Назначение подстанций, классификация тяговых подстанций и их особенности

Электрическая тяга относится к потребителям 1-й категории. Поэтому основным требованием к тяговым подстанциям является обеспечение надежной работы оборудования и бесперебойного электроснабжения электроподвижного состава. Из этого требования исходят при проектировании тяговых подстанций и им руководствуются во время монтажа и эксплуатации. Надежность работы тяговых подстанций и бесперебойность электроснабжения тяговых потребителей обеспечиваются правильным выбором схемы питания от электроснабжающей системы, типа и мощности преобразовательных агрегатов, схемы и аппаратуры распределительных устройств, системы резервирования, системы защиты от возможных нарушений нормального режима, системы управления.

Согласно Ведомственным нормам технологического проектирования электрификации железных дорог (ВНТП-81) тяговые подстанции должны обеспечиваться, как правило, двусторонним питанием; радиальное питание от одного источника допускается по двухцепной линии только одной тяговой подстанции. Источниками питания тяговых подстанций служат районные подстанции.

Тяговые подстанции подразделяют на подстанции постоянного и переменного тока. Тяговые подстанции постоянного тока различают (рис. 3): по первичному напряжению - 6 или 10 кВ (ТП8), 35 кВ (ТП7), 110 или 220 кВ (ТП1-ТП5); по роли и назначению в электрической схеме питающей энергосистемы - тупиковые (ТП7-ТП8), промежуточные, которые подразделяются на транзитные (ТП5) и отпаечные (ТП3), и опорные (ТП1). Опорные тяговые подстанции служат для распределения электроэнергии, поступающей от электрической системы; от их шин отходят линии электропередачи в разных направлениях для питания других тяговых подстанций. Опорной считается подстанция, к шинам 110-220 кВ которой присоединяется не менее трех питающих линий электропередачи.

Исходя из обеспечения надежности электроснабжения промежуточных тяговых подстанций к двух цепной ЛЭП с двусторонним питанием разрешается присоединять при напряжении 220 кВ не более пяти тяговых подстанций как при электрификации на постоянном, так и на переменном токе, включая подстанции для питания нетяговых потребителей, при напряжении 110 кВ - не более пяти при электрификации на постоянном и не более трех при электрификации на переменном токе. Между двумя подстанциями, включенными в рассечки ЛЭП-110 (220) кВ, может находиться не более одной отпаечной подстанции. При двухцепной' JIЭП, у которых обе цепи подвешены на общих опорах, применяют присоединение промежуточных подстанций только в рассечку ЛЭП. В этом случае повреждение даже обеих цепей на каком-либо участке ЛЭП не вызовет выпадение из работы ни одной подстанции после отключения поврежденного участка. Подстанции на от пайках не обладают этим качеством.

На подстанциях, включенных в рассечку ЛЭП (ТП5), выключатель 13 и разъединители 12 и 14 нормально включены, а разъединители 10 и 11 отключены и включаются только на время выведения в ремонт выключателя 13. Отделители 15 и 17 предназначены отделять от ЛЭП поврежденные трансформаторы Тр1 и Тр2, короткозамыкатели 16 и 18 - для создания искусственного однофазного КЗ для лэп при повреждении Тр1 или Тр2. На отпаечной подстанции (ТП3) отделители 6, 8 и короткозамыкатели 7, 9 имеют такое же назначение, что и на транзитной; разъединители 4 и 5 нормально отключены и включаются, когда оба трансформатора питаются от одной цепи ЛЭП. На подстанциях с первичным напряжением 110 (220) кВ (ТП1) преобразовательные агрегаты, состоящие из трансформатора 1 и выпрямителя 2, присоединяют к шинам 10 кВ. На подстанциях с первичным напряжением 35 кВ (ТП7) преобразовательные агрегаты присоединяют к шинам 35 кВ. Для подстанции ТП8 в качестве примера показана цепь выпрямленного тока от преобразовательного агрегата 22 через плюсовую шину, БВ 23, питающую линию 24, контактную сеть, токоприемник 25 к двигателю 26 электровоза. Ток через обмотки двигателей электровоза проходит в рельсы и затем через отсасывающую линию 27, реактор 28 и минусовую шину к нулевой точке трансформатора.

Контрольные вопросы:

1. Что такое электрическая станция и какие у него есть виды?

2. Что является источником питания для тяговой подстанции?