Publicação
Caracterização das frequências de ressonância de subestações de tração de 25 kV a 50 Hz
| Resumo: | A presente dissertação de Mestrado tem como objetivo realizar o estudo teórico e a simulação numérica de uma aplicação para determinação das frequências de ressonância existentes nos troços de via eletrificados da Rede Ferroviária Nacional, bem como proceder ao seu mapeamento para identificar o grau de compatibilidade do teor harmónico gerados pelos conversores eletrónicos de potência de tração do material circulante existente em Portugal. O trabalho desenvolvido começa por descrever as características da Rede Ferroviária Nacional em matéria de Energia de Tração, bem como descreve o tipo de material circulante escolhido para a avaliação do grau de compatibilidade dos seus conversores eletrónicos de potência de tração. O estudo teórico para a elaboração da aplicação para a obtenção das frequências de ressonância teve como base a formulação de Carson-Clem e modeliza um troço eletrificado por uma subestação de tração elétrica através do Modelo de Linhas de Transmissão Multicondutoras. Esta ferramenta obedece igualmente às regras nacionais e europeias em matéria de energia de tração e retorno da corrente de tração. Por último é adaptado e desenvolvido o modelo em Matlab/Simulink, necessário para a simulação numérica das frequências de ressonância do troço eletrificado alvo do presente estudo. A frequência de ressonância é obtida através da injeção de corrente ao longo do troço, com variação de frequência, obtendo assim a impedância de ressonância do troço a estudar. Após determinadas as frequências de ressonância, serão comparadas com as frequências de operação dos conversores eletrónicos de potência de tração de um tipo de material circulante que opera atualmente na Rede Ferroviária Nacional. |
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| Autores principais: | Oliveira, Pedro Alexandre Mendes |
| Assunto: | Frequência de ressonância Frequency Rede Ferroviária Nacional National Railways Infraestruturas de Portugal Infraestruturas de Portugal Teor harmónico Harmonic content Conversores eletrónicos de potência de Tração Power electronic traction converters Energia de tração Traction energy Retorno da corrente de tração Grounding Material circulante Rolling stock Injeção de corrente Current injection Variação de frequência Frequency variation Impedância Impedance Subestação Substation Modelo de linhas de multicondutoras Multiconductor transmission lines Carson-Clem |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | A presente dissertação de Mestrado tem como objetivo realizar o estudo teórico e a simulação numérica de uma aplicação para determinação das frequências de ressonância existentes nos troços de via eletrificados da Rede Ferroviária Nacional, bem como proceder ao seu mapeamento para identificar o grau de compatibilidade do teor harmónico gerados pelos conversores eletrónicos de potência de tração do material circulante existente em Portugal. O trabalho desenvolvido começa por descrever as características da Rede Ferroviária Nacional em matéria de Energia de Tração, bem como descreve o tipo de material circulante escolhido para a avaliação do grau de compatibilidade dos seus conversores eletrónicos de potência de tração. O estudo teórico para a elaboração da aplicação para a obtenção das frequências de ressonância teve como base a formulação de Carson-Clem e modeliza um troço eletrificado por uma subestação de tração elétrica através do Modelo de Linhas de Transmissão Multicondutoras. Esta ferramenta obedece igualmente às regras nacionais e europeias em matéria de energia de tração e retorno da corrente de tração. Por último é adaptado e desenvolvido o modelo em Matlab/Simulink, necessário para a simulação numérica das frequências de ressonância do troço eletrificado alvo do presente estudo. A frequência de ressonância é obtida através da injeção de corrente ao longo do troço, com variação de frequência, obtendo assim a impedância de ressonância do troço a estudar. Após determinadas as frequências de ressonância, serão comparadas com as frequências de operação dos conversores eletrónicos de potência de tração de um tipo de material circulante que opera atualmente na Rede Ferroviária Nacional. |
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