TRACTION RECTIFIER-INVERTER SUBSTATION CONCEPT FOR 3 KV DC RAILWAY TRACTION SYSTEM


Abstract

In recent years, all newly manufactured and put into operation electric rail vehicles are equipped with asynchronous motors and have the opportunity
to return the energy to the overhead conytact line system during regenerative braking. This energy obtained from the regenerative braking process can
be fed back only if on the same OHCL section there is another electric vehicle that is simultaneously generating traction force. In this case this energy can be reused by this second vehicle. In any other case the energy generated by the regenerative braking process is dissipated on braking resistors. Moreover, the energy recuperation and transmission to the local power distribution system could be possible, if the traction substations were equipped with traction rectifier-inverter substation converters instead of traditional rectifiers. Converters are a type of converter semiconductor capable of bi-directional power transmission. This article outlines the technical problems which need to be solved while trying to model, design and to build such an inverter.


Keywords

traction power supplies; electric vehicles

Barlik R., Nowak M.: Poradnik inżyniera energoelektronika. WNT, Warszawa 1998.

Bael C.H., Han M.S., Kim Y.K., Choi C.Y.: Korea Railroad Research Institute. www.researchgate.net/publication/4214376_Simulation_Study_of_Regenerative_Inverter_for_DC_Traction_Substation [02.15.2015].

Cornic D.: Alstom Transport. www.researchgate.net/publication/224204695_Efficient_recovery_of_braking_energy_through_a_reversible_dc_substation [02.15.2015].

Januszewski S., Świątek H., Zymmer K.: Półprzewodnikowe przyrządy mocy. Właściwości i zastosowania. WKiŁ, Warszawa, 1999.

Korzycki E., Mazurek P., Świątek H., Zymmer K.: Uwarunkowania i zalety stosowania w trakcji elektrycznej 18-24 pulsowych zespołów prostownikowych. Czasopismo Techniczne E. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. 1-E/2007, 95-109.

Nowak M, Barlik R.: Układy sterowania i regulacji urządzeń energoelektronicznych, WSiP Warszawa 2008.

Raulin B: HESOP – innowacyjna podstacja trakcyjna z możliwością zwrotu energii rekuperacji do sieci elektroenergetycznej. Materiały XVI Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2014, Zakopane 2014.

Szeląg A.: Wpływ napięcia w sieci trakcyjnej 3 kV DC na parametry energetyczno-trakcyjne zasilanych pojazdów. Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM", Warszawa 2013.

Skarpetowski G.: Sposób sterowania elektrycznym zaworem przekształtnika, Rzeczpospolita Polska, Patent nr 168286.

PN - EN 50163. Zastosowania kolejowe Napięcia zasilania systemów trakcyjnych.

PN - EN 50160. Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych.


Published : 2015-06-30


Kruczek, W. (2015). TRACTION RECTIFIER-INVERTER SUBSTATION CONCEPT FOR 3 KV DC RAILWAY TRACTION SYSTEM. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 5(2), 25-29. https://doi.org/10.5604/20830157.1159325

Włodzimierz Kruczek  wkruczek@ikolej.pl
Instytut Kolejnictwa, Zakład Elektroenergetyki   Poland