Kolejowe statyczne przemienniki częstotliwości Hitachi Energy pomogą zelektryfikować najważniejszy korytarz kolejowy na Litwie

fot. Hitachi Energy

Rozwiązanie Hitachi Energy w zakresie jakości zasilania zmniejsza o prawie połowę liczbę przyłączeń do sieci potrzebnych w europejskim korytarzu kolejowym. Kolejowe statyczne przemienniki częstotliwości pomogą Litwie zelektryfikować najważniejsze połączenie kolejowe między jej stolicą a głównym portem, zmniejszając emisję CO₂ o 150 tys. ton rocznie i koszty operacyjne o 40 procent.

Koleje Litewskie (LTG), państwowy operator kolejowy, elektryfikuje swój najważniejszy korytarz kolejowy, który biegnie z jednego końca kraju na drugi: między stolicą, Wilnem, a głównym portem, Kłajpedą - na odcinku 377 kilometrów.

Po ukończeniu prac w 2024 r. korytarz będzie obsługiwał trzy czwarte litewskich kolejowych przewozów towarowych i dwie trzecie kolejowych przewozów pasażerskich.

Elektryfikacja korytarza pozwoli zastąpić zanieczyszczające środowisko lokomotywy spalinowe szybkimi pociągami elektrycznymi o niższej emisji dwutlenku węgla. Według litewskiego rządu zmniejszy to emisję CO₂ o 150 000 ton rocznie i obniży koszty operacyjne o 40 procent.^[1]

Elektryfikacja kolei wymaga przyłączeń korytarza do sieci energetycznej. Można to zrobić na dwa sposoby: za pomocą konwencjonalnych podstacji transformatorowych (mających jednak kilka wad) lub za pomocą stacji ze statycznym przemiennikiem częstotliwości (SFC) Hitachi Energy.

Rozwiązanie Hitachi Energy, oprócz wielu innych korzyści operacyjnych, zmniejszy o prawie połowę liczbę przyłączeń do sieci potrzebnych do zasilania korytarza kolejowego.

Hitachi Energy zostało wybrane przez ELECNOR, hiszpańską firmę z branży infrastruktury, energii i telekomunikacji oraz jej partnera konsorcyjnego, firmę Inabensa, które są odpowiedzialne za elektryfikację całego projektu.

Rozwiązanie obejmuje osiem przemienników SFC, które są zainstalowane na przyłączach do sieci wzdłuż korytarza kolejowego. Urządzenia zostały wstępnie zmontowane, przetestowane i uruchomione w fabryce Hitachi Energy w Turgi w Szwajcarii, co umożliwia szybką instalację i przyłączenie do sieci.

W zastosowaniach kolejowych, SFC są tradycyjnie używane do konwersji energii elektrycznej z trójfazowej sieci dystrybucyjnej, która działa z częstotliwością 50 lub 60 herców (Hz), do jednofazowej sieci kolejowej, która w niektórych krajach funkcjonuje z częstotliwością 16,7 lub 25 Hz.

Na Litwie zarówno sieć energetyczna, jak i sieć kolejowa działają z tą samą częstotliwością 50 Hz, więc konwersja nie jest konieczna. Jednak korzyści operacyjne i kosztowe wynikające z zastosowania urządzeń SFC znacznie przewyższają te płynące z wykorzystania konwencjonalnych podstacji transformatorowych.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych podstacji, SFC eliminują brak równowagi napięcia spowodowany zasilaniem sieci kolejowej z sieci trójfazowej. Zapewnia to zgodność z surowymi przepisami kodeksu sieciowego operatora systemu przesyłowego, zmniejszając tym samym ryzyko. Umożliwia to również przyłączenie się do sieci dystrybucyjnej średniego napięcia, a nie do droższej sieci przesyłowej wysokiego napięcia.

Urządzenia SFC dynamicznie kontrolują napięcie i przepływ mocy, co daje bardziej stabilne napięcie w sieci trakcyjnej i zwiększa niezawodność całego systemu zasilania trakcji. Eliminują konieczność stosowania stref neutralnych pomiędzy odcinkami sieci trakcyjnej zasilanymi z różnych podstacji. Wydłuża to maksymalną długość odcinków i zmniejsza liczbę wymaganych przyłączeń do sieci.

W rezultacie dostarczona przez Hitachi Energy technologia SFC zmniejszyła liczbę potrzebnych w korytarzu przyłączeń do sieci z czternastu (dla konwencjonalnych podstacji transformatorowych) do siedmiu. Oznacza to ogromną redukcję nakładów inwestycyjnych i kosztów operacyjnych dla operatora kolejowego, firmy LTG.

Rozwiązanie ustabilizuje również napięcie, sieć energetyczną i sieć elektrotrakcyjną kolei, a także potencjalnie umożliwi firmie LTG zwiększenie przychodów poprzez świadczenie usług stabilizacji sieci dla jej operatora.

Jest to kolejny przykład na to, jak Hitachi Energy rozwija światowy system energetyczny, aby stawał się bardziej zrównoważony, elastyczny i bezpieczny.

[1] https://sumin.lrv.lt/en/news/government-approves-the-plan-to-electrify-railway-sections