Abstract

Celem pracy było wypełnienie luki istniejącej w zakresie badań dotyczących współpracy sieci trakcyjnej z elektroenergetyczną siecią zasilającą.Na potrzeby pracy opracowano modele elementów układu zasilania odbiorów w sieci trakcyjnej i aparatów zabezpieczających przed skutkami zwarć. Wykonano badania wpływu zwarć w sieci trakcyjnej ograniczanych przez bezpieczniki trakcyjne, wyłączniki szybkie i wyłączniki prądu przemiennego na elektroenergetyczną sieć zasilającą średniego napięcia (SN). Określenie wartości i czasu trwania szybkich zmian i zapadów napięcia wywołanych przez zwarcia umiejscowione po stronie trakcji elektrycznej może przyczynić się do wykorzystania zebranych informacji w celu określenia, jakie wymagania dotyczące odporności elektromagnetycznej muszą spełniać odbiory współpracujące z siecią SN zasilającą podstacje trakcyjne.Tematyka zwarć w układach trakcyjnych i ich oddziaływanie na sieć zasilającą są zagadnieniami obszernymi. Do analiz wybrano tylko określone rodzaje zwarć występujących w układach trakcyjnych. Badano zwarcia międzybiegunowe wyłączane przez bezpiecznik - występujące w sieci trakcyjnej i w podstacji; wyłącznik szybki - występujące w sieci trakcyjnej; i wyłączniki prądu przemiennego - występujące w podstacji i na szynach SN w podstacji. Do badań wybrano układy i aparaty trakcyjne najbardziej obecnie rozpowszechnione. Do badań modelowych jako narzędzie zastosowano program PSpice 8.0.W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w przypadku zwarć wyłącznych przez bezpieczniki trakcyjne zmiany poziomów wartości skutecznej napięcia w sieci SN, jak również czas trwania zaburzenia, są mniejsze, niż najmniejszy poziom probierczy określony w normach PN-EN 61000-6-1:2004 i PN-EN 61000-6-2:2003 - głębokość 30%, czas trwania 0,5 okresu. Te zaburzenia napięcia sklasyfikowano jako nie osiągające poziomu, który może w sposób wyraźny wpłynąć na pracę odbiorów zasilanych z tej sieci.Przy zwarciach wyłączanych przez wyłączniki szybkie przeprowadzone badania wykazały, że występujące zapady napięcia charakteryzują się czasem trwania na poziomie od 0,5 do 3 okresów i głębokościami dochodzącymi do 20% w GPZ i 40 - 50% w podstacji (przy dobrych parametrach wyłączników szybkich). Stwierdzono, że osiągane w tym przypadku poziomy zaburzeń wywołają zakłócenie pracy przynajmniej części odbiorów współpracujących z siecią SN.Przy zwarciu po stronie napięcia wyprostowanego, które zostanie wyłączone przez wyłączniki prądu przemiennego (zainstalowane po stronie SN) przeprowadzone badania wykazały, że w sieci zasilającej występujące zapady napięcia charakteryzują się czasem trwania na poziomie od 20 do 30 okresów i głębokościami dochodzącymi do 50% w GPZ i 70% w podstacji. Przy zwarciach na szynach SN w podstacji występujące zapady napięcia charakteryzują się czasem trwania na poziomie od 30 do 50 okresów i głębokościami dochodzącymi do 100% w GPZ i w podstacji. Stwierdzono, podobnie jak w przypadku badań dotyczacych zwarć wyłączanych przez wyłączniki szybkie, że osiągane również w tym przypadku poziomy zaburzeń napięcia zasilającego wywołają zakłócenie pracy pewnej części odbiorów współpracujących z siecią SN.W pracy dokonano również analizy występujących przepięć. Odniesiono wartości wyznaczonych przepięć do poziomu napięciowego rozpatrywanych odbiorów i stwierdzono, że w większości przypadków, jeżeli odbiory spełniają wymogi norm PN-EN 61000-6-1:2004 i PN-EN 61000-6-2:2003, w ich pracy nie powinny wystąpić większe zakłócenia, niż dopuszczalne dla kryterium oceny działania B.

Author (1)