diplomsko delo
Povzetek
V nalogi sem se osredotočil na preučevanje uporabe baterijskih hranilnikov na ključnih mestih
v električni vleki. Za začetek sem podal pregled trenutnega stanja ter razvoja železniške
elektrifikacije v Sloveniji. Pozornost sem namenil podrobnemu opisu delovanja
elektronapajalnih postaj (ENP) in voznih omrežij (VO), ki so ključni za zagotavljanje
nemotenega delovanja električnega vlečnega sistema.
V nadaljevanju sem raziskal obstoječe metode ozemljitve in izpostavil izzive, povezane z
napetostjo dotika, ki lahko ogrožajo varno delovanje sistema in varnost uporabnikov. Izvedel
sem analizo potenciala na povratnem vodniku ter preučil, kako lahko zaščitne naprave
prispevajo k obvladovanju teh težav. Pri meritvah, ki sem jih dobil v podjetju Slovenskih
železnic na železniškem postajališču Otoče, sem ugotovil, da trenutna infrastruktura ni dovolj
močna, da bi učinkovito obvladovala naraščajoče prometne obremenitve, kar povzroča dvig
potenciala na povratnem vodniku. To nakazuje, da obstoječi sistem morda ne bo zmožen
zadostiti povečanim potrebam po energiji v prihodnosti.
Dotaknil sem se izračuna porabe energije vlaka na progovnem odseku Kranj – Žirovnica, kamor
bi vgradili baterije. Z izračunom porabe energije ter nagibom proge na območju Otoče sem
podal ugotovitev razlogov za delovanje zaščitnih naprav med normalnim obratovanjem.
Kot rešitev za te težave sem predlagal uvedbo litij-železo-fosfatnih (LFP) baterij, kot dodatno
elektronapajalno postajo (ENP). Te baterije bi lahko pomembno prispevale k stabilizaciji
napetosti v omrežju, saj omogočajo shranjevanje energije, pridobljene med regenerativnim
zaviranjem vlakov, ter njeno sproščanje v času povečanih energetskih potreb. S pomočjo
izračunov sem določil ustrezno kapaciteto baterij, da bi te lahko učinkovito služile kot dodatni
vir napajanja. Izračuni so pokazali, da bi uvedba baterijskega sistema lahko zmanjšala napetost
dotika in izboljšala celotno zmogljivost elektroenergetskega sistema.
Na koncu sem ugotovil, da bi integracija baterij v omrežje električne vleke predstavljala
dolgoročno in učinkovito rešitev za izboljšanje zanesljivosti in varnosti železniškega sistema.
Z njimi bi lahko obvladovali povečanje prometu danes in v prihodnosti.
Ključne besede
elektronapajalne postaje;vozno omrežje;baterije;napetost;vlaki;visokošolski strokovni študij;Aplikativna elektrotehnika;diplomske naloge;
Podatki
Jezik: |
Slovenski jezik |
Leto izida: |
2024 |
Tipologija: |
2.11 - Diplomsko delo |
Organizacija: |
UL FE - Fakulteta za elektrotehniko |
Založnik: |
[E. Bele] |
UDK: |
621.31:629.4(043.2)(0.034.2) |
COBISS: |
207234819
|
Št. ogledov: |
40 |
Št. prenosov: |
15 |
Ocena: |
0 (0 glasov) |
Metapodatki: |
|
Ostali podatki
Sekundarni jezik: |
Angleški jezik |
Sekundarni naslov: |
Use of battery storage at critical point of electric traction |
Sekundarni povzetek: |
In the assignment, I focused on studying the use of battery accumulators at key points in electric
traction. To begin with, I gave an overview of the current situation and the development of
railway electrification in Slovenia. I paid attention to a detailed description of the operation of
electric power stations (ENP) and driving networks (VO), which are key to ensuring the smooth
operation of the electric traction system.
In the following, I explored existing grounding methods and highlighted the challenges
associated with touch voltage that can threaten the safe operation of the system and the safety
of users. I performed a potential analysis on the return line and looked at how protective devices
can help to control these problems. In the measurements I got on behalf of Slovenian railways
at the Otoče railway station, I found that the current infrastructure is not strong enough to
effectively handle the growing traffic loads, which causes an increase in the potential on the
return conductor. This suggests that the existing system may not be able to meet increased
energy needs in the future.
I touched on the calculation of the energy consumption of the train on the Kranj - Žirovnica
line section, where the batteries would be installed. By calculating the energy consumption and
the slope of the track in the Otoče area, I gave a conclusion of the reasons for the operation of
protective devices during normal operation.
As a solution to these problems, I proposed the introduction of lithium-iron-phosphate (LFP)
batteries as an additional electrical power station (ENP). These batteries could significantly
contribute to the stabilization of the voltage in the network, as they enable the storage of energy
obtained during the regenerative braking of trains and its release in times of increased energy
needs. With the help of calculations, I determined the appropriate capacity of the batteries so
that they could effectively serve as an additional power source. Calculations showed that the
introduction of a battery system could reduce the touch voltage and improve the overall
performance of the power system.
In the end, I concluded that the integration of batteries into the electric traction network would
represent a long-term and effective solution for improving the reliability and safety of the
railway system. They could handle the increase in traffic today and in the future. |
Sekundarne ključne besede: |
electric power stations;driving networks;batteries;voltage;train; |
Vrsta dela (COBISS): |
Diplomsko delo/naloga |
Študijski program: |
1000315 |
Komentar na gradivo: |
Univ. v Ljubljani, Fak. za elektrotehniko |
Strani: |
1 spletni vir (1 datoteka PDF (VIII, 49 str.)) |
ID: |
25011548 |