6, natomiast
charakterystykê t³umienia filtru
o schemacie z rysunku 3 pokazano na rysunku 4.
W przypadku wprowadzania
do ruchu lokomotyw z napêdem czoperowym i silnikami
asynchronicznymi, zak³ócenia
od wy¿szych harmonicznych
w sieci trakcyjnej ulegn¹ zwiêkRys. 2. Zmodyfikowana wersja filtru rezonansowego o lepszych w³asnoœciach wyg³adzaj¹cych ni¿ typowy filtr reszeniu, a dodatkowe harmoniczzonansowy z dodatkow¹ ga³êzi¹ dla ograniczenia harmonicznej (niecharakterystycznej) 400 Hz
ne wystêpuj¹ce w sieci trakcyjnej mog¹ powodowaæ przeci¹¿enie elementów filtru Symulacyjna metoda analizy oddzia³ywania:
[5,13,14,18]. Ponadto mo¿e wyst¹piæ zjawisko przenosze- podstacja – sieæ trakcyjna – pojazd
nia przez sieæ trakcyjn¹ wy¿szych harmonicznych w przypad- Lokomotywy wyposa¿one w napêdy przekszta³tnikowe maj¹
ku wspó³pracy podstacji z prostownikami 6- i 12-pulsowy- zwykle wejœciowe dolnoprzepustowe filtry typu LC (rys. 11),
mi. Od³¹czenie filtru w podstacji 6-pulsowej (rys. 8) mo¿e stosowane równie¿ w podstacjach trakcyjnych na kolejach
spowodowaæ przeci¹¿enie elementów filtru (rys. 9) w pod- w³oskich (rys. 10).
stacji 12-pulsowej (tego typu zjawiska obserwowano w podDu¿a pojemnoœæ (1÷10 mF) filtru dolnoprzepustowego
stacjach PKP). Warunki pracy filtrów w podstacjach trakcyj- LC zapewnia zasilanie przekszta³tnika napêdu ze Ÿród³a charakteryzuj¹cego siê nisk¹ impedancj¹ wejœciow¹ t³umi¹c¹
nych uzale¿nione s¹ równie¿ od:
przepiêcia.
– wahañ czêstotliwoœci napiêcia zasilaj¹cego (±2%),
Indukcyjnoœæ wejœciowa filtru t³umi wy¿sze harmonicz– tolerancji parametrów kondensatorów (–10%; +15%),
ne pr¹du, jej wartoœæ zwykle zawiera siê w przedziale
– zmian pojemnoœci (na skutek starzenia).
Rys. 3. Schemat filtru z podwójn¹ ga³êzi¹ dla eliminacji harmonicznej 200 Hz
Rys. 4. Charakterystyka t³umienia filtru o uk³adzie z rysunku 3
Rys. 5. Schemat filtru, który okaza³ siê efektywny w podstacjach
z asymetri¹ zasilania z systemu elektroenergetycznego i prostownikami sterowanymi
Rys. 6. Przyk³ad uk³adu filtru do eliminacji harmonicznych niecharakterystycznych
1-2 / 2000
64
Rys. 7. Przyk³ad uk³adu filtru do eliminacji harmonicznych niecharakterystycznych
Rys. 8. Filtr stosowany na PKP (podstacja 6-pulsowa)
Rys. 10. Filtr stosowany na kolejach
w³oskich
Rys. 9. Filtr stosowany w podstacjach 12-pulsowych PKP
Rys. 12. Kaskadowy filtr wejœciowy pojazdu trakcyjnego
Rys. 13. Kompleksowy model systemu
1÷10 mF. Dobroæ filtru LC uk³adu wynosi 5÷30. W pewnych warunkach, gdy jednoga³êziowy filtr okazuje siê byæ
nieefektywny, stosuje siê filtry wejœciowe kaskadowe
(rys. 12) [9, 12, 23, 24, 25].
Przy projektowaniu rozwi¹zañ obwodu g³ównego pojazdów trakcyjnych z napêdem asynchronicznym nale¿y
uwzglêdniæ i przeanalizowaæ wzajemne oddzia³ywanie uk³adu zasilania (podstacje, filtry wyg³adzaj¹ce podstacji) na
obwody sygnalizacji, sterowania i ³¹cznoœci. Oddzia³ywanie
sk³adowej zmiennej pr¹du pojazdu na inne obwody zale¿y
od metody sterowania, punktu pracy i czêstotliwoœci przekszta³tnika oraz parametrów pozosta³ych obwodów. W pewnych przypadkach lokomotywa napêdem przekszta³tnikowym
mo¿e stanowiæ ni¿sz¹ impedancjê dla harmonicznych wystêpuj¹cych w napiêciu wyprostowanym przez podstacjê trakcyjn¹ (szczególnie ni¿szych rzêdów i niecharakterytycznych)
ni¿ konwencjonalny napêd z silnikami pr¹du sta³ego i rozru-
Rys. 11. Wejœciowy filtr pojazdu z napêdem
przekszta³tnikowym
chem rezystorowym. Filtr wejœciowy pojazdu jest obwodem
t³umi¹cym, który mo¿e powodowaæ wyst¹pienie oscylacyjnych drgañ t³umionych o czêstotliwoœci zgodnej z czêstotliwoœci¹ drgañ w³asnych w przypadku pojawienia siê skokowych zmian napiêcia w sieci trakcyjnej. Znane jest zjawisko
wzbudzania drgañ o czêstotliwoœci drgañ w³asnych filtru
wejœciowego pojazdu trakcyjnego przy pracy napêdu ze sta³¹
moc¹.
W wiêkszoœci stosowanych metod analiz tego typu
zagadnieñ traktuje siê pojazd jako Ÿród³o harmonicznych pr¹du wprowadzanych do sieci trakcyjnej, przy pominiêciu wzajemnego oddzia³ywania systemu: sieæ elektroenergetyczna
– podstacja trakcyjna – sieæ trakcyjna – pojazd (rys. 13).
Powoduje to wprowadzenie szeregu uproszczeñ, maj¹cych
wp³yw na uzyskiwane wyniki analiz. W literaturze [1, 3, 8,
29, 30, 32÷35] opisano stosowane kompleksowe modele,
pozwalaj¹ce na dok³adn¹ analizê zjawisk wystêpuj¹cych przy
wspó³pracy elektrycznych pojazdów trakcyjnych wyposa¿onych w napêd czoperowy z silnikami pr¹du sta³ego, jak równie¿ z napêdem asynchronicznym. Poni¿ej przedstawiono
krótk¹ charakterystykê modeli opracowanyvh w Zak³adzie
Trakcji Elektrycznej Politechniki Warszawskiej.
Model systemu podstacja trakcyjna – sieæ – pojazd trakcyjny
W przypadku przeprowadzania kompleksowej analizy systemu zasilania pr¹du sta³ego, z uwzglêdnieniem mo¿liwoœci
wyst¹pienia rezonansów i wy¿szych harmonicznych, nale¿y
sformu³owaæ model z uwzglêdnieniem podsystemów takich,
jak:
– napêd pojazdu trakcyjnego z filtrem wejœciowym (parametry takiego modelu zale¿¹ od punktu pracy przekszta³tnika i silnika, zmiennych w funkcji prêdkoœci sposobu sterowania),
– parametrów sieci trakcyjnej i szyn jezdnych (zmienne
w funkcji czêstotliwoœci) [3, 26, 31, 32, 33, 40],
1-2 / 2000
65
– parametrów podstacji (zale¿nych od typów i liczby zespo³ów, zasilaj¹cego systemu elektroenergetycznego)
z uwzglêdnieniem filtru po stronie pr¹du sta³ego (zale¿¹
równie¿ od czêstotliwoœci i obci¹¿enia) [12,13, 14, 15, 16,
17, 26, 28, 32].
Wp³yw czêstotliwoœciowych zmian parametrów sieci na
rezonansowe charakterystyki i dok³adnoœæ modeli zosta³
omówiony miêdzy innymi w [2, 3, 4, 32].
Teoretyczna analiza zastêpczej transmitancji miêdzy
punktami AB i CD (rys. 13) w funkcji czêstotliwoœci, dla
danego po³o¿enia pojazdu, parametrów podstacji i sieci trakcyjnej pozwala na okreœlenie po³o¿enia zer i biegunów, które zale¿¹ od parametrów systemu. Bieguny okreœlaj¹ naturalne czêstotliwoœci systemu. W przypadku, gdy sygna³
wejœciowy (pr¹d lokomotywy) ma czêstotliwoœæ blisk¹ czêstotliwoœci drgañ w³asnych systemu, wyst¹pi rezonans pr¹dów, co spowoduje znacz¹cy wzrost amplitud okreœlonych
harmonicznych. Mog¹ one powodowaæ przeci¹¿enie elementów filtru podstacji trakcyjnej. Opisuj¹c system za pomoc¹
elementów skupionych dla ka¿dej harmonicznej otrzymamy
schemat jak na rysunku 14.
Przy stosowaniu nawet bardzo uproszczonego podejœcia,
np. analizuj¹c t³umienie przez filtr pojazdu wy¿szych harmonicznych pr¹du napêdu, mo¿na uzyskaæ charakterystyki czêstotliwoœciowe zale¿ne od typu filtru podstacji i parametrów
sieci zasilaj¹cej. Nie jest to jednak podejœcie zbyt wiarygodne, a uzyskiwane tymi metodami wyniki nale¿y traktowaæ
jako wstêpne przybli¿enie. Bardziej wiarygodne wyniki mo¿na uzyskaæ stosuj¹c badania symulacyjne warunków zasilania przez podstacjê trakcyjn¹ wyposa¿on¹ w ró¿ne typy
filtrów z pojazdami trakcyjnymi z napêdem przekszta³tnikowym, podawane miêdzy innymi w publikacjach [12, 13]. Do
tego typu analiz przyjmowano model systemu zasilania pojazdu trakcyjnego jak na rysunku 14, z uwzglêdnieniem modelu podstacji i urz¹dzeñ wyg³adzaj¹cych.
Modele podstacji trakcyjnej
Stosowane w analizach modele podstacji opracowane zosta³y w oparciu o model obwodowy transformatora trójfazowego dwuuzwojeniowego, który zosta³ zmodyfikowany
i rozwiniêty w Zak³adzie Trakcji i Urz¹dzeñ Elektrycznych [14,
15, 17, 21, 22, 30, 32] i umo¿liwia modelowanie transformatora trój- lub czterouzwojeniowego zasilanego œrednim
15, 20, 30 kV lub wysokim napiêciem 110 kV, z uwzglêdnieniem parametrów zasilaj¹cego systemu elektroenergetycznego (moce zwarciowe, parametry linii zasilaj¹cej) oraz
strat mocy w transformatorze. Opracowano modele dla
wszystkich obecnie eksploatowanych w podstacjach PKP
zespo³ów prostownikowych oraz zespo³ów prototypowych
zasilanych napiêciem 110 kV.
Modele urz¹dzeñ wyg³adzaj¹cych
W przeprowadzanych analizach uwzglêdniano ró¿ne typy
urz¹dzeñ wyg³adzaj¹cych po stronie pr¹du sta³ego podstacji: rezonansowe i aperiodyczne, z uwzglêdnieniem parametrów takich, jak: rezystancja d³awika, czy stratnoœæ kondensatora.
Rys. 14. Schemat zastêpczy uk³adu z rysunku 13
Modele sieci zasilaj¹cej i powrotnej
Do modelowania sieci trakcyjnej stosowano zastêpcze dwójniki (sieæ elementów R, L – rys. 15) lub czwórniki (sieæ trakcyjna oraz sieæ szynowa) [2, 3, 26, 31, 32, 34] tak, aby odzwierciedliæ czêstotliwoœciow¹ zale¿noœæ jej parametrów.
Rys. 15. Model zastêpczy sieci trakcyjnej
Model filtru wejœciowego pojazdu trakcyjnego
W prowadzonych analizach symulacyjnych rozpatrywano
równe konfiguracje filtru wejœciowego pojazdu, np. filtry typu
Gamma, o schemacie jak na rysunku 11, czy filtr na rysunku 16 stosowany w przekszta³tnikowych pojazdach trakcyjnych.
Rys. 16. Schemat filtru wejœciowego przekszta³tnikowych pojazdów
trakcyjnych
Modele pojazdów trakcyjnych
Opracowano modele pojazdów trakcyjnych wyposa¿onych
w uk³ady przekszta³tnikowe [2, 14, 18, 31, 32, 34] do celów analiz warunków wspó³pracy tych pojazdów z prostownikowymi podstacjami trakcyjnymi:
– czoper i silniki pr¹du sta³ego,
– czoper, obwód poœrednicz¹cy pr¹du sta³ego, falownik,
silnik asynchroniczny,
– falowniki z modulacj¹ PWM z silnikami asynchronicznymi.
Modele te pozwalaj¹ na stosowanie kombinacji opracowanych uk³adów (po³¹czenia równoleg³e przekszta³tników
i silników) i wystêpowania przesuniêæ fazowych, jak równie¿
stosowania ró¿nych algorytmów sterowania.
1-2 / 2000
66
Zak³ócenia wprowadzane do sieci szynowej
Eksploatowane przez PKP systemy zabezpieczenia ruchu
poci¹gów dzia³aj¹ w oparciu o obwody torowe, które
wykorzystuj¹ do przewodzenia pr¹du sygnalizacyjnego toki
szynowe przewodz¹ce pr¹d trakcyjny. Obwody torowe powszechnie stosowane na PKP (starszego typu) pracuj¹ w zakresie ro¿nych czêstotliwoœci (starego typu: 50 Hz), nowe
obwody pracuj¹ w pasmach w zakresie czêstotliwoœci
1,2–2,7 kHz. Wyst¹pienie pr¹dów wy¿szych harmonicznych
w pr¹dzie trakcyjnym (rys. 17) w tych pasmach mo¿e spowodowaæ zak³ócenia w prawid³owej pracy tych obwodów.
Zagadnienia te prezentowane by³y miêdzy innymi w publikacjach [2, 3, 6, 7, 8, 9, 34, 37, 38, 39, 40].
Rys. 17. Widmo pr¹du pobieranego przez pojazd trakcyjny z napêdem przekszta³tnikowym przy zasilaniu z podstacji 6-pulsowej wyposa¿onej w filtr
rezonansowy (symetria napiêæ zasilaj¹cej podstacji sieci elektroenergetycznej)
Dlatego te¿ z du¿¹ doz¹ ostro¿noœci nale¿y podchodziæ
do wprowadzania nowych rozwi¹zañ urz¹dzeñ wyposa¿enia
podstacji (prostowniki sterowane, filtry) oraz w pojazdach
trakcyjnych, bowiem wzajemne oddzia³ywanie nieliniowego
odbioru (czoperów, falowników i filtrów w pojazdach trakcyjnych), sieci trakcyjnej (elementy typu RLC) oraz filtrów
i przekszta³tników podstacji mo¿e spowodowaæ w pewnych
warunkach wyst¹pienie rezonansów dla niecharakterystycznych czêstotliwoœci. Zagadnienie by³o analizowane w wielu
pracach i prace tego typu powinny poprzedzaæ wprowadzanie do eksploatacji nowego taboru na funkcjonuj¹cych liniach.
Filtry aktywne
Alternatyw¹ dla filtrów pasywnych (biernych) z³o¿onych
z elementów LC ze wzglêdu na ich du¿e wymiary, niesterowalnoœæ i ograniczon¹ zdolnoœæ t³umienia mog¹ stanowiæ
filtry aktywne [1], zw³aszcza tam, gdzie jest brak miejsca,
a wymagania co do efektywnego t³umienia zak³óceñ s¹ wysokie (np. w pojazdach trakcyjnych [11]). Ide¹ tego typu rozwi¹zañ jest generowanie pr¹dów lub napiêæ wy¿szych har-
monicznych o przeciwnych fazach do wy¿szych harmonicznych wystêpuj¹cych na wyjœciu przekszta³tnika w celu ich
kompensacji. Wraz z rozwojem technik sterowania PWM
i procesorów sygna³owych DSP zainteresowanie filtrami aktywnymi wzros³o w ostatnich latach. Filtry aktywne zwykle
konstruowane s¹ jako filtry hybrydowe (tzn. sk³adaj¹ce siê
z uk³adów filtrów pasywnych i aktywnych). W odniesieniu
do podstacji przekszta³tnikowych w systemach przesy³owych
pr¹du sta³ego prototypowy uk³ad filtru aktywnego (rys. 18)
zastosowano w stacjach AC/DC HVDC w Szwecji i Danii [1].
Pr¹dy wh wyp³ywaj¹ce z przekszta³tnika P s¹ ograniczane
poprzez d³awik Ld i filtr pasywny rezonansowy L1C1. Ze
wzglêdu na ograniczon¹ zdolnoœæ t³umienia przez filtr pasywny w linii przesy³owej nadal wystêpuje znaczna zawartoœæ
wh. Zamiast stosowaæ bardziej rozbudowane filtry pasywne zastosowano filtr aktywny FA, którego zadaniem jest
kompensacja pr¹dów wh, mierzonych uk³adem z separacj¹
œwiat³owodow¹ PI z przesy³em informacji do procesora
sygna³owego w uk³adzie sterowania filtru aktywnego FA.
Elementy mocy filtru aktywnego obejmuj¹ transformator
i wzmacniacz mocy PWM pracuj¹ce jako sterowane Ÿród³o
harmonicznych napiêcia, które wymusza pr¹d wy¿szych harmonicznych w sieci pr¹du sta³ego o przeciwnej fazie do
pr¹dów wyp³ywaj¹cych z przekszta³tnika do linii HVDC,
co zapewnia ich kompensacjê.
Rys. 18. Przyk³ad filtru aktywnego w uk³adzie hybrydowym
Wadami filtrów aktywnych s¹:
– wysoki koszt,
– z³o¿onoœæ uk³adu sterowania i zabezpieczeñ,
– koniecznoœæ stosowania dodatkowych uk³adów zabezpieczeñ,
natomiast zaletami:
– du¿a efektywnoœæ t³umienia,
– mniejsze gabaryty.
Doœwiadczenia ze stosowaniem tych filtrów w podstacjach przekszta³tnikowych AC/DC linii przesy³owych HVDC
okaza³y siê zachêcaj¹ce, jednak w trakcji elektrycznej systemu pr¹du sta³ego jak do tej pory próby ich zastosowañ
wystêpuj¹ jedynie w pojazdach trakcyjnych.
Prototypowe rozwi¹zanie filtru dla podstacji
trakcyjnej z jednostopniow¹ transformacj¹ napiêcia
Wprowadzenie do eksploatacji w podstacjach trakcyjnych
PKP zespo³ów prostownikowych du¿ych mocy zasilanych
napiêciem 110 kV [15, 21] wraz z now¹ generacj¹ filtrów
aperiodycznych [14, 15, 42] wymaga³o przeprowadzenia
1-2 / 2000
67
analiz i badañ pod k¹tem wielu nowych zjawisk, nie wystêpuj¹cych przy zasilaniu podstacji napiêciem 15 kV i przy stosowaniu filtrów rezonansowych. Dotyczy³o to miêdzy innymi [20, 22] wzajemnej wspó³pracy podstacji trakcyjnych
z uk³adem zasilania zarówno po stronie pr¹du przemiennego, jak i po stronie pr¹du sta³ego, z uwzglêdnieniem:
– stanów normalnej pracy (w tym wspó³pracy z pojazdami
du¿ej mocy wyposa¿onymi w napêdy z przekszta³tnikami
energoelektronicznymi i s¹siednimi podstacjami z filtrami
rezonansowymi),
– stanów skrajnie trudnych warunków eksploatacyjnych
i stanów awaryjnych.
Nale¿a³o tu tak¿e okreœliæ stopieñ nara¿enia poszczególnych elementów na przepiêcia i przetê¿enia.
Wymagania dotycz¹ce filtru wyg³adzaj¹cego
w podstacji z transformacj¹ jednostopniow¹
Przy opracowywaniu koncepcji rozwi¹zania uk³adowego filtru w oparciu o przeprowadzone analizy i prace wstêpne
[14, 21, 42] sformu³owano nastêpuj¹ce wymagania w odniesieniu do prototypu:
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 zasilaj¹cego 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
oddzia³ywania (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 elementów obwodu DC, np. wy³¹cznika
szybkiego.
Šród³em przepiêæ w obwodach filtrów podstacyjnych s¹
d³awiki katodowe w warunkach wy³¹czania pr¹dów obci¹¿enia lub zwaræ przez wy³¹czniki szybkie zasilaczy. Wielkoœci przepiêæ zale¿¹ od stromoœci zanikania pr¹du di/dt (czas
³ukowy wy³¹cznika szybkiego) oraz od indukcyjnoœci w obwodzie zwarcia (w tym indukcyjnoœci d³awika Ld i sieci trakcyjnej Ls). 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 i czasy trwania zale¿¹ od
indukcyjnoœci d³awików katodowych oraz wartoœci pojemnoœci w³¹czonej równolegle za d³awikiem.
Dopuszczalne napiêcia w sieci trakcyjnej 3 kV
Wed³ug normy EN 50163:195 dla sieci 3000 V DC deklarowane s¹ nastêpuj¹ce poziomy napiêæ (ze wzglêdu na parametry zasilania taboru):
Umin1 – 2000 V (najni¿sze napiêcie ci¹g³e),
Umax1 – 3600 V (najwy¿sze napiêcie ci¹g³e),
Umax2 – 3900 V (najwy¿sze napiêcie o czasie trwania do
5 min – w Belgii 3800 V).
Za przepiêcie przyjmuje siê przemijaj¹cy przyrost napiêcia
o czasie trwania do 2 s:
– d³ugotrwa³e – powy¿ej 20 ms (na skutek wahañ napiêcia zasilania energetycznego),
– œredniookresowe – 20 µs do 20 ms (wynikaj¹ce ze stanów ³¹czeniowych w uk³adzie, zwaræ),
– krótkookresowe
krótkookresowe: do 20 µs (od wy³adowañ atmosferycznych).
Do okreœlenia wartoœci dopuszczalnej przepiêæ d³ugotrwa³ych Umax stosuje siê zale¿noœæ:
U < Un K/tA
(8)
gdzie:
t – czas [s], 0,02<t<2 s
A = 0,0745
K = 1,264
dla t = 20 ms Umax = 5075 V.
Drugim istotnym kryterium jest wytrzyma³oœæ przepiêciowa prostownika oraz elementów obwodu na przepiêcia komutacyjne i ³¹czeniowe w obwodzie podstacji. Bowiem np.
w przypadku od³¹czenia zwarcia poprzez jedyny pracuj¹cy
zasilacz, przepiêcie pojawi siê na zaciskach „+” i „–” prostownika, a nie w sieci trakcyjnej. Dlatego istotne by³o zdefiniowanie przez producentów rzeczywistej wytrzyma³oœci
napiêciowej prostownika przy uwzglêdnieniu transformatora oraz wy³¹cznika szybkiego. Dotyczy³o to miêdzy innymi nastêpuj¹cych parametrów:
– napiêcia doprowadzonego do zacisków „+” i „–” od strony sieci trakcyjnej,
– izolacji prostownika,
– izolacji transformatora,
– wytrzyma³oœci przepiêciowej komory wy³¹cznika szybkiego po od³¹czeniu pr¹du zwarcia.
Korzystne okaza³o siê równie¿ [42] wyposa¿enie filtru
w elementy ograniczaj¹ce 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.
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 roz1-2 / 2000
68
dzielni pr¹du sta³ego powoduj¹ nadmierne obci¹¿enie zestyków i elementów obwodu oraz utrudniaj¹ wy³¹czenie
zwarcia.
Wstêpny dobór parametrów filtru
W oparciu o przeprowadzone analizy i badania symulacyjne
[14, 15, 42] zaproponowano nastêpuj¹ce parametry elementów L,C filtru aperiodycznego typu Gamma:
– L = 6,3 mH (deklarowane przez producenta),
– C = 800 lub 1000 µF.
Schemat rozwi¹zania jednego z wariantów obwodu filtru do zespo³u prostownikowego z transformacj¹ jednostopniow¹ zamieszczony jest na rysunku 19.
Rys. 19. Prototypowe rozwi¹zanie jednego z wariantów obwodu filtru do zespo³u
prostownikowego z transformacj¹ jednostopniow¹ 110/3 kV
P - prostownik, „+”, „–” - szyny zbiorcze odpowiednio „plus” i „minus”
rozdzielni pr¹du sta³ego, W1 - od³¹cznik filtru, St1 - stycznik filtru,
Rz - rezystor ograniczaj¹cy pr¹d ³adowania kondensatorów filtru, Rd - rezystor ograniczaj¹cy pr¹d roz³adowania kondensatorów, L - d³awik filtru,
B - bezpiecznik, C- kondensator, R - rezystor roz³adowczy baterii kondensatorów, WS - wy³¹cznik szybki, OP1, OP2 - ochronniki przepiêciowe
Rys. 20. Porównanie charakterystyk t³umienia filtru rezonansowego stosowanego
w podstacjach z prostownikiem PD16 i filtru aperiodycznego typu Gamma
Filtr tego typu wykazuje powy¿szej czêstotliwoœci rezonansowej lepsze w³asnoœci Wy w zakresie t³umienia (rys. 20)
wy¿szych harmonicznych ni¿ dotychczas stosowany filtr rezonansowy o schemacie z rysunku 9, co jest istotne przy
zasilaniu pojazdów z przekszta³tnikami. Na rysunku 21 i 22
pokazano przebiegi uzyskane z symulacji z wykorzystaniem
kompleksowych modeli [7, 8, 17, 20, 21, 22] wspó³pracy
podstacji trakcyjnej wyposa¿onej w nowy typ filtru LC o podanych powy¿ej parametrach z pojazdami z napêdem przekszta³tnikowym w porównaniu do tej samej podstacji wyposa¿onej w filtr rezonansowy
Na rysunku 21 pokazano przebiegi pr¹du pobieranego
przez pojazd „irpom” i napiêcia w sieci trakcyjnej przy zasilaniu z podstacji z filtrem typu Gamma oraz z filtrem rezonansowym WyraŸnie zauwa¿alna s¹ du¿e pulsacje pr¹du
i napiêcia przy stosowaniu filtru rezonansowego (czêstotliwoœæ pracy czopera jest ró¿na od czêstotliwoœci cz³onów
rezonansowych filtru) i bardzo ma³e pulsacje przy stosowaniu filtru typu Gamma (aperiodyczny – LC) przy symetrii
napiêæ zasilaj¹cych, natomiast w przypadku asymetrii napiêcia zasilania wynosz¹cej 1% amplituda harmonicznej niecharakterystycznej 100 Hz w przypadku stosowania obu filtrów
ma zbli¿on¹ wartoœæ (rys. 22).
Ze wzglêdu na du¿¹ zmiennoœæ obci¹¿eñ przeanalizowano tak¿e metodami symulacyjnymi odwzorowanie stanów
przejœciowych filtru zwi¹zanych z za³¹czaniem filtru i dynamicznymi zmianami poboru pr¹du przez pojazdy trakcyjne
[21, 22].
Przeprowadzono badania symulacyjne (z wykorzystaniem
modeli obwodowych podstacji trakcyjnych i uwzglêdnieniem
modelu ³uku powstaj¹cego przy wy³¹czaniu zwarcia przez
wy³¹cznik szybki) wy³¹czeñ pr¹dów roboczych i zwarciowych
w ró¿nych konfiguracjach pracy filtru. Przyk³adowe wyniki
symulacji zestawiono na rysunkach 23÷25.
W wyniku badañ symulacyjnych okaza³o siê, ¿e napiêcie na kondensatorze w trakcie od³¹czania du¿ych pr¹dów
roboczych, zw³aszcza zwaræ mo¿e osi¹gaæ wartoœci od 5,5
do 14 kV. St¹d za niezbêdne uznano zastosowanie odpowiedniej ochrony filtru i prostownika od przepiêæ poprzez zainstalowanie ochronników przepiêciowych na d³awiku (OP1)
i dodatkowo na pojemnoœci (OP2). Ze wzglêdu na wystêpowanie istotnych oscylacji przy zwarciu bliskim (rys. 25)
zaproponowano zastosowanie rezystora t³umi¹cego Rd, w³¹czonego szeregowo z bateri¹ kondensatorów (rys. 19), o takiej wartoœci rezystancji, ¿e ogranicza znacz¹co wartoœæ
maksymaln¹ impulsu pr¹dowego, jednoczeœnie nie powoduj¹c istotnego pogorszenia warunków filtracji.
Podsumowanie
W artykule omówiono problematykê dotycz¹c¹ zastosowania filtrów wy¿szych harmonicznych w obwodach zasilania
trakcji elektrycznej pr¹du sta³ego, z uwzglêdnieniem z³o¿onoœci zjawisk i ich wieloaspektowego charakteru. Wykorzystano tu dostêpn¹ literaturê, doœwiadczenia innych zarz¹dów
kolejowych, wyniki wieloletnich prac i doœwiadczeñ zespo³u. Koleje, które wczeœniej od PKP wprowadzi³y do eksploatacji tabor z napêdami przekszta³tnikowymi, prowadzi³y
1-2 / 2000
69
Rys. 21. Przebiegi pr¹du „irpom” i napiêcia na pantografie pojazdu
z napêdem przekszta³tnikowym przy podstacji wyposa¿onej
w filtr LC i filtr rezonansowy (symetria napiêcia zasilania)
Rys. 22. Przebiegi pr¹du „irpom” i napiêcia na pantografie pojazdu
z napêdem przekszta³tnikowym przy podstacji wyposa¿onej
w filtr LC i filtr rezonansowy (1% asymetrii napiêcia zasilania)
Rys. 23. Od³¹czenie pr¹du roboczego 1,7 kA przez wy³¹cznik szybki;
filtr typu Gamma (aperiodyczny) C = 0,8 mF; L = 6,3 mH,
rezystor t³umi¹cy Rd = 0,2 Ω
Rys. 24. Przebiegi od³¹czenia obci¹¿enia 3 kA (analogicznie do rys. 22)
przez lata prace naukowo-badawcze maj¹ce na celu skoordynowanie parametrów uk³adu zasilania, pojazdów i systemów zabezpieczenia ruchu, aby wyeliminowaæ wzajemne
oddzia³ywania zak³ócaj¹ce i zapewniæ kompatybilnoœæ elektromagnetyczn¹ wspó³istniej¹cej infrastruktury technicznej.
Celowoœæ stosowania filtrów wy¿szych harmonicznych
napiêcia wyprostowanego podstacji trakcyjnych jest uzasadniona koniecznoœci¹ ograniczenia zak³óceñ emitowanych
przez uk³ad zasilania. Zainstalowane w podstacjach PKP filtry rezonansowe zosta³y opracowane konstrukcyjnie pod
k¹tem spe³nienia takich wymagañ w okresie, kiedy eksploatowano tylko i wy³¹cznie tabor z rozruchem rezystorowym.
Ubocznym skutkiem stosowania filtrów jest mo¿liwoœæ wyst¹pienia rezonansów w obwodach filtrów podstacyjnych
i filtrów pojazdów, a tak¿e tworzenie obwodów rezonansowych z obwodami torowymi zabezpieczenia ruchu i ³¹cznoœci. Zagadnienie skutecznoœci dzia³ania filtrów podstacyjnych,
Rys. 25. Przyk³ad symulacji od³¹czenia zwarcia bliskiego rozwijaj¹cego siê od wstêpnego obci¹¿enie 3 kA (bez rezystora t³umi¹cego Rd)
1-2 / 2000
70
jak i filtrów pojazdów nale¿y rozpatrywaæ ³¹cznie z aspektem ich oddzia³ywania na obwody torowe. W artykule omówiono tak¿e za³o¿enia przyjête w trakcie opracowywania
koncepcji prototypowego rozwi¹zania filtru dla podstacji trakcyjnej z transformacj¹ jednostopniow¹ 110/3 kV, co wymaga³o przeprowadzenia szczegó³owych i kompleksowych prac
studialnych [21] oraz badañ laboratoryjnych [20, 22], jako
¿e analizy szcz¹tkowe i uproszczone mog¹ prowadziæ do wyci¹gniêcia pochopnych wniosków ogólnych, powoduj¹cych
przyjêcie niew³aœciwych rozwi¹zañ, co w efekcie w pewnych warunkach (zw³aszcza awaryjnych) mo¿e spowodowaæ
wyst¹pienie nie przewidzianych efektów, b³êdnych zadzia³añ,
czy wrêcz uszkodzeñ elementów systemu trakcji elektrycznej.
Prototypy filtrów typu Gamma [22], przewidziane do
zainstalowania w podstacjach trakcyjnych z transformacj¹
110/3kV: Huta Zawadzka (producent filtru – Apena i Elester
PKP – Grupa Elektrim) i Bar³ogi (producent filtru Adtranz)
s¹ aktualnie poddawane badaniom laboratoryjnym i uruchomieniowym.
Literatura
[1] Asplund G., Zhang W.: Active DC filters for HVDC systems.
ABB Review 6-7/1995.
[2] Bia³oñ A., Szel¹g A., Zaj¹c W.: Disturbing influence of electric traction on signalling and control circuits on Silesian Regional Railway. International Symposium – EMC and EME
1995, 26–30 VI, St. Petersburg, Russia
[3] Coles P., Fracchia M., Hill R.J, Pozzobon P., Szelag A.: Identification of catenary resonance conditions on 3 kV DC traction systems. MELCON ’94 Conference, Antalya, Turkey,
12–14 April 1994.
[4] Dib. R.N, Balzer G.: Influence of model and data accuracy on
the propagation of harmonics. IV Int. Conference Harmonics,
Budapest 1990.
[5] Figurzyñski Z.: Przekszta³tniki t. I, Wyd. Komunikacyjne. Warszawa 1953.
[6] Hill R.J., Yu S.and Dunn H.J.: Rail transit chopper traction interference modelling using the SPICE circuit simulation package. IEEE Transactions on Vehicular Technology, November
1989, v. VT- 38, n.4, pp. 237–246.
[7] Hoelscher J., Rudich R.: Compatibility of coded audio frequency track circuits with chopper propulsion drive in transit
systems. Proc. of IEE Conference.
[8] Karczewski J.: Pomiary wp³ywu pojazdów z napêdem czoperowym na linie sygnalizacji i ³¹cznoœci. Raport COBiRTK 1976.
[9] Kemp R.J.: Introduction of chopper controlled trains on established DC railways. IEE Proc., vol. 134, Pt B, No 3, May
1987.
[10] Korzycki E.: Urz¹dzenia wyg³adzaj¹ce dla podstacji trakcyjnych
3 kV z 12-fazowymi przekszta³tnikami diodowymi. Trakcja i Wagony 1/1987.
[11] Kurowski T.: Dopasowanie elektromagnetyczne przekszta³tników statycznych w obwodach du¿ej mocy. Zarys filtrów hybrydowych. III Int. Scientific Conference „Drives and Supply
Systems for Modern Electric Traction” MET ’99. Warszawa
25–27.09.1997.
[12] Mellitt B., Taufiq J., Xiaoping J.: Input impedance of chopper equipment and its significance in low-frequency track circuits. IEE Proc. , Vol. 136, Pt. B, No1, January 1989.
[13] Mierzejewski L.: Rozprawa doktorska. Politechnika Warszawska 1975.
[14] Mierzejewski L., Szel¹g A.: Analysis of effectiveness of filters
for DC traction system with rolling stock equipped with power electronic converters and asymmetry of the power utility
system supply lines. XIV Symposium on Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits. Politechnika Poznañska, Maj
1996.
[15] Mierzejewski L., Szel¹g A. i inni: Ocena uk³adu zasilania linii
CMK pod k¹tem wprowadzenia prêdkoœci jazdy poci¹gów
250 km/h i wstêpna analiza wprowadzenia jednostopniowej
transformacji napiêcia w podstacjach trakcyjnych tej linii. Praca niepublikowana Zak³adu Trakcji Elektrycznej IME PW na
rzecz DG PKP, 1996–1997.
[16] Mierzejewski L., Szel¹g A., Ga³uszewski M.: System zasilania trakcji elektrycznej pr¹du sta³ego. WPW 1989.
[17] Mierzejewski L., Szel¹g A.: Komputerowa analiza oddzia³ywania podstacji trakcyjnej na sieæ zasilaj¹c¹. Trakcja i Wagony
9/1988.
[18] Mierzejewski L., Szel¹g A.: Computer aided design of DC
electrified railway feeding system for high speed trains with
a.c. drive locomotives. Power Electronic and Motion Control
Conference, Warsaw, IX, 1994
[19] Mierzejewski L., Szel¹g A.: CAD of transit high speed electrified railway lines in Poland. Fourth International Conference on Computer Aided Design, Manufacture and Operation
in the Railway And Other Mass Transit Systems COMPRAIL’94. Madrid 7-9 IX 1994.Proceedings published by Computational Mechanics Publications.
[20] Mierzejewski L., Szel¹g A. i inni: Sprawozdania z pomiarów
filtru typu Gamma dla podstacji trakcyjnej z transformacj¹ jednostopniow¹ w laboratorium CNTK w Miñsku Maz. Zak³ad
Trakcji Elektrycznej IME PW i CNTK na rzecz CIEN PKP, paŸdziernik 1998.
[21] Mierzejewski L., Szelag A.: Zastosowanie technik komputerowych we wdra¿aniu transformacji jednostopniowej od koncepcji do uruchomienia. II Konferencja „Elektroenergetyka i automatyka w trakcji elektrycznej”. Sopot 9–10.09.1999.
[22] Mierzejewski L., Szel¹g A.: Badania zwaræ i przepiêæ w obwodach trakcji elektrycznej pr¹du sta³ego z transformacj¹ jednostopniow¹ napiêcia 110/3 KV. IV Miêdzynarodowa Konferencja naukowa „Drives and supply systems for modern
electric traction” MET ’99. Warszawa, 23–25.09.1999.
[23] Moghbelli H., Hanas G.: Chopper design for NICTD locomotives. IEEE/ASME Conference. Pittsburg, USA, 1993.
[24] Rankis I. J.: Optimization of parameters of chopper traction
drives. (in Russian), Zinate, Riga, Lotva, 1985.
[25] Rashid M. H.: Design of LC input filter for multiphase DC
choppers. IEE Proc., Vol. 130, Pt. B, No 1, January 1983.
[26] Semenchuk V.P.: Metody modelowania sieci trakcyjnej (w jêzyku rosyjskim). Prace MIIIT no. 702, 1982.
[27] Serdinov S. M.: Powy¿szenije nadieznosti ustrojstw energosnab¿enija. Izd. Transport 1985.
[28] Szel¹g A.: Modelling and simulation of DC electric traction system. Electrical Vehicle Development, vol. 7 no 2, April 1988.
[29] Szel¹g A.: Jakoœæ energii elektrycznej a system trakcji elektrycznej pr¹du sta³ego. Miêdzynarodowa Konferencje „Jakoœæ
Energii Elektrycznej”. Politechnika £ódzka IX 1991.
[30] Szel¹g A.: Zak³ócenie w systemie elektroenergetycznym powodowane eksploatacj¹ prostownikowej podstacji trakcyjnej.
SEMTRAK ’94, Konferencja Politechniki Krakowskiej,
20–22.10.1994.
1-2 / 2000
71
[31] Szel¹g A., Zaj¹c W.: Analiza komputerowa
pracy przekszta³tnika energoelektronicznego
pojazdu trakcyjnego z napêdem asynchronicznym w aspekcie oddzia³ywañ zak³ócajacych. SEMTRAK ’94, Konferencja Politechniki Krakowskiej, 20–22.10.1994.
[32] Szel¹g A., Mierzejewski L.: Oddzia³ywanie
uk³adów przekszta³cania energii systemu
trakcji elektrycznej pr¹du sta³ego na infrastrukturê techniczn¹ i œrodowisko. Praca
niepublikowana IME PW 1994.
[33] Szel¹g A.: Internal report – School of Electronic and Electrical Engineering - University of Bath (UK) 1993/1994.
[34] Szel¹g A., Zaj¹c W., Martinez P. M.: Harmonic distortion caused by electric traction
vehicles with a.c. motors fed by DC supply system – CAD analysis. EPE Conference. Sevilla, Spain, 18–22.09.1995.
[35] Taufig J., Goodman C., Mellitt B.: Railway
signalling compatibility of inverter fed induction motor drives for rapid transit. IEE Proc.,
Vol. 133, Pt. B, No 2, March 1986.
[36] Wdowiak J., Mierzejewski L., Szel¹g A.:
Projektowanie systemu zasilania trakcji elektrycznej. Podstacje trakcyjne. Oficyna Wydawnicza PW. Warszawa 1993.
[37] Zaj¹c W.: Analiza zak³óceñ powodowanych
przez pojazdy trakcyjne z napêdem czoperowym. Konferencja „Energoeletronika
w pojazdach trakcyjnych”. Politechnika Warszawska, 10–11.11.1987.
[38] Zaj¹c W., Szel¹g A.: Appraisal of electromagnetic compatibility of power electronic
converters with traffic control system during
design of the suburban railway. EMC ’94,
13–16 IX, Rome 1994.
[39] Zaj¹c W., Szel¹g A.: Analysis and CAD of
electric vehicle power electronic converters
as a source of electromagnetic disturbances. Fourth International Conference on
Computer Aided Design, Manufacture and
Operation in the Railway And Other Mass
Transit Systems COMPRAIL ’94. Madrid
7–9 IX 1994. Proceedings published by
Computational Mechanics Publications.
[40] Zaj¹c W. (kier.) i zespó³: Stosowanie tyrystorów w trakcji elektrycznej – œrodki przeciwzak³óceniowe. Spr. z prac tematu
CPBP02.19.05.09. 1986–1990.
[41] Norma EN 50160: 1994.
[42] Zg³oszenie patentowe nr P 327022: Filtr
aperiodyczny i sposób wyznaczania parametrów filtru prostowników trakcji elektrycznej. 1998.
Autorzy
dr in¿ Leszek Mierzejewski
dr in¿. Adam Szel¹g
Zak³ad Trakcji Elektrycznej
Politechnika Warszawska
Konferencje, targi, wystawy
Polska
30.05–2.06.2000 rr..
Wroc³aw
Nowoczesne rozwi¹zania techniczne w kkomunik
omunik
acji
omunikacji
tramwajowej
tel. (0-71) 243 18 74, fax (0-71) 344 85 91
1–2.06.2000 rr..
Zak
opane
Zakopane
Problemy funkcjonowania i rozwoju transportu
u progu XXI w
w..
tel. (0-48) 361 77 38
19–23.06.2000 rr..
Poznañ
72. Miêdzynarodowe TTargi
argi PPoznañskie
oznañskie
tel. (0-61) 869 25 92, fax. (0-61) 866 58 27
28–30.06.2000 rr..
Warszawa
Transport i Spedycja
tel. (0-22) 654 73 54, fax (0-22) 627 01 78
19–20.09.2000 rr..
£ódŸ
V Wystawa KKomunik
omunik
acji Miejskiej
omunikacji
tel. (0-42) 636 29 83, fax. (0-42) 637 29 35
28–30.09.2000 rr..
Zak
opane
Zakopane
SEMTRAK ’2000 TTrakcja
rakcja Elektryczna
tel. (0-12) 633 03 00 w. 26 15, fax. (0-12) 633 49 15
4–6.10.2000 rr..
Bydgoszcz
III Miêdzynarodowe TTargi
argi KKolejnictwa
olejnictwa
tel. (0-52) 581 00 48, fax (0-52) 22 78 45
9–13.10.2000 rr..
Ar³amów
XIV KKonferencja
onferencja Nauk
owa PPojazdy
ojazdy Szynowe 2000
Naukowa
tel. (0-12) 648 33 01, fax (0-12) 648 49 14
8–9.11.2000 rr..
Gdynia
Konferencja TRAK
O
TRAKO
tel. (0-58) 628 61 39, fax (0-58) 628 61 64
Europa
21–23.02.2000 rr..
Dortmund
Dortmund, Niemcy
rail # tec 2000 (Wystawa i KKonferencja)
onferencja)
tel. 00 49 231 12 045 21, fax 00 49 231 12 048 80
20–25.03.2000 rr..
Hanower
Hanower, Niemcy
Targi Hanowerskie (Hannover Messe)
tel. 00 49 511 8940, fax 00 49 511 893 26 26
4–6.04.2000
Budapeszt
Budapeszt, Wêgry
Central & Eastern European Rail 2000 Wystawa
tel. 00 44 171 8275945, fax 00 44 171 2421508
16–18.05.2000 rr..
Birmingham
Wielka Brytania
Signal Commeurope 2000
tel. 00 44 171 827 5942, fax 00 44 171 242 1508
23–26.05.2000 rr..
St PPetersburg
etersburg
Rosja
Transtec 2000 Wystawa
tel. 00 44 144 9741801, fax 00 44 144 9741628
11–13.09.2000 rr..
Bolonia
Bolonia, W³ochy
Comprail 2000 KKonferencja
onferencja
tel. 00 44 2380 293223, fax 00 44 2380 292853
12–15.09.2000 rr..
Berlin
Berlin, Niemcy
InnoT
rans 2000
InnoTrans
tel. 00 49 30 30 20 36, fax 00 49 30 38 20 30
1-2 / 2000