SISTEMSKA ZAÅ TITA KOD NEÅ½ELJENIH TOKOVA STRUJA U ...

More documents

Recommendations

Info

substations over transmission 110 kV network may led to the large power transfer from one part of the transmission network to the second part over 25 kV railway electrification network (reverse power flow). Reverse power flow protection scheme is complex. When reverse power occurs it is difficult to distinguish whether it is caused by a reverse current in the parallel operation of network (energy transfer) or by the train regenerative braking. Local reverse power protection in the 110/25 kV railway substations has limited sensitivity due to regenerative braking. System protection scheme in the dispatch control centre combines all available measurements with actual railway electrification network connection diagram and can detect unwanted reverse power caused by conditions in the transmission network. By active power vector summ of 110/25 kV railway substations it is possible to conclude whether reverse power is caused by conditions in the transmission network or by regenerative breaking of the electrical veichles. Key words: Parallel operation, Regenerative braking, Electric traction system, Electric network 1. UVOD Nastavkom izmjene sustava vuče sa napona 3 kV istosmjerno na napon 25 kV, 50 Hz na pruzi Moravice-Rijeka-Šapjane i Škrljevo-Bakar predviñeno je pet novih elektrovučnih podstanica (EVP) 110/25 kV i to: Delnice (2x7,5 MVA), Vrata (2x10 MVA), Plase (2x10 MVA), Sušak (2x10 MVA) i Matulji (2x7,5 MVA). EVP Delnice i Vrata priključiti će se na faze L2 i L3, a EVP Plase; Sušak i Matulji na faze L1 i L2 elektroenergetskog sustava 110 kV. Time će biti omogućen paralelni rad EVP Delnice i Vrata s prije izgrañenom EVP Moravice i, u drugoj grupi EVP-a Plase, Sušak i Matulji. Tri podstanice će biti u pogonu slijedeće godine, a dvije 2013. godine. Završetkom izmjene sustava vuče 8 elektrovučnih podstanica 35 kV/3,4 kV istosmjerno prestati će sa radom, a jedna od njih već je izvan pogona. 1.1. Paralelni rad elektrovučnih podstanica Napajanje kontaktne mreže kod sustava vuče 25 kV, 50 Hz može biti radijalno i paralelno Paralelni rad se ostvaruje prespajanjem tzv. neutralne sekcije. Neutralna sekcija (NES) se nalazi na sredini izmeñu napojnih vodova kontaktne mreže dvije susjedne podstanice (slika 1). Neutralna sekcija je dužine od 5 m do 50 m, ovisno o izvedbi, i normalno neutralni vod nije pod naponom. Elektrovučno vozilo prolazi ispod neutralne sekcije s isključenim glavnim prekidačem. U slučaju da se elektrovučno vozilo zaustavi ispod neutralne sekcije, tada se neutralni vod stavlja pod napon. Uz neutralnu sekciju nalazi se postrojenje za sekcioniranje s neutralnim vodom (PSN). Prespajanje neutralne sekcije obavlja se prekidačem u PSN-u. Osnovni uvjet za paralelni rad je da su susjedne podstanice priključene na dvije iste faze prijenosne mreže 110 kV. 110 kV 110 kV NES 25 kV 50 Hz 25-30 km (u ravnici) 25-30 km (u ravnici) Slika 1. Shematski prikaz pretakanja električne energije Paralelni rad EVP-a razmatran je kao stalno pogonsko stanje pri izradi tehničke dokumentacije za zamjenu sustava vuče 3 kV istosmjerno u 25 kV 50 Hz na dionicima pruga Moravice - Rijeka, Rijeka - Šapjane i Škrljevo - Bakar. U tu svrhu izrañen je i elaborat kojim se analiziraju nesimetrično opterećenje 2
prijenosne mreže 110 kV i uvjeti paralelnog rada EVP-a 110/25 kV na pruzi Moravice-Rijeka-Šapjane [5]. Kako je to vrlo teška brdska pruga (s usponom do 30%) uočena je potreba za stalnim paralelnim radom. Prednosti paralelnog rada EVP-a su: ravnomjernija opterećenja podstanica, niža vršna opterećenja podstanica, stabilniji napon kontaktne mreže, znatno manji broj preklapanja regulacijskih sklopki učinskih transformatora podstanice, manji gubici u prijenosu, manji padovi napona, manje struje u kontaktnoj mreži, prilikom prelaska neutralne sekcije nije potrebno isključenje glavnog prekidača elektrovučnog vozila, veća prijevozna moć pruge uz istu instaliranu snagu podstanica. Nedostaci paralelnog rada elektrovučnih podstanica su: veće struje i snage kratkog spoja u kontaktnoj mreži i postrojenjima za električku vuču, struje izjednačenja. Posebno je značajna i ekonomska stavka, energija koja ulazi u postrojenja HŽ-a se naplaćuje, a energija vraćena u prijenosnu mrežu 110 kV je izgubljena energija za HŽ. 1.2. Regenerativno kočenje elektrovučnih vozila Regenerativno kočenje je kada elektrovučno vozilo prijeñe iz vožnje u kočenje, a vučni elektromotori prijeñu iz motorskog u generatorski način rada. Proizvedena energija u postupku kočenja se vraća natrag u napojni sustav i koristi bilo gdje u sustavu. Prilikom regenerativnog kočenja dio energije povučene iz prijenosne mreže i utrošene za pogon vlaka vraća se u mrežu ili u željezničku kontaktnu mrežu [4]. Korištenje regenerativne električne kočnice vozila ima sljedeće prednosti: uštedu energije vraćanjem dijela energije u mrežu, manje troškove održavanja s obzirom na smanjenje korištenja mehaničkog kočenja i tako smanjeno trošenje kočnica, veću udobnost za putnike zbog dobrog, mekog i stabilnog odaziva sile kočenja, smanjenje količine prašine u okolišu uzrokovane mehaničkim kočnicama, smanjenje buke kočenja, i neizravno, kao posljedicu smanjene potrošnje energije vlakova, smanjenu emisiju CO 2 koja bi nastala da je trebala biti proizvedena i ta ušteñena energija. Ulaskom Hrvatske u Europsku uniju i Hrvatske željeznice (HŽ Infrastruktura) morat će osigurati uvjete za korištenje regenerativnog kočenja na elektrovučnim vozilima. 2. PRIKAZ PROBLEMATIKE 2.1. Struje izjednačenja kod paralelnog rada EVP-a Razlika napona u 110 kV čvorištima EVP-a u paralelnom radu uzrokuje struju izjednačenja koja se zatvara većim dijelom preko 110 kV vodova, ali djelomično i kroz kontaktnu mrežu 25 kV, ovisno o omjeru impedancija vodova 110 kV prema impedancijama transformatora i vodova kontaktne mreže. Struje izjednačenja koje teku i u neopterećenoj mreži 25 kV izmeñu podstanica u paralelnom radu, stvaraju gubitke i druge neželjene posljedice. Negativne posljedice struje izjednačenja mogu biti neravnomjerno opterećenje kontaktne mreže (može doći i do preopterećenja) te povećani gubici kontaktne mreže. Struja izjednačenja nije mjerljiva lokalno, ona je samo komponenta ukupne struje koja je mjerljiva ureñajima u kontaktnoj mreži. Razlika napona je vektorska veličina, uzrokovana je razlikom iznosa i kuta napona na 110 kV. Naponi na mjestu priključka podstanica uglavnom su odreñeni prilikama u elektroprivrednoj mreži. Pri tome sam iznos struje izjednačenja vrlo malo ovisi od promjene opterećenja vuče (može se zanemariti). Kako se napon na 25 kV regulira sa automatskim regulatorima napona transformatora 110/25 kV, razlika napona na 25 kV se djelomično kompenzira ali regulacijom se ne smanjuje kutna razlika napona čvorišta 110 kV. Neki poremećaji u elektroprivrednoj mreži (ispadi vodova ili generatora) mogu uzrokovati loše naponske prilike, a time i struje izjednačenja većih iznosa. Naročito su neugodne razlike kutova napona, jer se i kod malih razlika javljaju znatnije struje, a razlike kutova teško je kompenzirati. Takve struje mogu izazvati ne samo povećano zagrijavanje i gubitke u kontaktnoj mreži, već i poremećaj u pogonu kontaktne 3
Page 1: HRVATSKI OGRANAK MEðUNARODNOG VIJE
Page 5 and 6: 3.1. Ulazne veličine sistemske za
Page 7 and 8: 3.3. Sistemska zaštita od povrata
Page 9: 5. LITERATURA [1] M. Boras: „ISEV

SISTEMSKA ZAÅ TITA KOD NEÅ½ELJENIH TOKOVA STRUJA U ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?