546 2017 Endringsartikkel 1633

1 Endringsinformasjon

EndringsID	1633
Forslagsdato	11.01.2017
Forslagsstiller	Steinar Danielsen
Klassifisering	Kravendring
Bok	546 Banestrømforsyning, prosjektering og bygging
Kapittel	18 Kraftsystem
Avsnitt	5.2 Elektrisk resonansustabilitet
Forslagstekst	NIM NES prosjekt 13 hadde til hensikt å måle frekvensresponser av eksisterende rullende materiell med tanke på elektrisk resonansustabilitet. I tillegg ble ulike kraftsystemkonfigurasjoner målt for validering av simuleringsmodeller. Se EB.800500-000 og EB.800501-000. En oppsummering kritikaliteten er gjort i 201601124-10. Med bakgrunn i det foreslås en oppdatering av krav a og b i 5.2.
Referansedokumenter

2 Vurdering av endringen

Forslagsteksten under innebærer endring og standardisering av grensefrekvensen fL (se endringsforslag 1559). Det vil si:

• Tydeligere knytning mot forventet krav i ENE TSI/prEN50388-2:201Y.
• Tillatelse til å ha resonansfrekvenser i nettet ned til fL fremfor å måtte ha dispensasjon under 200 Hz. Det gir større fleksibilitet i utformingen av kraftsystemet.

Dette er basert på vurderinger i henviste dokumenter, spesielt EB.800502-000, der vi nå har bedre kunnskap om togenes egenskaper. Det vil si at situasjonen med tanke på elektrisk resonansustabilitet er mer avslappet enn tidligere, og at overspenninger på grunn av overharmoniske nå anses som dimensjonerende. De spesielle risikomomentene som bør hensyntas kommer tydeligere frem av kravteksten.

2.1 Forslagstekst

5.2 Elektriske resonanser

Eksitasjon av elektriske resonanser mellom induktanser og kapasitanser i kraftsystemet kan føre til overspenninger, vernutkoblinger og påvirkning på signal og sikringsanlegg. Eksitasjonen kan være overharmonisk belastning eller reguleringsforhold ved bruk av kraftelektronikkomponenter om bord i tog eller i statiske omformere. De elektriske resonansene bestemmes i stor grad ved bruk av høyspentkabler, lengde på matestrekninger og driftsforhold (tog i trafikk, seksjonering etc.). Hovedsammenhengen er at økt total kapasitans senker nettets laveste resonansfrekvens og økt kortslutningsytelse øker resonansfrekvensen.

a) Laveste elektriske resonansfrekvens: For å sikre stabilitet og robust samtrafikkevne skal kraftsystemet (både med og uten rullende materiell) utformes uten elektriske resonanser med frekvens under fL = 87 Hz (iht. prEN50388-2:201Y)

1. Verifikasjon: For overslagsberegninger av laveste resonansfrekvens kan vedlegg B i NEK TS 50238-2:2015 benyttes dersom det legges inn god margin. Se EB.800501-000 for målte karakteristikker for eksisterende omformere, kontaktledningsutforminger og tog.
2. Verifikasjon: Overholdelse kan verifiseres ved hjelp av en teoretisk studie, for eksempel basert på tilnærmingen i www.jernbanekompetanse.no/stabilitet i kraftsystemet i kraftsystemet kapittel 5.8.
3. Dokumentasjon: Verifikasjonen skal dokumenteres i en teknisk rapport hvor forutsetningene, metodikken og robustheten kommer tydelig frem.

b)Demping av elektriske resonanser: For å sikre driftsstabiliteten i jernbanennettet skal dårlig dempede resonanser med frekvens over fL unngås. Dette gjelder spesielt ved negativt dempebidrag fra styrte kraftelektronikkomponenter (tog og statiske omformere) som kan gi ustabilitet. Se EB.800501-000 for målte karakteristikker for eksisterende tog og omformere (høyeste aktive komponent er ved

• ca 300 Hz).
• lav immunitet for ikke å forsterke støystrømmer, for eksempel 95 og 105 Hz for lavfrekvente sporfelt.
  Merk at tog i Norge har krav om 95/105 Hz overvåking og utkobling. Det vil si at selv om det ikke finnes 95/105 Hz sporfelt på aktuell strekning, kan tog fremdeles få problemer med å kjøre om denne frekvenskomponenten blir for stor
• høy emisjon for ikke å eksitere til overspenninger, for eksempel ved
  • lavere odde overharmoniske (7.: 116 2/3 Hz osv.) fra tyristorstyrte elektriske kjøretøy, og
  • lavere like overharmoniske (6.: 100 Hz osv.) fra for eksempel metning av transformatorer ved rim på kontakttråden.

1. Utførelse: Kravet kan tilfredsstilles ved
   1. å unngå resonanser ved disse frekvensene,
   2. å vise at resonansene er tilstrekkelig dempet eller
   3. å fjerne forholdene i listen over.
2. Verifikasjon: Overholdelse kan verifiseres ved hjelp av en teoretisk studie, for eksempel basert på tilnærmingen i www.jernbanekompetanse.no/stabilitet i kraftsystemet i kraftsystemet kapittel 5.8.
3. Dokumentasjon: Verifikasjonen skal dokumenteres i en teknisk rapport hvor forutsetningene, metodikken og vurderingene kommer tydelig frem.

2.2 R - pålitelighet

Ingen endring, men bedre forklaring gjør det mer sannsynlig at vi unngår kritiske situasjoner.

2.3 A - tilgjengelighet

Ingen endring

2.4 M - vedlikeholdbarhet

Mer marginer tillatelse til lavere resonansfrekvenser ned til fL gir økt mulighet for seksjonering for vedlikehold

2.5 S - sikkerhet

Ingen endring

2.6 L - levetid

Ingen endring

2.7 Ø - økonomi

Større fleksibilitet i utforming av kraftsystemet gir mulighet for innsparinger.

2.8 K - kapasitet

Ingen endring

2.9 Oversikt over dokumenter som er relevante for vurderingen av endringen

• EB.800500-000
• EB.800501-000
• EB.800502-000

2.10 Høringskommentarer

Uformell kommentering gjennomført:

• Energi v/E. Bjørnstad: Bra
• Trafikverket v/D. Ribbenfjärd: Bra

3 Innstilling fra fagansvarlig

Innstiller på endringen --Steinar Danielsen (diskusjon) 12. jan. 2017 kl. 12:05 (CET)

4 Behandling i godkjenningsrådet

4.1 Trafikk

Ok --Erik Borgersen (diskusjon) 17. jan. 2017 kl. 12:19 (CET)

4.2 Prosjekter

OK --Nerbre (diskusjon) 21. jan. 2017 kl. 14:15 (CET)

4.3 Infrastruktureier

ok--Jens Melsom (diskusjon) 26. jan. 2017 kl. 21:24 (CET)

4.4 Teknologi

ok--Tore Telstad (diskusjon) 23. jan. 2017 kl. 11:00 (CET)

4.5 Konklusjon

Endringen gjennomføres

-- Husk å endre kategori til \"Endringsartikler til godkjenning\" når forslaget er klart! --