Што е подстаница?
Се работи за чвор, во електроенергетски систем. Во класична смисла зборуваме за партер ширина и должина, заштитен со ограда, каде можеме да видиме интерконекција меѓу мрежи, жици од една страна, жици од друга страна и медиум на поврзаување помеѓу, потоа, поврзани трансформатори од една и од друга страна, коишто подигнуваат или спуштаат напони и струи со едни велични во други величини потребни на соодветно конзумно подрачје, според тоа, енергијата добива трансформации и се трансформира на разни напонски нивоа. Партерот како подстаница е погодно за работа на инженери во смисла на мерења на напони и струи, активни и реактивни моќи, заштити од форми на кратки споеви, струјни и напонски преоптоварувања, поставување опрема, кранови и тн. Според тоа, во широка смисла, подстаница е поле коешто поврзува и разврзува, заземјува, регулира тек на моќ преку напони или оптимизира ток на моќ. Подстаница за тракција може да се занимава и со компензирачко поле за реактивна моќ, со исправувачки елементи во смисла на тролејбуска и трамвајска мрежа. И исто така, континуиран мониторинг, дијагноза и далечинско управување при испади, и слично.

железница
напојување од 110 [kV] или 35 [kV] мрежа
трансформатор за тракција 25 [kV]
изолатори, осигурувачи
секционирање и субсекционирање
нисконапонски еднофазни буст трафо на бандера
громобранско јаже врзано за земја со шини
25 [kV] надземна мрежа x 2 линии
подстаница

25 x 35 метри
20 x 30 метри
20 x 25 метри
15 x 25 метри
15 x 20 метри
10 x 15 метри

монтирани серијски и еднофазни буст трансформатори на надземна мрежа на позитивен потенцијал на вод на 25 [kV] за подигнување на напон на подалечна линија којашто не е блиску до подстаница
повратна линија на секундар на буст трафо е врзана со шини и со негативен потенцијал на трофазно-двофазно трафо од коешто се влечат дисперзивни струи низ земја

подстаници за напојување
еднофазна трафостаница за напојување
влечење фазна линија на различни делници на траса од трифазна мрежа

едноставен систем на
надземна мрежа и повратна линија низ шини
надземна мрежа со
буст трафо со повратна линија со изолирани шински секции
автотансформатор 2 x 25 [kV]
со повратна линија со негативен потенцијал којашто влече струи од собирница на шини

еднофазно серијски врзанo за надземна мрежа трафо
негативен потенцијал на шини
позитивен потенцијал на надземна мрежа
подстаница со трафо за напојување

за вградување во урбан пејзаж

25 [kV] подстаница на страна на надземна мрежа
тракцијски трансформатор
локомотива
шини
струи на надземна мрежа
струи на шини

заземјување на бандери и шини на ист потенцијал и линија со земја

бустер се користи кога линијата е оддалечена од подстаница
серијски врзан со надземна мрежа
еднофазен
шини, изолатори, паралелно повратно громобранско јаже

600 [V] и 750 [V]
споделување на подстаници
меѓу шински и булеварски електричен транспорт


центар на град
оградена

отворен тип

затворен тип
Подстаници, скретници, надземни кабли
Изградбата на подстаница е повеќе од 1 милион евра. Една скретница е повеќе десетици илјади евра. Профилирани бакарни водови чинат над десет евра по килограм, а „фидер“ кабли повеќе од десет евра по килограм.
Тролејбуска и трамвајска мрежа
Заеднички подстаници
Трамвај користи еден бакарен вод за влечење напон, позитивен пол, којшто се „обесува“ за столбови, додека како втор, негативен пол, се користат трамвајски шини, а во многу системи и врзани серијски за мрежата, трансформатори коишто го подигнуваат напонот на места коишто се поодалечени од подстаница (трафостаница), каде што напонот „паѓа“, но во исто време, таквите трансформатори ја врзуваат негативната страна со шините, негативниот потенцијал во однос на надземната мрежа, а тоа се прави за да се влечат струи коишто „бегаат“ низ земјата и затвораат круг низ подземна инсталација и со долготрајно дејство прават кородирање на цевки и инсталации.
Кај тролејбуската мрежа, од друга страна и за позитивниот и за негативниот пол се користат бакарни водови коишто се „бесат“, односно „висат“ на столбовите.
Планирање на систем од трамваи и тролејбуси, неминовно повлекува планирање на заеднички подстаници. Тоа е предност при инвестирање во повеќедеценијски проект.
Мрежата е поделена во поголем број секции, а должината на секциите е ограничена поради падовите на напон во мрежата коишто се подигнуваат со нови подстаници или со еднофазни трансформатори за одржување на напон на номинална вредност.
Напојување од
Наизменична мрежа
Еднонасочна мрежа

AC мотори
Наизменичен напон од надземна мрежа, исправувачко трафо, еднонасочен линк, инвертер, трифазни индукцијски мотори.
Трофазни, индукцијски фреквенцијски контролирани мотори
напојувани од еднонасочен линк
од наизменична мрежа

DC link
3 phase frequency controlled
4 induction motors

DC мотор
Наизменична мрежа, трафо, еднонасочен линк, еднонасочни мотори.
Дополнителни системи влечат напон од секундар на трафо.

DC мрежа / DC link
DC мотор
Еднонасочна мрежа, еднонасочни мотори.
Дополнителни системи се директно врзани на линк со прекинувачи.
Алтернатор се користи за полнење батерии преку исправувачи за дополнителни потреби во возило.

AC мотор
Наизменична мрежа, исправувачко трафо, еднонасочен линк, мотори.
Дополнителни системи влечат напон од еднонасочен линк преку back-boost преобразувач, трофазно трафо и тн.

дијаграм на подстаница
наизменична мрежа
изолација
осигурувачи
трафо
исправување
пеглање на напон со кондензаторски паралелно врзани модули
тракцијска мрежа

https://bit.ly/2JBUceI
traction circuits and choppers
15 / 25 kV 50 Hz AC
3 kV DC
1,5 kV DC
DC links
chopper step-up
chopper step-down

buck step-down
switched mode power supplies
Power Semiconductor Applications – Philips Semiconductors

boost step-up
switched mode power supplies
Power Semiconductor Applications – Philips Semiconductors

boost
switch time on-off

Објава на мрежа 2019
Македонски железници
https://www.mzi.mk/documents/OBJAVA-NA-MREZA-2019.pdf

двоколосечна инсталација на траса
подстаницата е во лево невидлива за очи
АЦ надземна мрежа
ДЦ линк од надземна мрежа

подстаница на 35
подстаница на 20

подстаница за еднонасочен напон
корозија на подземен катастар
инсталации под земја
водење на дисперзирани струи од повратна

катодна и анодна страна на бетон
анодна и катодна страна на земја
катодна и анодна страна на влечно возило на шини и подстаница
нагризувања на подземни цевки и арматури
наизменични и еднонасочни струи низ земја

заземјување на метална бандера со шини без громобранско јаже
заземјување на бандери со гром јаже без директно врзување на секоја бандера со шини
знаци крај патот – иво андриќ

димензија на плато на подстаница од бетон и цигла со ширина од 6 метри и должина на 20 метри, а висина од 8 метри
дел од опремата е на отворено
мрежата се „беси“ странично на бандера
двоколосечната трака не се гледа на сликата
П изведба бандерашка конструкција
поддршка за два колосека и заземјување на бандера со шини
подстаница со 4 секции за напред и назад
4 секции е еднакво на комбинација од 2 до 4 трансформатори во ависност од делницата и диемнзионирањето од употребата

трансформатори
исправувачки ормари
филтрирање

ХЕСОП | HESOP converter 1500 [V]
alstom
Тракцијски трансформатори
Помошни трансформатори при тракција
Трафо во подстаници
Фидер трансформатори за еднонасочна тракција се користат за напојување на исправувачи, а се напојуваат од наизменична трофазна мрежа. ДЦ трафо напојува надземен вод за трамвај или тролејбус или трета шина за метро. Исправувачите и трафото се интегрирани како единствен систем во подстаница. Имаат моќ до 1 [MVA] за трамвај и троли. Наизменична мрежа на примар со лепеза од 110/35/20/10 [kV], а на секундар со исправување и до 3000/1500/750/600 [V], со пеглање со кондензатори.
Бустер трансформатори се користат со наизменична мрежа за да ја собираат повратната струја од шините и земјата во повратниот спроводник. Дисперзијата на струите од повратните шини уништува кабли, железни конструкции на мостови, метални цевки, арматури и тн. Создаваат интерференции поради репродукција на електромагнетно поле во метални предмети со коишто доаѓаат во контакт. Електрониката којашто е присутна во сите уреди и распространета насекаде бара инсталација на овој тип на трафо-а коишто ги собираат шините на специјален спроводник до заземјување. Бустер трафо е еднофазно трафо со однос 1:1, со мала импеданса; како напонски мост. Моќ под 800 [kVA], за мрежа под 25 [kV], работат на спектар од фреквенции од 16,67, 25, 50 и 60 [Hz], струи под 800 [A]. Херметички затворен, со масло.

Помошни трансформатори се трофазни трансформатори коишто се инсталираат на бандери долж линијата на трасата на трифазни мрежи и служат за дополнително напојување за тракцијски системи за светло, топлина, друго, како и за репродукција на еднофазен напон за слични потреби.

Изолацијски трансформатор е трансформатор којшто одделува наизменична мрежа од еднонасочни струи коишто се дисперзираат блиску до шини со негативен потенцијал од еднонасочна струја, коишто се во близина на шини со негативен потенцијал коишто се дисперзираат од наизменична струја. Моќ до 10 [MVA], еднофазни од 15 [kVA] до 25 [kVA] и се инсталираат на места кадешто има премин од една напојна мрежа на друга.
Влечни трансформатори се наоѓаат внатре во влечни возила и се користат за напојување на локомотиви и возови. Тракцијските трансформатори за локомотиви и возови, покрај на наизменична мрежа, работат и на еднонасочна мрежа. Покрај намотките за влеча, трансформаторот има високонапонски навивки (примар), навивки за филтрирање, помошни навивки, навивки за грејачи, и тн. Вградените влечни трансформатори се инсталирани во електричното возило според спецификите на барањата за возилата. Влечниот трансформатор е најтешкиот дел од машината. Димензиите на трансформаторот (волумен и маса) мора да одговараат на тешки механички оптоварувања без да се нарушат перформансите на возилото.

traction transformer
Струите на оптоварување се несинусоидални поради хармоници од преобразувачи коишто имаат нелинеарни оптоварувања. Неопходно е да се пресмета влијание на хармониците, поради тоа што влијанието на хармониците ја намалува ефикасноста на трансформаторот, а со тоа и животниот век на изолацијата.


пантограф влече од наизменична мрежа
осигурувачи на кров на возило
исправувачко трафо
ДЦ линк до инвертер до 3 фазни, 4 индукцијски мотори
ДЦ линк до помошни системи за ладење, компресор, кондензатори, вентилатори
а во случај на трамвај или тролејбус којшто влече напон од еднонасочна мрежа, трансформацијата направена во подстаница, се подигнува или спушта со чопери (buck-boost) и од инвертори се преобразува до 3 фазни, 4 индукцијски мотори

магнетни силови линии

кон дванаесетиот дел – контрола и управување на микромотори
кон единаесетиот дел – топологии на напојувања и подстаници
кон десетиот дел – формули
кон деветиот дел – ЛРТ мастер план
кон осмиот дел – инженерски антиупатства
кон седмиот дел – тракција и формирање трака
кон шестиот дел – култура X
кон петиот дел – возила и безбедност
кон четвриот дел – пантограф и троли
кон третиот дел – траси
кон вториот дел – шински систем
кон првиот дел – мотори
кон зеро – историја на макжелезници
Thyristor controlled power for electric motors, R. S. Ramshaw
Power electronics, Daniel W. Hart
Power Semiconductor Applications, Philips Semiconductors
Application Manual Power Semiconductors SEMIKRON International GmbH, Wintrich, Ulrich, Tursky, Reimann
Practical Variable Speed Drives and Power Electronics, Malcolm Barnes
Electric traction, Prof. PhD Nikola Lj. Cekredzi, Electro-technical faculty – Skopje, University of St. Cyril and Methodious, 1999
Railway electrification systems & engineering, Shailah Frey
Electrical Railway Transportation Systems, Morris Brenna, Federika Foiadelli, Dario Zaninelli
Electrical Motors and Drives, fundamentals, types and applications, Austin Hughes and Bill Drury
A textbook of electrical technology, Volume III, Transmission, distribution and utilization, 43. Electric traction, B.L Theraja, A.K. Theraja
Electromagnetic Foundations of Electrical Engineering, J. A. Brandão Faria
Traction feeding schematic https://www.irfca.org/docs/traction-feeding-schematic.html
Modern design of onboard traction transformers, Jurkovic, Sitar, Zarko, 2014, Research gate
Power System Modelling for Urban Massive Transportation Systems, Rios, Ramos, 2012, Research gate
Calculation method for powering a tramway network, Jakob Edstrand, CHALMERS, University of technology, Goteborg, Sweden 2012
Објава на мрежа 2019 Македонски железници https://www.mzi.mk/documents/OBJAVA-NA-MREZA-2019.pdf
LRT – Light Rail Transit, Institute of Urban Transport India
Elektricne masine i postrojenja, Naucna Knjiga 1988, Milos Petrovic
Elektricna vuca, Naucna Knjiga 1974, Dr. Inz. Bozidar Z. Radojkovic
Интервју, Зоран Кракутовски, Катедрата за железници при Градежниот факултет во Скопје
Предавања на Добри Чундев, Конференција за ел. возила 2013
Интервју, Петровиќ Слободан
Интервју, Марјан Матевски, МЖ
Keysan lectures http://keysan.me
МАКО СИГРЕ 2007 A1-03R, Развој на асинхрониот мотор од Тесла до денес, Чундев Мирчевски
The PN Junction. Universidad de Granada-Spain Creative Commons By-NonCommercial-NonDerivs
Ферми рамниште на валентни и спроводливи електрони https://www.youtube.com/watch?v=zdmEaXnB-5Q
Политики на ЕВРОПСКА унија EУ Директиви
IEC 62196
Light Rail Transit Association
trampower
abb
Type 2 connector
exciter
IEC Standard 60850, Railway applications – supply voltages of traction systems
IEC Standard 60038, Standard Voltages
Стандард за шински апликации BS EN 50163
Стандард за шински апликации IEC 60850
Safe operating area https://en.wikipedia.org/wiki/Safe_operating_area
Листа на електрифицирани системи
Electrification of the Transport System, European Comission 2017, Directorate-General for Research and Innovation, Studies and Report
Commons
Производители на автобуси, тролејбуси, трамваи, инвертори
bkm
etonltd
trolza
skoda
solarisbus
laz
trans-alfa
vanhool
trolleybus manufacturers
Yaskawa America
OppCharge отворен протокол
ЕЛФА Сименс
HESOP converter, ALSTOM
ЕЛЕМ ветерни паркови
Сименс СГТ750 гасна турбина
Турбини: Пелтонова, Францисова, Капланова
окно
porta3.mk
СКУП МКД
Види Вака медиа, https://www.facebook.com/watch/?v=2132703696851421
Македонски Железници, историја
Македонски Железници, јавни информации
ЈСП информации за Chariot електричен автобус Безбедност за ел. возила и автомобили GB/T 19751-2005
Физибилити студија за трамвајски систем во Град Скопје, јавни податоци
Оригинални слики за ел. возила пред 1930 https://mashable.com
еуростат
GSP
Дизајн на железница, дизајн Владимир Билд информации
Кирил Минанов, предавање за електрични возила, Автономна зона ден 14, ФЕИТ амфитеатар, 24 февруари 2015, 1800 часот
Приватни видеа Кирил Минанов