EFFICIENT ENERGY USAGE AND MEASUREMENT OF PEAK POWER-SUGGESTIONS FOR REDUCING OVERALL EXPENDITURES OF ELECTRIC ENERGY IN ELECTRIC TRACTION SYSTEM

Prikaz sistema el. vuče

Sekcionisanje kontaktne mreže

Shema EVP-a

MJERENJE U ELEKTROVUČNIM PODSTANICAMA

Shema mjerenja vršne snage

PRORAČUN SNAGE I ENERGIJE

Shema motora jednosmjerne struje sa serijskom pobudom

Vanjska karakteristika nezasićenog serijskog motora je data sljedećim izrazom:

gdje je: - brzina vrtnje

- elektromotorna sila armature [V]

- zakretni moment motora [Nm]

- konstanta stroja

Mehanička karakteristika serijskog motora

M

Ekn s

n 1min

E

M

Sk

Reostatska regulacija vučne sile

Reostatska regulacija vučne sile

Detalj sheme paralelnog priključivanja otpornika na pobudni namot

Za struje vrijedi sljedeća relacija:

gdje je:

Kako je slijedi da je:

ŠR

aa

Šp

Šp

IaIRR

RI

Šp

Š

RR

Ra

1a apII

Prije paralelnog priključivanja pobudnom namotu otpora

(šantiranja pobudnog namotaja) početni uvjeti su:

struja armature -

kutna brzina rotora -

Pod pretpostavkom da je pobudni namot šantiran otporom

struja armature poprima vrijednost , dok je kutna brzina rotora

Uz nepromijenjen moment tereta zakretni moment motora ostaje

nepromijenjen , te slijedi:

Kako je , slijedi da je:

ŠR

1aI

1

ŠR

2aI

a1

2

.constMt

21

MM

a

PP 1

2

1a 12PP

2

Familija mehaničkih karakteritika za različite vrijednosti dodatnih otpora

Uz pretpostavku da moment opterećenja nije konstantan nego se opterećenje poveća

dobija se:

Kako je:

12MbM 1b,

ba1

2

12P

a

bP

1b

1aslijedi:

12PP

Za promjenu opterećenja kada nema slabljenja magnetskog polja pobude ( )

Naponska regulacija vučne sile

Prednost: nedisipativna regulacija, tj. nema gubitaka energije

Tiristorska lokomotiva sa poluupravljivim mostom

1a

12PbP

Analiza troškova za energiju i vršnu snagu

Za vlak pod opterećenjem kada vučni motori razvijaju snagu i okretni moment

na usponu se utroši energija

Podijelivši prijeđeni put na usponu na n segmenata ukupno utrošena energija za

vrijeme t je:

Troškovi za utrošenu energiju se mogu prikazati izrazom:

Ukupni troškovi vožnje vlaka na usponu:

1P

1M

1W

n

1ii1

PtW1

1W1WWkC

- cijena jedinice elekrične energijeW

k

1VP1W1CCC

U ukupne troškove pored troškova električne energije ulaze i troškovi vršne snage

1VP1VPPkC

Kada se vlak podijeli na dijelova sa jednakim teretima vrijedi:

Slijedi:

Troškovi energije za vlakova jednake mase:

Ukupni mjesečni troškovi za nepodijeljene vlakove su dati kao suma troškova električne energije m vlakova uvećanih za troškove vršne snage odnosno maksimalno angažirane snage:

n

1ii2

PtbW2

b

PP i1

i2Pri čemu je:

b

12WbW

b 1W2WCbC

1VP1iW1mCCC

m

1i

Kod podijeljenih vlakova su ukupni mjesečni troškovi 2VP2iW2mCCC

mb

1i

Slijedi:b

CCbC 1VP

1iW2m

mb

1i

Pod pretpostavkom da su troškovi nepodijeljenog vlaka manji od troškova

podijeljenih vlakova, odnosno 2m1mCC

dobija se:

m

1i

mb

1mi 1iWb

1iW1VPCC1b

1b

bC

Ako se svi teški teretni vlakovi dijele na dva vlaka jednake mase 2b slijedi:

m

1i1iW

1VPC24,6C

Ovaj uvjet je uvijek zadovoljen.

Iz izraza12

PbP uočljivo je da snaga za dvostruko veći teret raste za 2 puta.

Dijeljenjem vlaka na dva dijela utrošak energije se povećava za 41% zbog dvostruko

prijeđenog puta.

Dakle troškovi za utrošenu energiju i vršnu snagu podijeljenih vlakova nadmašuju troškove nepodijeljenog vlaka.

Paralelno sprezanje elektrovučnih podstanica kao mjera za smanjenje

vršne snage

Ekvivalentna shema dvije paralelno spregnute elektrovučne podstanice

1. Elektrovučne podstanice spregnute paralelno potrebno je da te podstanice

ne stvaraju nesimetriju

2. Naponi na primarima i sekundarima u obje podstanice jednaki po modulu i fazi

kako bi se izbjegla pojava tranzitnih struja

Da bi se osigurao isti naponski nivo u svim režimima opterećenja na izlazu svake

elektrovučne podstanice i spriječila pojava tranzitne struje kroz kontaktnu mrežu

potrebno je ugraditi regulator napona u EVP-e.

Dijagram izmjerene snage

ZAKLJUČAK

Na usponu Konjic-Bradina najveći uspon je 27 ‰.

Vršne snage koje se rigistriraju su reda 10 MW

Trenutačno rješenje smanjenja troškova prijevoza tereta na dionici Konjic-Bradina

Poduzete mjere za smanjenje troškova su neadekvatne

i rezultiraju većim troškovima za električnu energiju.

Problemi manevriranja i zauzetosti pruge zbog dijeljenja vlakova

Povećanje ukupnih troškovaOsnovni zajljučak: NE DIJELITI VLAKOVE

Iskoristiti maksimalne mogućnosti lokomotiva uz uvažavanje ograničenja kvačilai po potrebi koristiti više lokomotiva u jednoj kompoziciji

Poteškoće kod registriranja energije u slučaju paralelnog sprezanja EVP-ova kao i podešenja zaštitnih releja nameću predloženo rješenje jer ne postoje tehnički i administrativni uvjeti za paralelan rad EVP-ova.

je dijeljenje vlakova

HVALA NA PAŽNJI