Övertoner i lågfrekventa banmatningssystem

• Main Author: Asplund, Rebecca
• Format: Bachelor Thesis
• Language: Swedish
• Published: Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik 2023
• Subjects: elkvalitet; mätning; spänningsövertoner; järnväg; THD; Electrical Engineering; Electronic Engineering; Information Engineering; Elektroteknik och elektronik; Ånge; Boden; Gällivare; Kalix; Kiruna; Ström
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-95834

Övertonsdistorsionen ökar i hela världen i takt med den ökade användningen av kraftelektronik. De elektroniska enheterna är dessutom mycket beroende av en god spänningskvalitet för att fungera pålitligt och effektivt. Det mesta av all utrustning i kraftnätet är utformade för att fungera för en sinusformad spänning och ström, därför är det viktigt att känna till nivåerna och effekterna av övertoner samt vilka konsekvenser det medför. Övertoner är heltalsmultiplar av grundfrekvensen. Ström- och spänningsövertoner kan förekomma i järnvägsnätet och orsaka störningar. Dessa störningar kommer i allmänhet från olinjära laster. De olinjära lasterna medför att distorsion uppstår. Trafikverket ser ett behov av att analysera och kartlägga övertonsinnehållet i kraftsystemet för att få kunskap om övertonsnivåer i nätet. Arbetet utförs på nationell nivå, med hänsyn till fordonens utbredning och befintliga system. I detta arbete gjordes en kartläggning av spänningsövertoner och THD (Total Harmonic Distorsion) på banmatningssidan vid femton utvalda omformarstationer: Alingsås, Bastuträsk, Boden, Borlänge, Eldsbega, Gällivare, Häggvik, Kalix, Kiruna, Mellansel, Nässjö, Ockelbo, Ånge, Åstorp och Ösmo. De uppmätta nivåerna jämfördes stationerna emellan, avvikelser och likheter i övertonsnivåer beaktades tillsammans med avvikelser och likheter gällande system, trafik och teknik för att undersöka om det fanns återkommande samband. Mätvärdena tillhandahölls av Metrum i form av 10-minutersvärden för tidsperioden 2021-08-01 till 2022-11-30. Det gjordes även en kartläggning av relevanta standarder för övertoner i 16 2/3 Hz-nätet. Ingen relevant standard fanns att tillgå, istället användes immunitetsnivåer för enheter anslutna till 16 2/3 Hz-nätet för att undersöka om de uppmätta nivåerna låg under dessa med en god marginal. Höga nivåer av THD har upptäckts vid Bastuträsk, Borlänge, Mellansel, Nässjö, Ockelbo och Ånge. Det gemensamma för dessa stationer är att de har statiska omriktare av tekniken mellanledsomriktare eller ...