ELEKTROTEHNI
Č
KI FAKULTET
UNIVERZITETA U BEOGRADU
Seminarski rad iz elektri
č
nih vozila
Kontaktne mreže i podstanice
jednofaznog sistema vu
č
e
Studenti:
Jasna Branisavljevi
ć
45/02
Aleksandar Jovanovi
ć
421/02
Beograd, 2008.
SADRŽAJ
1. Elektrovu
č
ne podstanice
..........................................................................................................
2
1.1. Uvod.........................................................................................................................................2
1.2. Elektrovu
č
ne podstanice jednofaznog sistema 15 kV, 16 2/3 Hz………………………..…..2
1.3. Elektrovu
č
ne podstanice jednofaznog sistema 25 kV, 50Hz…………………………..…….4
1.4. Strujna i naponska nesimetrija………………………………………………………..……...5
1.4.1. Strujna nesimetrija……………………………………………………………..……...5
1.4.3. Sredstva za ublažavanje nesimetrije…………………………………………..………7
1.5. Principske šeme podstanica…………………………………………………………..………8
2. Kontaktna mreža
........................................................................................................................9
2.1. Uvod…………………………………………………………………………………………9
2.2. Prosta kontaktna mreža……………………………………………………………………10
2.3. Lan
č
asta kontaktna mreža……………………………………………………………….....11
2.4 Nekompenzovana kontaktna mreža………………………………………………………...12
2.5. Polukompenzovana kontaktna mreža ……………………………………………………..12
2.6. Kompenzovana kontaktna mreža………………………………………………………......12
2.7. Zatezanje kontaktne mreže………………………………………………………………...13
2.8. Elektri
č
ne i mehani
č
ke karakteristike lan
č
aste kontaktne mreže……………………….....13
2.9. Sastav kontaktne mreže…………………………………………………………………....14
2.10. Poligonacija kontaktne mreže.............................................................................................15
2.11. Kontaktna mreža u krivini..................................................................................................16
2.12. Sekcionisanje kontaktne mreže..........................................................................................16
2.13. Oprema sporednih koloseka i oprema tunela.....................................................................17
2.14. Izolatori, rastavni ure
đ
aji, sekcioni izolatori, rastavlja
č
i, stubovi......................................17
2.15. Povratni vod.......................................................................................................................18
2.16. Uzemljenje.........................................................................................................................20
2.17. Padovi napona, uticaj faktora snage, stepen iskoriš
ć
enja..................................................20
2.18. Uticaj kontaktne mreže......................................................................................................20
LITERATURA
…………………………………………………………………..………….….23
1
celishodno da se paralelno s dalekovodima elektroprivredne mreže postavlja i poseban jednofazni
dalekovod za železnicu.
Slika 2. - Šema centralizovanog sistema za snabdevanje elektri
č
nom
energijom jednofaznog sistema 15 kV, 16 2/3 Hz
Prema tome, postoje dve vrste elektrovu
č
nih podstanica jednofaznog sistema 15kV,
16 2/3 Hz.
Prvoj vrsti pripadaju EVP centralizovanog sistema u kojima se obavlja samo snižavanje
jednofaznog napona 110 kV, 16 2/3 Hz na 15 kV, 16 2/3 Hz.
Drugoj vrsti pripadaju EVP decentralizovanog sistema u kojima se obavlja pretvaranje
trofaznog napona 110 kV, 50Hz u jednofazni napon 15 kV, 16 2/3 Hz .
EVP centralizovanog sistema sa
č
injavaju (sl. 3.): sabirnice višeg napona, dva jednofazna
transformatora, sabirnice jednofaznog napona 15 kV i napojni vodovi. Snaga transformatora
standardizovana je: 5 MVA, 7.5 MVA, 10 MVA i 15 MVA.
Slika 3 – Principska šema napajanja jednog transformatora EVP
centralizovanog sistema snižene u
č
estanosti (1 – jednofazni
dalekovod, 2 – razvodno postrojenje, 3 – transformator, 4 – vozni
vod kontaktne mreže, 5 – povratni vod kontaktne mreže)
U EVP decentralizovanog sistema snižava se napon, pretvara broj faza i snižava u
č
estanost.
Trofazni napon elektroprivredne mreže industrijske u
č
estanosti pretvara se u jednofazni napon
snižene u
č
estanosti za napajanje kontaktne mreže. Osnovnu pretvara
č
ku grupu sa
č
injavaju: trofazni
transformator, trofazni sinhroni motor, jednofazni generator i jednofazni transformator.
EVP decentralizovanog sistema sa
č
injavaju (sl. 4.): sabirnice višeg napona, dve pretvara
č
ke
grupe, sabirnice jednofaznog napona 15 kV, 16 2/3 Hz i napojni vodovi. Snaga pretvar
č
kih grupa
dostiže 10 MVA.
3
EVP jednofaznog sitema 15 kV, 16 3
2 Hz mogu da rade
paralelno, tj. da zajedni
č
ki napajaju kontaktnu mrežu ili
deo kontaktne mreže. Rastojanje susednih EVP iznosi 40-
50 km. EVP jednofaznog sistema predstavljaju simetri
č
no
optere
ć
enje za elektroprivrednu mrežu.
Slika 4 – Principska šema napajanja jedne pretvara
č
ke
grupe EVP decentralizovanog sistema snižene
u
č
estanosti
Propisima Me
đ
unarodne železni
č
ke unije (UIC), dozvoljene promene napona kontaktne mreže ovde
su +10% -20% (-25%)
ili u voltima
nominalna
maksimalni minimalni minimalni kratkotrajni
vrednost
napon
trajni napon napon
15000 16500 12000
11000
1.3. Elektrovu
č
ne podstanice jednofaznog sistema 25 kV, 50Hz
U
elektrovu
č
nim podstanicama jednofaznog sistema 25 kV, 50Hz samo se snižava napon
110 kV, 50Hz na 25 kV, 50Hz
Slika 5. – Šema sistema za snabdevanje elektricnom energijom jednofaznog sistema 25kV, 50Hz
Elektrovu
č
nu podstanicu jednofaznog sistema 25 kV, 50Hz sa
č
injavaju: sabirnice višeg
napona, dva jednofazna transformatora, sabirnice jednofaznog napona 25kV i napojni vodovi.
Jedan transformator stalno je u pogonu, a drugi je u stanju tople rezerve. Snaga transformatora
standardizovana je: 5 MVA, 7.5 MVA, 10 MVA i 15 MVA.
EVP jednofaznog sistema 25 kV, 50Hz ne mogu da rade paralelno. Rastojanje susednih
EVP iznosi 60-70 km. Minimalni kratkotrajni napon (do 10 minuta) iznosi 17,5 kV. Maksimalni
kratkotrajni napon (do 5 minuta) iznosi 29 kV.
4
Ozna
č
imo sada sa
snagu jednofaznog potroša
č
a, priklju
č
enog izme
đ
u dve faze, pod
naponom U:
m
P
m
P
=
m
Z
U
2
(kVA)
Ako je
direktna impendansa trofazne mreže u ta
č
ki napajanja, onda je snaga kratkog spoja u
ovoj ta
č
ki :
d
Z
d
cc
Z
E
P
2
3
=
, gde je E vrednost elektromotorne sile za spregu zvezda.
U
č
inimo sada dve pretpostavke :
1.
zanemarimo pad napona od izvora do jednofaznog optere
ć
enja , to jest stavimo da je:
E
U
3
=
2.
stavimo da su inverzna impendansa
i direktna impendansa
jednake u trenutku
po
č
etka kratkog spoja:
i
Z
d
Z
d
i
Z
Z
=
Pri ovome bi
ć
e:
i
cc
Z
E
P
2
3
=
gde je
snaga kratkog spoja u trenutku po
č
etka kratkog spoja.
cc
P
Tada
ć
e koeficijenat nesimetrije biti:
m
cc
cc
m
cc
cc
m
i
i
P
E
P
E
P
E
P
U
P
E
P
E
Z
Z
Z
k
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
+
=
+
=
+
=
cc
m
m
cc
cc
P
P
P
P
P
k
=
+
=
1
1
1
ako se zanemari
u odnosu na
.
m
P
cc
P
Iz ovoga se vidi da je nesimetrija direktno proporcionalna prividnoj snazi jednofaznog
optere
ć
enja i inverzno proporcionalna snazi kratkog spoja na mestu priklju
č
ka.
Na taj na
č
in može se brzo sra
č
unati dejstvo priklju
č
ka jednofaznog potroša
č
a.Ako se
pretpostavi elektrovu
č
na podstanica snage 10000 kVA priklju
č
ena na mrežu
č
ija je snaga kratkog
spoja 1000 MVA na mestu elektrovu
č
ne podstanice, nesimetrija
ć
e biti:
100
1
1000000
10000
=
Ovo je naravno za slu
č
aj rada elektrovu
č
ne podstanice pod punim optere
ć
enjem.
Iz ovog se vidi da je od interesa priklju
č
iti elektrovu
č
nog potroša
č
a na mestima gde je snaga
kratkog spoja velika.
1.4.3. Sredstva za ublažavanje nesimetrije
6
