Пер Хальварссон, директор з розвитку бізнесу ABB Швеція, розповів про тягові рішення АББ на європейських залізничних мережах на Угорській залізниці 2014.
Основне питання полягає в тому, як ми можемо забезпечити достатньо електроенергії для мережі залізничних контактних мереж, щоб задовольнити енергетичні потреби сьогоднішніх та завтрашніх поїздів. Мета - побудувати найбільш ефективний шлях передачі енергії через підстанції, лінії електропередач до транспортних засобів та інших споживачів. Підстанції можуть бути різними залежно від того, чи є вхід і вихід постійним або змінним струмом. Пасажири хочуть витрачати якомога менше часу на подорожі, і відповідь залізниць на це - збільшення швидкості. Однак інфраструктурне підґрунтя цього не є простим; є багато учасників, багато елементів, і для кожного елемента потрібно знайти ідеальне рішення.
Балансир навантаження 50 герц, розташований у трифазній національній мережі, та підсилювач напруги, інтегрований в однофазну тягову систему, підвищують ефективність електроживлення. Хоча пристрої для підвищення продуктивності та підвищення стабільності можна модернізувати до окремих систем, але якщо з самого початку впроваджувати інноваційні рішення, вартість проектування всієї системи може бути нижчою, забезпечуючи високу якість та адекватну потужність. У той же час якість існуючої інфраструктури повітряних ліній може бути трансформована за відносно невисоких витрат і за короткий час, завдяки чому в результаті вийде система надійності та якості.
Реактивний струм зустрічається всюди в системах електропостачання, хоча він нам не потрібен; нам потрібен активний струм для керування транспортними засобами. Для підвищення стабільності мережі на європейській залізничній мережі встановлені сотні компенсаторів реактивного струму; їх використання може збільшити потужність існуючої інфраструктури.
Для поліпшення профілю напруги повітряної лінії встановлені компенсатори реактивного струму (підсилювачі напруги). Ці пристрої покращують профіль напруги, вводячи в систему контрольований реактивний струм. Це запобіжить зменшенню рівня напруги до рівня, який загрожує життєздатності залізничного транспорту.
Причин для встановлення компенсаторів реактивного струму може бути декілька: вони дозволяють збільшити щільність руху, не порушуючи роботу електричної системи, додаткову потужність можна передавати на існуючу інфраструктуру і, отже, використовувати більш ефективно. Це може бути реалізовано як інвестиція в грінфілд, оновлення чи електрифікація залізниці; зменшує інвестиційні витрати. В результаті його застосування потрібно менше пунктів подачі; Прикладом цього є залізнична лінія Серенч - Сатораляюйхели.
Наводячи зарубіжний приклад, на лінії з потребою в енергії 17 МВт у Франції, де допустимий дисбаланс становить 1% за звичайних умов та 1,5% за екстремальних умов, завданням було дотримуватися потреби в енергії, що виникає внаслідок збільшення використання існуючої інфраструктури . Умови включали мінімізацію вартості, зменшення коливань напруги, дисбалансів та підтримання гармонік. Рішенням було підтримання існуючої структури електропостачання, доповненої компенсаторами реактивного струму та балансирами навантаження, встановленими у відповідних місцях. Застосування технології SVS Light призвело до динамічної продуктивності, активної фільтрації, балансування навантаження з мінімальними втручаннями.
На високошвидкісній лінії Великобританії (HS1) високі перепади напруги через рідкісні точки подачі та дисбаланс напруги спричинили проблеми. Вбудовані підсилювачі напруги були рішенням для підтримки рівня напруги на повітряній лінії, тоді як розподільники навантаження - рішенням для відновлення симетричної напруги.
Лондонське метро (LUL) перейшло від власної системи електропостачання до загальнодоступної мережі Лондона; однак без спеціальних заходів коливання напруги та гармонічні порушення в мережі 132 кВ перевищили б межі допусків. Треба було врахувати, що поїзди живляться постійним струмом, живляться діодними випрямлячами.
У першому турі в мережі було встановлено 5 компенсаторів реактивного струму (згодом ще один) та 10 фільтрів гармонік.
АББ також здійснив успішні модернізації в Угорщині; в основному вони включають введення в дію підсилювачів. Віддаляючись від точки живлення, напруга повітряної контактної лінії безперервно зменшується, поки не досягне межі, коли вона вже занадто низька для роботи електротягових транспортних засобів. Підсилювальні трансформатори здатні "пересунути" цю межу, дозволяючи встановлювати підстанції живлення на більшій відстані одна від одної.
Ефективність залізниці можна підвищити за допомогою компенсаторів реактивного струму, їх використання є швидким та економічним рішенням для підвищення продуктивності електричної тяги. Ефективність електричної мережі можна збільшити, покращити якість переданої потужності, зменшити гармоніки, коливання напруги та дисбаланси.