The range of load variability of rectifier units with a concentrated disposition of tram substations as exemplified by a real tram line

Dominik Oćwieja,

Paweł Markowski,

Janusz Prusak,

Bartosz Woszczyna

Abstrakt

W pierwszej części artykułu dokonano porównania wyników pomiarowych i symulacyjnych dotyczących zakresu zmienności obciążania zespołów prostownikowych tramwajowej podstacji trakcyjnej. Obiektem badań była rzeczywista podstacja zasilająca sieć trakcyjną na linii o znanym profilu i występującym na niej ruchem tramwajów. Po pozytywnej ocenie zastosowanej metody symulacyjnej – przeprowadzono ocenę zakresu zmienności obciążeń zespołów prostownikowych dla hipotetycznej sytuacji, polegającej na zagęszczeniu lokalizacji podstacji trakcyjnych (tzw. mikropodstacji). Uzyskane dla tych okoliczności wyniki znajdują się w drugiej części artykułu. 

The first part of this paper presents a comparison of the measured and simulated results of the load variability of rectifier units of a tram traction substation. The subject of the tests was a power supply substation for the contact line of a tramway, the profile and traffic of which was known. After a positive appraisal of the applied simulation method, an assessment of the range of load variability for the rectifier units took place for a hypothetical situation involving the concentrated disposition (layout) of the traction substations (socalled micro-substations). The results acquired under the described circumstances are presented in the second part of this paper.

Słowa kluczowe: tramwajowa podstacja trakcyjna, zmienność obciążeń trakcyjnych, mikro-podstacja trakcyjna, , tram traction substation, traction load variability, traction micro-substation
References

[1]     Drapik S., Markowski P., Prusak J., Woszczyna B., Analiza obciążeń zespołów prostownikowych przed i po wystąpieniu przeciążenia na przykładzie wybranej tramwajowej podstacji trakcyjnej, TTS Technika Transportu Szynowego 12/2015, 427–434.

[2]     Drapik S., Dudzik M., Kuzniecow W., Prusak J., Efektywność wykorzystania sztucznych sieci neuronowych, typu feedforward o jednej warstwie ukrytej siedmio-neuronowej, do analizy przeciążeń wybranej tramwajowej podstacji trakcyjnej. Materiały drukowane XVII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej z zakresu Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2016, Zakopane, październik 2016, 145–158.

[3]     Drapik S., Kuzniecow W., Markowski P., Prusak J., Woszczyna B., Badanie skali zmienności obciążeń wybranej tramwajowej podstacji trakcyjnej na podstawie rzeczywistych wyników pomiarowych dla spójnego okresu czasowego obejmującego szesnaście tygodni, Logistyka 6/2015, 1026–1035.

[4]     Drapik S., Kaczmarczyk A., Kobielski A., Prusak J., Charakter zmienności obciążeń tramwajowych podstacji trakcyjnych zasilających linie o różnej specyfice ruchu pojazdów, TTS Technika Transportu Szynowego 6/2015, 43–48.

[5]     Dokumentacja podstacji tramwajowej nr 35 "Witosa", ZIKiT Kraków.

[6]     Cholewicki T., Elektrotechnika teoretyczna, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1971.

[7]     Materiały udostępnione przez ZIKiT w Krakowie.

[8]     Dudzik M., Prusak J., Ocena możliwości miniaturyzacji podstacji trakcyjnych tramwajowych, Politechnika Śląska, Katedra Transportu Szynowego, Konferencja "Advectus 2012" Katowice–Ogrodzieniec, 20–21 kwietnia 2012, 63–70.

[9]     Norma PN- IEC 146-1-1+AC Przekształtniki półprzewodnikowe - wymagania ogólne i przekształtniki o komutacji sieciowej.

[10]Chrabąszcz I., Prusak J., Stecyk M., Rozkład obciążeń zasilaczy sieci trakcyjnej tramwajowej przy zmienionej konfiguracji zasilania,TTS Technika Transportu Szynowego 9/2015, 45–48.

[11]Tuliński K. Rozwój systemu zasilania w Tramwajach Warszawskich oraz doświadczenia z wykorzystaniem zasobników energii i rekuperacji na podstacjach,Niepublikowany materiał przedstawiony na posiedzeniu Centralnego Kolegium Sekcji Trakcji Elektrycznej w siedzibie Stowarzyszenia Elektryków Polskich w Warszawie, w dniu 10.12.2015.

[12]Jagiełło A.St., Chrabąszcz I., Drapik S., Dudzik M., Kobielski A., Prusak J., System do aktywnej regulacji obciążenia zespołów prostownikowych kolejowej podstacji trakcyjnej. Sposób aktywnej regulacji obciążenia zespołów prostownikowych kolejowej podstacji trakcyjnej,Rozwiązanie zarejestrowane w Urzędzie Patentowym RP na rzecz Politechniki Krakowskiej pod numerem P.511511, objęte ochroną prawną od dnia 10.03.2015.

[13]Mierzejewski L., Szeląg A., Gałuszewski M., System zasilania trakcji elektrycznej prądu stałego, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1989.

[14]Chrabąszcz I., Prusak J., Drapik S., Trakcja elektryczna prądu stałego. Układy zasilania,Podręcznik INPE dla elektryków, Zeszyt nr 27, Kraków–Bełchatów 2009.

[15]Drapik S., Markowski P., Prusak J., Woszczyna B., Tramwajowe podstacje trakcyjne – wybrane problemy bezpieczeństwa ekologicznego w świetle oceny ich obciążeń, Logistyka 4/2015, 3017–3027.

[16]Kałuża E., Bartodziej G., Ginalski Z., Układy zasilania i podstacje trakcyjne,Skrypty uczelniane Politechniki Śląskiej nr 1220, Gliwice 1985.

[17]Chrabąszcz I., Dudzik M., Prusak J., Stec W. Wstępna analiza możliwości zastąpienia obiektu wybranej podstacji tramwajowej kilkoma o mniejszych gabarytach,Budownictwo Innowacyjne. Międzynarodowa Konferencja InBuild, Kraków, 15–17.10.2013.

[18]Wyniki pomiarów prądów obciążeń trakcyjnych kabli zasilających podstacji tramwajowej nr „35” („Witosa”), materiały udostępnione przez ZIKiT w Krakowie, 2015.

[19]http;//kmkrakow.atlaskolejowy.pl

[20]http://www.mpk.krakow.pl

[21]Oćwieja D., Markowski P., Prusak J., Woszczyna B., Specyfika obciążeń zespołów prostownikowych tramwajowej podstacji trakcyjnej dla kilku wariantów pracy na przykładzie rzeczywistej linii tramwajowej. Materiały drukowane XVII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej z zakresu Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2016, Zakopane, październik 2016, 215–224.

[22]Dudzik M., Drapik S., Prusak  J., Approximation of overloads for a selected tram traction substation using artificial neural networks, Technical Transactions, 3-E/2016, 39–50.   

[23]Kuznetsov V.G.,Elaboration of methodology for calculation of traction power-supply system with the help of renewal stream theory [Текст], V.G. Kuznetsov, G. Vaiciunas, Transbaltica 2009; Proceedings of the 6-th international scientific conference, Vilnus Gediminas Technical University, 123–128.