1.3. Структура і класифікація тягових підстанцій

Тягові підстанції міського електротранспорту служать для перетворення трифазного змінного струму напругою 6 або 10 кВ в постійний струм (напругою в залежності від виду електричного транспорту).

Напруга постійного струму для міського електротранспорту прийнята: на струмоприймачі трамвая і тролейбуса - 550 В, на шинах тягових підстанцій 600В, на струмоприймачі рухомого складу метрополітену - 750 В, на шинах тягових підстанцій - 825 В.

Живлення ТП електроенергією проводять повітряними або кабельними лініями напругою 6 або 10 кВ (рис. 1.9,1.10). Від енергосистеми струм поступає в розподільний пристрій вищої напруги підстанції.

Розподільний пристрій служить для прийому і розподілу електроенергії. Він складається із збірних шин, оперативних і захисних апаратів, вимірювальних приладів і допоміжних апаратів. До розподільного пристрою приєднані перетворювальні агрегати і трансформатори власних потреб.

Перетворювальні агрегати складаються з перетворювальних трансформаторів і випрямлячів.

Тягові підстанції можуть бути одноагрегатними (рис. 1.9) і багатоагрегатними (рис. 1.10). На перших резервування здійснюється тим, що у випадку виходу їх з ладу тягове навантаження беруть суміжні підстанції. На багатоагрегатних підстанціях надійність роботи здійснюється вживанням резервних агрегатів та інших резервних пристроїв.

Електроенергія випрямленого струму через розподільний пристрій постійного струму, позитивні і негативні лінії поступає до тягової мережі.

За призначенням підстанції бувають: трамвайні, тролейбусні, трамвайно-тролейбусні, метрополітену та залізниці.


За типом перетворювачів — підстанції з некерованими випрямлячами із застосуванням кремнієвих силових вентилів (діодів) і з керованими випрямлячами на тиристорах.

За способом резервування — з резервними агрегатами (багатоагрегатні підстанції - рис. 1.10) або з резервом по потужності (одноагрегатні підстанції - рис. 1.9).

За способом керування — підстанції ручного керування, де автоматизовані в основному лише захист обладнання від порушення нормального режиму роботи зосередженого або централізованого живлення, оскільки вони живлять відносно великий район тягової мережі.

Резервування устаткування тягових підстанцій ручного управління проводять поагрегатно. Підстанції автоматичні, що працюють без персоналу («на замку»); підстанції напівавтоматичні, на яких додатково автоматизовані

деякі відповідальні і трудомісткі процеси керування і контролю основних технологічних операцій; автотелекеровані підстанції, якими додатково управляють і контролюють з диспетчерського пункту.

За принципом внутрішнього електропостачання підстанції можуть бути одно агрегатними(що здійснюють децентралізоване електропостачання) і багатоагрегатними (при централізованому електропостачанні). Одноагрегатні підстанції розташовують в безпосередній близькості до контактної мережі і мають по два коротких позитивних і два негативні кабелі 600 В.

За конструктивним виконанням підстанції ділять на стаціонарні й пересувні. Стаціонарні підстанції в свою чергу підрозділяють на закриті і напіввідкриті (частина обладнання, трансформатори — встановлюють зовні будівлі), одноповерхові і багатоповерхові, наземні і підземні, окремо стоять або вбудовані в споруди іншого призначення. Найбільшого поширення в проектній і будівельній практиці набули наземні підстанції. Для централізованого електропостачання трамвая і тролейбуса їх будують трьох агрегатними.

1.3.1. Коротка характеристика однолінійної електричної схеми тягової

підстанції

Структурна схема є основним документом, який дозволяє судити щодо основних специфічних особливостей підстанції. Схема відображає з'єднання основних апаратів, число перетворюючих агрегатів, типи основного устаткування, види захисту, місця включення основних вимірювальних приладів, позначення марок кабелю, матеріали і розміри шин. Порядок включення апаратів у структурній схемі повинен відповідати дійсності. Виконання перерахованих вимог до структурних схем дозволяє використовувати їх для складання специфікації на основне устаткування. З метою забезпечення максимальної наочності і простоти користування, структурні схеми здійснюють в однолінійному виконанні, а однотипні апарати позначають прямокутниками.


Розглянемо структурні схеми трьох- і одноагрегатної тягових підстанцій. Позначення апаратів повинне виконуватися відповідно до стандартів і ЄСКД [5,9,12].

На трьохагрегатній підстанції (рис. 1.10) масляний вимикач вводу 6 або 10 кВ і трансформатори струму РА приєднані між двома розмикачами QS. Це дозволяє проводити ревізію вказаних апаратів без зняття напруги із збірних шин.

Збірні шини «РУ 6-10 кВ» секціоновані. До однієї секції приєднаний агрегат №1, до іншої секції — агрегати № 2 і № 3. Це підвищує надійність роботи підстанції, оскільки при пошкодженнях на шинах частина агрегатів може продовжувати працювати.

У системі «РУ-600В» є три збірні шини: робоча (позитивна) «РУ +600В», запасна (позитивна) «РУ +600 В» і негативна «РУ -600 В».

Наявність запасної шини, запасного вимикача QS^ і перемикачів QS дозволяє будь-який з лінійних вимикачів ліній відключити для ревізії без порушення живлення лінії. Від збірної шини «РУ - 600 В» відходять кабелі ліній S1—S8.

Для забезпечення техніки безпеки підчас ремонту на підстанції і на лініях шина «РУ - 600 В» може бути заземлена за допомогою контактора розмикача QS3.

Живлення збірних шин власних потреб ВП змінного струму здійснюють двома трансформаторами ВП: один трансформатор ТУВП1 приєднаний до збірних шин 6 або 10 кВ, а другий трансформатор ТУВП2 — до резервного введення 6 або 10 кВ. Трансформатор струму в ланцюзі агрегату ТА живить амперметр РА, лічильник реактивної енергії Р1, максимальний струмовий захист Р3.

Структурна схема одноагрегатної підстанції (рис.10.4) відрізняється від схеми трьохагрегатної підстанції тим, що відсутній масляний вимикач на вводі 6 або 10 кВ, на агрегаті не встановлюється катодний автомат, а в «РУ +600 В» немає запасної шини. У зв'язку з цим облік електроенергії здійснюють лічильниками, що встановлені на агрегаті і в ланцюзі вторинної обмотки ТУВП вводу низької напруги. Резервування лінійного вимикача здійснюють вимикачем QF сусідньої підстанції.

На одноагрегатних підстанціях з тиристорними випрямлячами (рис.1.9) ТПЕ відсутні лінійні вимикачі, оскільки кожний з випрямлячів живить окрему лінію.

Підстанція має перетворювальні агрегати, а також позитивні і негативні живильні лінії. Резервування позитивних живильних ліній здійснюють за допомогою запасного вимикача (ШСА) і запасної шини.

За наявності двох вводів РУ 6-10 кВ їх приєднують до шин через шинні розмикачі QS. Це дозволяє працювати на одному з вводів, а інший тримати як резерв. Вводи 10 кВ забезпечені максимальним струмовим захистом і схемою АВР (автоматичного включення резерву).

Захист перетворювальних агрегатів здійснюють максимально-струмовим із струмовим відсіченням. Захист випрямлячів від струмів зворотного напряму здійснюють за допомогою катодних швидкодіючих автоматичних вимикачів ВАБ-43.

Захист позитивних живильних ліній здійснюють вимикачами, які аналогічні ВАБ-43, - вимикачами ВАТ-43.

На тягових підстанціях застосовують наступні види захисту:

F1 — земляний ввід 6 або 10 кВ;

F2 — від пониження напруги на вводах 6 або 10 кВ;

FS — максимальний струмовий (ввід 6 або 10 кВ і агрегатів);

F4 — захист від перенапруження;

F5 — контроль ізоляції;

F6 — захист від пробою між обмотками трансформатора ВП (пробивний запобіжник);

F7 — газовий захист трансформатора;

F8 — баластний захист (від пробою діодів або тиристорів);

F9 - температурний захист (від перегріву силових трансформаторів).

Приведені на рис. 1.9 і рис.1.10 структурні схеми підстанцій необхідно

доповнити схемою ВП.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я