Тяговая подстанция трамвая: Электроснабжение трамвайных вагонов

Содержание

Блокадный трамвай, тяговая подстанция и цирк — какова взаимосвязь? Попробуем разобраться | Олег Еверзов

Сегодня знаменательная дата для петербуржцев/ленинградцев. 15 апреля 1942 года после значительного перерыва в Блокадном Ленинграде было восстановлено движение трамвая.

г. Санкт-Петербург

г. Санкт-Петербург

3 января 1942 года в окружённом городе была прервана подача электричества на подстанции и трамвайное движение остановилось. Его восстановление стало стратегически важной задачей, и для проведения восстановительных работ с фронта отозвали ряд специалистов.

Подстанция №15 после перерыва в движении трамвая (с 03 января 1942 года по 7 марта 1942 года) первая подала напряжение на контактную сеть и обеспечила движение сначала грузового, а затем с 15 апреля 1942 года и пассажирского трамвая.

Эта подстанция находится на Можайской ул., д. 19: www.citywalls.ru

Всего же к 8 марта 1942 года восстановили и подготовили к работе три подстанции: Центральную (№11), Клинскую (№15) и Василеостровскую (№20), возродив грузовое движение.

г. Санкт-Петербург. Трамвайный парк на Васильевском острове

г. Санкт-Петербург. Трамвайный парк на Васильевском острове

11 апреля 1942 года Ленгорисполком выпустил Решение №65-48 «О возобновлении пассажирского трамвайного движения». Был утверждён регламент движения: с 6:30 до 21:30 и пять маршрутов.

Фотографию выхода первого пассажирского трамвая на линию 15 апреля можно увидеть здесь.

Схема движения была разработана так, чтобы в любой конец города можно было попасть не более, чем с одной пересадкой. Из пяти запущенных маршрутов для четырёх: №3, №7, №9, №12 давала ток на значительном протяжении подстанция «Центральная», расположенная по адресу наб. реки Фонтанки, д. 3а: www.citywalls.ru

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного.

Её зона питания простиралась от Литовской улицы (от завода «Светлана» на пр. Энгельса) на севере — до улицы Марата в центре города. На территории подстанции размещалась также ремонтная база, позволившая за 1942 год ввести в эксплуатацию порядка 65 питающих линий (фидеров), а на 1 января 1943 года протяжённость восстановленных ею кабелей составляла 201 км.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Петербуржцам хорошо известно, что тяговую подстанцию номер 11 («Центральную»), расположенную на Фонтанке, д. 3а, власти Петербурга хотели снести. Однако, благодаря активности жителей здание удалось отстоять, после чего его передали музею циркового искусства, который некоторое время размещал там свою экспозицию, посвящённую блокаде Ленинграда, и проводил по ней экскурсии. Было это в 2019 году.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного. Батарея, которая обогревала помещение. По словам тех кто работал в этом помещении, она обогревала только того кто стоял рядом с ней. Не более того

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного. Батарея, которая обогревала помещение. По словам тех кто работал в этом помещении, она обогревала только того кто стоял рядом с ней. Не более того

К 9 мая 2020 года здесь планировали обустроить второй этаж и открыть новые выставочные пространства. Но об этом никаких новостей я не слышал. На момент моего посещения здание даже не отапливалось.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Скамья, письменный стол, стул и настенные часы дежурного электромонтёра ранее находились в тяговой подстанции №15 «Клинская» и были предоставлены для музейной экспозиции ОСП «Энергохозяйство» СПБ ГУП «Горэлектротранс».

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Под электрической лампочкой в цехах подстанции ремонтировали трамваи, в которых так нуждался Ленинград!

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Дежурные на подстанциях производили отключение и включение фидеров, следили за режимом работы подстанции, осуществляли контроль за нагрузкой фидеров и агрегатов.

Кроме того, участвовали в тушении пожаров, обезвреживали зажигательные бомбы, помогали работникам Рембазы ремонтировать оборудование, свозили на кладбища умерших; помогали, чем могли, семьям погибших товарищей, выходили на улицы ликвидировать короткие замыкания на контактной сети.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). »Кабель жизни» — передан на экспозицию во временное пользование. Был поднят со дня Ладожского озера. Весит — 6 кг. Находится в частных руках.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). »Кабель жизни» — передан на экспозицию во временное пользование. Был поднят со дня Ладожского озера. Весит — 6 кг. Находится в частных руках.

Дежурство на подстанциях велось круглосуточно. Оно осуществлялось эксплуатационным персоналом — дежурными электромонтёрами, которые также, как и начальники подстанций, тушили пожары, обезвреживали бомбы, выполняли строительные работы по восстановлению разрушенных подстанций.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Важно отметить, что на подстанциях все монтажные и оперативные схемы были изъяты, сняты все пояснительные надписи и плакаты, закрашены номера (для того, чтобы информация не была доступна в случае захвата вражеской армией) и это значительно усложняло работу обслуживающего персонала.

Но, несмотря на все трудности, эксплуатационные показатели на подстанциях уже в 1943 году достигли довоенного уровня.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Подвиг контактников Энергослужбы Ленинградского трамвая в годы Блокады — это подвиг героев-бойцов на передней линии огня!

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Комната дежурного

Подстанция — участник героической обороны Ленинграда. Без неё невозможен был бы пуск трамвая — транспорта, спасавшего от тяжести передвижения по холодному, заснеженному городу; поставлявшего продовольствие, боеприпасы, топливо; служащего огневой точкой; транспорта, чьими важными функциями были оказание помощи раненым и очистка города от мусора и нечистот.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Слева на скамье довоенный чемодан, внутри которого находится сборник документов и постановлений 1941-1943 годов, а также одеяло, прошедшее со своим хозяином всю войну, солдатская кружка и шкалик для водки, который выдавали на фронте и в тылу. Переданы Мариной Макаровой, Михаилом и Наталией Мирицкими.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Слева на скамье довоенный чемодан, внутри которого находится сборник документов и постановлений 1941-1943 годов, а также одеяло, прошедшее со своим хозяином всю войну, солдатская кружка и шкалик для водки, который выдавали на фронте и в тылу. Переданы Мариной Макаровой, Михаилом и Наталией Мирицкими.

Здание на Фонтанке, 3А является самой ранней из сохранившихся в Санкт-Петербурге советских тяговых подстанций и обладает исторической ценностью для города и страны в целом.

Внешний вид здания я не фотографировал. Прикладываю фотографию с сайта www.citywalls.ru/house2541.html

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Центральная подстанция (№11) была возведена в 1931-1932 годах. Его архитектура — минимализм и аскетизм в строгой оболочке конструктивизма — это суровость, сдержанность и скорбь.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Поскольку здание подстанции было передано музею циркового искусства, то в одном из помещений была размещена небольшая экспозиция, посвящённая сотрудникам цирка. Скажу пару слов и про неё.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Выступление артистки П. Чернеги в Международный юношеский день на площади Павших борцов. Сталинград. 5 сентября 1943 г.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Выступление артистки П. Чернеги в Международный юношеский день на площади Павших борцов. Сталинград. 5 сентября 1943 г.

С первых дней войны значительная часть цирковых артистов, режиссёров, работников униформы, служащих по уходу за животными вступила в ряды Красной Армии. Кто не был мобилизован, включились в военно-патриотическую работу, стали формировать цирковые бригады.

Манеж на долгое время заменили лесные поляны, грузовики с откинутыми бортами, фронтовые землянки.В любых погодных условиях артисты выступали в привычных цирковых костюмах. Багаж артистов приравнивался к военному багажу срочной отправки.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Артисты в госпитале в целях поднятия боевого духа раненых

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»). Артисты в госпитале в целях поднятия боевого духа раненых

Михаил Румянцев (клоун «Карандаш») в годы Великой Отечественной войны показывал себя как острый, блестящий сатирик.

У артиста возникла мысль показать провал гитлеровского наступления под Москвой. Для этого он взял большую бочку, установил ее на платформу, колеса которой декорировал под гусеницы танка. Ящик с поленом изображал башню на танке. Спереди на днище бочки нарисовал череп и кости. Сам влезал в танк. Манеж ассоциировался с Москвой. Танк, приближаясь к ней, взрывался, разлетался на куски, клоун с трудом вылезал из-под обломков, одежда на нем висела клочьями. Он убегал туда, откуда пришел.

Создавая политические репризы, Румянцев всегда старался, чтобы они вызывали смех. И Карандаш добивался смеха в зале, добивался осмеяния фашистов.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Лев Осиньский — акробат и эквилибрист, на фронте служил в артиллерии и потерял руку. Он вернулся на манеж, освоил эквилибр на одной руке, сделал деревянный протез, и ни один из зрителей не догадывался, что он — инвалид.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

В первые дни войны многие цирковые артисты уходили на фронт прямо с манежа. Джигит-наездник Михаил Туганов, собравший из самых лихих наездниковказаков «Донской казачий ансамбль», отправился на войну в день ее объявления.

Дзерасса Туганова, наездница, дрессировщица, н. а. РСФСР, дочь н. а. РСФСР Михаила Туганова: «… В том месте, где они стояли, была деревня, оккупированная фашистами, и ее никак не могли взять. Папа уговорил своих ребят поскакать в эту деревню, спрятавшись у лошадей под животом — есть такой сложный трюк в джигитовке. Немцы увидели, что скачет табун лошадей, и ничего не стали делать. А когда лошади приблизились, всадники резко оседлали их и расстреляли врагов из автоматов. Так деревня была взята!»

Все оставшиеся в живых артисты труппы Туганова участвовали в представлении, состоявшемся после взятия Рейхстага.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Такова небольшая заметка о значимости запуска трамвайного движения в блокадном Ленинграде, а также о том почему так необходимо было сохранить здания Тяговой подстанции №11. Ну и, конечно же, о подвигах цирковых артистов.

Очень радует, что в здании в своё время была проведена выставка, посвящённая именно Блокаде Ленинграда! Надеюсь, что в будущем здание оживёт целиком, а экспозиционное пространство будет только расширяться.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная») Реквизит цирка

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная») Реквизит цирка

Памятник же блокадному трамваю в Петербурге находится недалеко от метро Автово.

Памятник блокадному трамваю

Памятник блокадному трамваю

Также такой трамвай можно увидеть на постаменте у трамвайного парка на Васильевском острове, откуда в теплое время года проводят экскурсии.

Экскурсии на блокадном трамвае

Экскурсии на блокадном трамвае

Если вы что-то знаете насчёт тяговой подстанции №11 — бывают ли там выставки и как вообще обстоят дела с музейным пространством, расскажите об этом? Потому что за 2 года, с момента своего посещения, ничего о ней больше не слышал.

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Санкт-Петербург. Тяговая подстанция №11 («Центральная»)

Тяговая подстанция ленинградского трамвая «Василеостровская» (№ 20)

Тяговая подстанция ленинградского трамвая «Василеостровская» (№ 20)

Тяговая подстанция ленинградского трамвая «Василеостровская» (№ 20)

6-я линия В.О., 37 А

Годы постройки: 1928–1931

Архитектор: не установлен

После запуска Волховской ГЭС в 1927 году в Ленинграде построили Главную понижающую подстанцию и несколько вторичных, в частности – эту подстанцию с примыкающим к ней жилым корпусом для работников.

Подстанция, построенная по канонам конструктивизма, возвышается в глубине участка, за металлической оградой. Как и полагалось в конструктивизме, здание построено по логике контрастного столкновения архитектурных объёмов. К одноэтажному застеклённому корпусу примыкает высокая «башня», со стороны улицы лишённая оконных проёмов. Она чем-то напоминает грандиозное древнеегипетское храмовое зодчество, а если искать географически более близкие примеры – пилоны Египетских ворот в Пушкине.

Ближайшие события

События не найдены.

Прошедшие события

События не найдены.

Мы используем файлы cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт вы даёте согласие на работу с этими файлами

Принять и закрыть

Тяговая подстанция её виды и особенности выбора и монтажа

Автор Andrey Ku На чтение 27 мин Опубликовано

Особенности тяговых подстанций

Эти электроустановки имеют ряд значительных отличий от силовых трансформаторных подстанций, которые обеспечивают электрическим питанием города и поселки.

  • Относятся к потребителям электрической энергии I категории – они не могут быть отключены ни при каких обстоятельствах, поскольку это может повлечь за собой катастрофические последствия. Поэтому к ним подводится две или более магистральных электролиний.
  • Не всегда являются понижающими трансформаторами. Большая часть из них – это выпрямители, обеспечивающие подачу в контактную сеть постоянного тока.
  • Преобразованная ими электрическая энергия имеет параметры, отличные от тех, что используются в промышленности и быту. По этой причине обеспечиваемая ими контактная сеть является автономной и не имеет гальванического контакта с другими электросетями. От тяговых подстанций может быть проложена электрическая линия для подачи электропитания в ближайшие к ним населенные пункты, если иной возможности их электрифицировать нет.
  • В их конструкции предусмотрена возможность рекуперации – возврата части электрической энергии в сеть за счет ее генерации электродвигателями во время торможения.

Для каждого вида электрифицированного транспорта используются свои тяговые подстанции, отличающиеся по принципу работы и номиналу напряжения.

Железнодорожный электротранспорт

Его контактная сеть имеет большую протяженность. Причем нередко по таким местам, где иных источников электрического тока нет. Поэтому по ней может течь не только постоянный, но и переменный ток, который передается на большие расстояния с меньшими потерями.

Номинальное напряжение контактной сети

На подстанции подается напряжение 220 или 110 кВ переменного тока, а если контактная сеть устаревшая, то 35 кВ. Для систем питания постоянным током оно преобразуется в 3,3 кВ, а для переменного в 27,5 кВ.

Для обеспечения нужд железнодорожной инфраструктуры (семафоры, стрелки, служебные помещения) в состав оборудования тяговой подстанции включается трансформаторная обмотка, с которой снимается напряжение 10 киловольт. Оно преобразуется до трехфазного линейного 380 вольт (система с глухозаземленной нейтралью), позволяющего переходить на бытовые 220 вольт 50 Гц.

Организационная структура контактной сети

На железнодорожном транспорте существуют следующие типы тяговых подстанций:

  • Опорные. К ним подводится не менее четырех автономных линий электропередач. Они являются основными источниками электропитания для контактной сети. Если используется постоянный ток, то расстояние между ними не более 15 км. При переменном оно увеличивается до пятидесяти.
  • Транзитные, питаются от двух независимых ЛЭП и включаются в разрыв между опорными подстанциями. Обеспечивают передачу электроэнергии на большие расстояния, а также непрерывность питания контактной сети в случае аварии на одном из участков.
  • Отпаечные (тупиковые). Используются для обеспечения движения электропоездов по обособленным веткам. Отпаечные подстанции питаются от двух независимых ЛЭП.
  • Стыковочные. Используются там, где происходит смена типа контактной сети. Они осуществляют гальваническую развязку между переменным и постоянным током.

Конструкция контактной сети

Трехфазные асинхронные двигатели на электротранспорте любого типа не используются по причине чрезмерного увеличения стоимости контактной сети, сложности токосъемников и невозможности их работы на высоких скоростях. Воздушный контактный провод всегда один и он фазный. Роль нулевого играет рельс, поэтому в пределах нескольких десятков метров от железнодорожного полотна регистрируются так называемые блуждающие токи.

На дальних перегонах, с целью уменьшения потерь, тяговая подстанция переменного тока выдает 50 кВ, это напряжение делится пополам (схема 25х2) между питающим и контактным проводом с помощью автотрансформатора, центральная точка которого замкнута на рельс. По контактной сети переменного тока можно пропускать и постоянный. Для этого используется стыковочная тяговая подстанция, осуществляющая переключение типа напряжения на определенном участке.

На электровозах переменного тока – ВЛ80, ВЛ85 – ставятся выпрямители и двигатели, способные работать на пульсирующем токе. Они рассчитаны на номинальное напряжение 25 киловольт – 2,5 киловольта теряются из-за высокого сопротивления цепи между контактным проводом и рельсом. Модели ВЛ10 и ВЛ11 работают на постоянном токе, а ВЛ82М имеет привод обоих типов.

Преобразовательные агрегаты

Тяговые трансформаторы

Преобразовательные агрегаты тяговых подстанций метрополитена по многим узлам унифицированы с агрегатами тяговых подстанций городского электротранспорта. По требованиям пожарной безопасности тяговые трансформаторы, устанавливаемые в подземных выработках, выполняются сухими (безмасляными). С целью снижения уровня пульсаций выходного напряжения выпрямительные агрегаты тяговых подстанций выполняют шести- и двенадцатипульсовыми с соединением вентилей по нулевой и мостовой схемам, а также применяют уравнительные реакторы. Выпрямительные агрегаты производятся как с неуправляемыми вентилями (диодами), так и с управляемыми (тиристорами), что позволяет регулировать уровень выпрямленного напряжения и избегать возникновения уравнительных токов при параллельной работе нескольких агрегатов. Применяются выпрямители как с естественным, так и принудительным воздушным охлаждением.

Структура

Описание типовых схем представленных аппаратов достаточно сложное. Однако можно выделить общие черты. Подключение в системе производится в соответствии с особенностями транспорта, для которого применяется агрегат.

Распределитель состоит из трех блоков. В первом находится устройство, принимающее высокое напряжение, во втором отсеке – трансформатор, а в третьем – выход для электроэнергии с заданными характеристиками. Предусмотрен всего один выключатель. На вводе присутствует разъединитель.






Соединение первичных обмоток выполняется по схеме звезда. Нулевая фаза обязательно заземляется. Вторичные обмотки соединяются в виде треугольника. Одну из фаз заземляют и подводят к рельсу. В метрополитене для этого предусмотрено наличие особого контактора. Этот рельс предназначен исключительно для снятия напряжения электровозом.

Другие фазы подают ток в два воздушных кабеля. Их иногда применяют для снабжения электроэнергией других потребителей, но в основном по воздушным проводам тяговые подстанции обеспечивают питание троллейбусов. Для трамвая этот процесс предполагает задействовать один воздушный провод и один наземный рельс. В большинстве стран мира напряжение для такой сети составляет 550 В.

Понизительные подстанции

Понизительные подстанции размещают либо на пассажирских станциях, либо вблизи от них. Эти подстанции предназначены для понижения напряжения переменного тока 6, 10 или 20 кВ, получаемого по кабелям от 1 или 2 ближайших тяговых подстанций, и передачи питания соответствующим потребителям электрической энергии.

На понизительной подстанции к шинам 10 кВ через высоковольтные выключатели подсоединяются понижающие трансформаторы, несущие различные нагрузки потребителей. Электропитание эскалаторов, сантехнических устройств и других силовых установок производится от двух трансформаторов ТМ-1 и ТМ-2, которые подключены к разным секциям шин напряжением 10 кВ. Оба трансформатора нормально находятся в работе. В случае отключения одного из них всю нагрузку принимает на себя другой.

Пониженное до 380 В напряжение подаётся на силовой щит и далее к потребителям.

Питание устройств СЦБ осуществляется трёхфазным переменным током от одного из двух самостоятельных трансформаторов АТДП-1 или АТД-2, подключённых к разным секциям шин 10 кВ и выдающим на щит СЦБ 380 В. Один из трансформаторов является резервным. Переключение с основного трансформатора на резервный происходит автоматически при срабатывании следящих приборов.

Аналогичным образом к шинам 10 кВ подключены два трансформатора освещения ТО-1 и ТО-2. Для питания цепей освещения в случае исчезновения переменного тока на СТП и основных понизительных подстанциях установлены мощные свинцовые кислотные аккумуляторные батареи напряжением 150 В, рассчитанные на работу в течение не менее 1 часа. Переключение на питание от батареи происходит автоматически.

Аккумуляторные батареи находятся на постоянном подзаряде, для чего служат специальные зарядно-подзарядные устройства.

Трансформаторы освещения вторичными обмотками подключены к рабочим секциям освещения, а аккумуляторная батарея — к аварийной секции, через которые нагрузка равномерно распределяется среди потребителей.

Для распределения нагрузок среди потребителей понизительные подстанции имеют сборные шины; для отключения и включения участков цепи установлены разъединители с рычажным приводом. Для защиты аппаратов от перегрузок и переключений в цепях имеются масляные или воздушные выключатели. Отдельные цепи, идущие к потребителям, защищены плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

На площадке депо имеются самостоятельные понизительные подстанции наземного исполнения. Понизительная подстанция депо получает питание по двум кабелям 10 кВ от ближайшей тяговой подстанции и понижает напряжение до 380, 220 и 127 В. Подстанция питает потребителей переменного тока депо и предприятий метрополитена, расположенных на его площадке (заводы, мастерские, лаборатории и т. п.). Аккумуляторные батареи на таких подстанциях не ставят.

Метрополитен

Для него характерны перегоны (расстояние между станциями) небольшой длины, нет проблем с подключением к линиям электропередач. Поэтому в контактную сеть подается исключительно постоянный ток.

Номинальное напряжение контактной сети

На вход подстанций подается напряжение 10 или 6 кВ от городской электросети. На выходе они выдают постоянный ток напряжением 825 вольт.

Организационная структура электроснабжения метрополитена

До тех пор, пока линии были небольшой протяженности, их обеспечивала одна тяговая подстанция. Эта схема называлась централизованной и использовалась до середины 50-х годов прошлого века. Сейчас они разбиты на перегоны, каждый из которых запитан своей силовой станцией. Они же ставятся в местах наибольшей нагрузки.

В состав их конструкции входит понижающий трансформатор, на выходной обмотке которого напряжение 400 вольт 50 Гц. Его используют для собственных нужд метрополитена – для питания эскалаторов, вентиляторов, насосов, приводящихся в действие асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, а также освещения.

Конструкция контактной сети

В российском метро воздушная контактная сеть не используется. Вместо этого, рядом с одним из ездовых рельсов, прокладывают третий, токосъемный. Он расположен у края пассажирской платформы и чуть выше двух остальных. Для обеспечения безопасности рабочего персонала его красят в желтый цвет. При этом ездовые рельсы соединяют с нейтралью силовой подстанции, исключая появление блуждающих токов.

Трамваи и троллейбусы

Так же, как и метро, в контактную сеть наземного городского электротранспорта подается постоянный ток.

Номинальное напряжение контактной сети

Тяговые подстанции питаются от городской электросети напряжением 6 или 10 кВ. Они выпрямляют переменный ток и выдают напряжение 550 вольт.

Организационная структура контактной сети

Она строится так же, как и у метрополитена – маршрут разбивается на равные участки и к ним подключаются автономные тяговые подстанции. При этом в конструкции силовых установок отсутствуют низковольтные выводы, поскольку вся дорожная инфраструктура запитывается от городской электросети.

Конструкция контактной сети

У троллейбусов она воздушная и двухпроводная, поскольку прямого контакта с землей обеспечить невозможно. Токоприемники у них выполнены в виде графитовых щеток на длинных штангах, что увеличивает маневренность машины – она может отклоняться от линии проводов на расстояние до 4,5 метра.

Контактная сеть трамвайных линий аналогична железнодорожному транспорту – фазный провод вверху, нулевой – рельс. Токоприемник выполнен по схеме раздвижного пантографа, рамка которого скользит по проводу. Чтобы уменьшить ее износ, контактный провод подвешивают зигзагом – не более четырех изгибов на один пролет между столбами.

Контактные сети и тяговые подстанции, обеспечивающие их питанием, по своему устройству и организационной структуре остаются практически теми же, что и сто лет назад. Изменения касаются лишь элементной базы, в результате чего все конструкции становятся более компактными. Исчезнуть они могут лишь в случае технологического прорыва, аналогичному тому, что случился в начале XX века, когда электричество стало применяться широко и повсеместно.

Разновидности

Все подстанции осуществляют преобразование и распределение энергии к электротранспорту.

Однако по некоторым признакам тяговые комплексы различаются.

По направлению использования оборудования тяговой подстанции проводится классификация на три вида:

  • железная дорога,
  • метрополитен,
  • электротранспорт наземного типа (троллейбусы, трамваи).

Исполнение оборудования, инструкции для каждого вида средства передвижения отличаются. В перечень различий входят не только цели, но и технологические требования, заземление, исходящая мощность, инструкции управления, конструкция и функции. Само строительство в процессе также не будет одинаковым. В каждом типе тяговых комплексов транспорта существует их внутренняя дифференциация.

Интересный видеоматериал на тему

Тяговые подстанции железной дороги


Предназначены для запитывания электроподвижных составов по номинальному напряжению 3300 В. Одновременно способны покрывать требования других потребляющих объектов на территории железной дороги.

Классификация

Электроснабжение на комплексах ржд от внешней сети определяет разделение на три категории:

Или узловые. Требования питания — три и более ЛЭП напряжением 110 кВ или 220 кВ. Мощность позволяет им выступать материнской точкой электричества для других систем и оборудования.

Или концевые. Снабжаются двумя радиальными линиями передачи от подстанции, находящейся в недалекой доступности.

  • Промежуточные

Берут энергию от пары соседних установок с помощью вводов. Подразделяются на транзитные (с включением через рассечку кабеля) и отпаечные (подключаемые к ответвлениям линии).

По тяговой системе электричества подстанции РЖД делят на:

  • тока постоянного (3,3 кВ)

Запитывание подводится напрямую через кабели или воздушные линии (110-220 кВ) либо посредством трансформатора (до 110 кВ).

  • тока переменного (25 или 2 по 25 кВ)

Не используют преобразующий узел, следовательно, не способны выпрямлять синусоидные характеристики.

  • стыковые (используют оба типа тока, соответствующее заземление).

По виду преобразователя тяговая подстанция ржд может быть:

  • выпрямительная

Обеспечивают требования стационарных подстанций, стоящих на определенных точках магистрали.

  • выпрямительно-инверторная

Чаще всего используется в передвижных составах для рекуперации в независимую энергию торможения у электровозов.

Способ трансформации может быть одноступенчатым (6, 10, 35 кВ) или двухступенчатым (110, 220 кВ).

По способу обслуживания тяговые устройства ржд могут нуждаться в контролирующем персонале постоянно, подразумевать слежение из удаленных пунктов с вынужденным вмешательством или исключить требования участия человека вовсе.

Структура

Тяговая подстанция ржд снабжается 2-6 вводами токами, устройствами распределения высокого и низкого напряжения, преобразовательным компонентом и фидерами.

Инструкция обуславливает, что РУ ВН необходимо для питания тягового агрегата железной дороги, трансформатора. РУ НН требуется для работы с нетяговыми потребителями.

Преобразовательные элементы выпрямляют ток, возвращают электричество рекуперации на самостоятельное торможение.

Фидеры помогают усилить заземление и присоединить в РУ не только тяговую подстанцию, но и прочие внешние потребители энергии, расположенные в районе железной дороги.

Посмотрите видео на данную тему

Схемы питания

Технологические требования определяют, что максимальный промежуток между пунктами подстанций не должен превышать 15 км при постоянном и 50 км при переменном токе (зависит от объема движения участка). При этом заземление может происходить по одноцепной или двухцепной инструкции.

Одноцепные — не более 3 транзитных пунктов между опорными точками.

Двухцепные — не больше 5 транзитных (MAX 2) и отпаечных (MAX 3) подстанций при 110-220 кВ общей и раздельной опоры постоянного тока; не более 3 транзитных (MAX 2) и 1 отпаечной подстанции при 110 кВ раздельной опоры тока переменного типа.

Наземного транспорта

Тяговая подстанция наземного транспорта поддерживает электроснабжение пассажирского транспорта троллейбусного и трамвайного типа. Номинальным напряжением токоприемника таких средств передвижения принята величина в 550 В. Троллейбусы и трамваи используют постоянный ток, который преобразуется из трехфазной переменой энергии 6 или 10 кВ. Обеспечение происходит с помощью ЛЭП воздушного и кабельного видов через специальное или естественное заземление.

Классификация

По образу обслуживания:

  • автоматизированные

Инструкции таких систем исключают человеческое вмешательство в основной процесс. Аварийные, установочные и ремонтные работы проводит электромонтер. В остальном требуется только наблюдение. Используются редко ввиду ненадежности, в основном на низкоинтенсивных и малозначимых линиях. Кроме того, реконструкция тяговой подстанции с автоматизированным управлением бывает осложнена поиском уязвимого места.

  • с обслуживающим персоналом

В данном случае требуется не только электромонтер тяговой подстанции для периодического участия, но и персонал для постоянного контроля. Автоматические программы встраиваются частично под определенные функции. Такой выбор конструкции обусловлен нерациональностью использования иных систем в условиях небольших городов. Также данный вариант иногда выбирается как более надежный для больших управляющих подстанций.

  • телеуправляемые

Очень крупные системы электротранспорта зачастую управляются дистанционно. Инструкции управления строятся таким образом, что сигналы на подстанции подаются из районных подразделений. Непосредственно на точках персонал не присутствует. Электромонтер тяговой подстанции проводит только установку и ремонты компонентов линии.

По структуре выделяется две группы оборудования:

  • одноагрегатные

Применимы в условиях, когда централизованное энергоснабжение невозможно или не требуется. Не способны гарантировать надежную мощность, обесточивают всю сеть при выходе из строя. Часто включаются в технологические карты в вылетных местах линий, но строительство не использует их для больших форматов ЛЭП. Электромонтер тяговой подстанции требуется постоянно для наблюдения и ремонта.

  • многоагрегатные

Встречаются варианты с разным количеством оборудования от 2 до 4 и более. Работа такой подстанции бесперебойна, поскольку при выключении одного компонента подключается другой. Тем же самым достигается гибкая мощность в перегруженные, скачковые моменты. Затраты на строительство с обслуживанием гораздо ниже однокомпонентных комплексов, хотя заземление сложнее.

По расположению:

  • наземные (открытые или закрытые),
  • подземные.
Структура

Тяговые объекты трамваев, троллейбусов имеют ввод через коммутатор. Карты включают разъединители линий и шин, выключатель высокого вольтажа. Большинство подстанций снабжено двумя точками такого типа (основной и резервной). Переход между ними осуществляется автоматикой. Количество вводов может быть увеличено до трех.

После коммутатора следует распределительные агрегаты ВН и постоянного тока. Технологические карты разрабатываются по разным вариантам с одной или двумя (отрицательной и положительной) секциями шин. Возможно их раздельное подключение или одновременное функционирование. Надежными считаются карты с 2 и более секциями. Они не требуют отключения всей подстанции для ремонта одной части.

Следующим подключается преобразовательный агрегат из трансформатора и определителя. Количество этих элементов решает мощность структуры. Вторичная обмотка дает шестифазное напряжение. Большие объекты часто снабжаются дополнительной шиной, чтобы электромонтер тяговой подстанции мог проводить ремонт быстрее и легче.

Заземление главной шины подстанции для троллейбусов проводится через балласт сопротивления. Аналогичное заземление для трамваев не требуется, поскольку там эта операция проходит естественным путем посредством рельсов.

Фидерами тяговых комплексов наземного транспорта выступают надземные и подземные кабели, а также воздушные линии. Количество колеблется от 1-2 при децентрализованном снабжении до 10 для централизованной карты. Фидеры способны занимать функционирующее и резервное положения, что удобно для обслуживания без длительной остановки линейной запитки.

Схемы питания

Принципиальная схема снабжения наземного электротранспорта строится по следующему принципу. Электростанция (1) подает ток переменного вида. Подстанция трансформатором (2) повышает напряжение энергии до оптимального уровня, передает на удаленные расстояния по ЛЭП (3). Рядом с точкой потребления напряжение падает от действий следующей трансформаторной подстанции (4). Затем по воздушным линиям или кабелям (5) энергия переходит на следующую тяговую станцию (6). По дальнейшим ЛЭП (7) ток переходит в контакты (8) и рельсы(10), питает движущий состав (9). Рельсовая сеть при этом выходит на отсасывающую линии (11). У троллейбусов вместо рельсов через заземление применяется второй контактный провод.

Метрополитена


Подстанция метрополитена преобразует ток из переменного в постоянный аналогично комплексу поверхностного транспорта, но имеет характерные отличия.

Классификация

По назначению:

Ток на преобразование поставляет городское электроснабжение. Номинальный показатель напряжения равен 825 В. Энергия идет к тяговому составу метрополитена.

  • понизительные

Ток поступает от тяговой точки, трансформируется напряжением до 220, 133 и 400 В. Энергия применяется для подпитки осветительных, СЦБ, силовых устройств метрополитена. Располагаются у станций, возле эскалаторов с машинными залами, в перегонах или при депо.

  • совмещенные (тяговопонизительные)

Объединяет обе карты в одну по структуре и функциям. Наиболее выгодно в применении на практике.

По расположению:

  • подземные,
  • наземные.
Структура

Основными составными частями тяговых систем метрополитена являются РУ собственных нужд, переработки тока 6-10 кВ и 825 В, аккумуляторы, блоки, отвечающее за заземление, преобразование, понижение мощности электричества.

В технологические карты наземных подстанций метрополитена включаются системы шин одинарного строения. По инструкции, нормальное состояние секционного переключателя в режиме «включено». Запитывание проходит по двум ЛЭП от единственного источника электричества. Вводы есть у обеих секций, работают параллельно. Резервом выступает перемычка кабеля, связывающая шину с соседней тяговой точкой. Элементы оборудования размещается двухэтажно: внизу трансформаторы, теле- и автоуправление, вверху – щиты нужд, батареи, вентиляция, выпрямители, подстанции метрополитена. Сигнализации, шкафы управления в типовые технологические карты подключаются к фасадным частям устройств. Кабельные протяжки, согласно инструкции безопасности, относятся в подвальные помещения.

Подземные комплексы питают дороги метрополитена от 1 источника по 2 параллельным ЛЭП. Защита линий максимально выправлена, выключатели секций шин снабжены выпрямителями из кремния. Одна из секций, в строгом соответствии инструкции, подчиняется другой энергосистеме по смежной перемычке. В структуре карты присутствуют автоблокирующие устройства, трансформаторы освещения, силовых и централизованных приборов.

При мелком заложении инструкции обязывают проводить строительство по прямоугольному поперечному сечению. Глубокое заложение переводит строительство в формат круглого сечения с отделкой бетоном, металлическим тюбингом или чугуном. Вход в подстанцию – со станции через специальную дверь. Вентиляция замкнутая.

В заключении еще один материал про схемы питания

Схемы питания

Типовая схема размещения тяговых подстанций на линии метрополитена

СТП — совмещённая тягово-понизительная подстанция,

КП — связующая перемычка кабеля

Инструкции эксплуатации тяговых подстанций в метро обязывают рассчитывать мощность так, чтобы всегда оставался резерв питания. Для этого используются двойные линии с кабельными перемычками. Одна ЛЭП питает подстанцию, вторая связана с другим источником и включается по необходимости. Требования дополнительных трат электричества на освещение, эскалаторы, работу водоотливов, вентиляции и прочих систем обуславливают установку 3 и более подстанций по протяженности дороги и вестибюлей. Перемычки позволяют распределять мощность рационально, выравнивать разницу напряжения, избегать перебоев.

Где может использоваться

Тяговая подстанция – это отдельная разновидность оборудования, которое представляет собой источник электроэнергии для всех видов электротранспорта. Но для каждого направления предполагается особый вид подобной техники. Располагаться могут ТП по всей протяженности дороги с интервалом от 25 до 50 км. Периодичность, с которой монтируется тяговая подстанция, определяется несколькими факторами, среди них: профиль железной дороги, размеры и целевое назначение транспортного средства.

Смотрим видео, область применения и виды ТП:

В качестве основных направлений, которые подразумевают установку данного вида оборудования, выступают:

  • Железнодорожный транспорт;
  • Метрополитен;
  • Наземный электротранспорт (трамваи, троллейбусы).

Тяговая подстанция может быть представлена разными исполнениями, отличными по техническим характеристикам. При этом целесообразность установки того или иного варианта определяется соответствием основных параметров уровню предполагаемой нагрузки, а также условиям эксплуатации.

Обзор видов ТП

Тяговая подстанция в первую очередь подразделяется на две группы:

  1. Постоянного тока.
  2. Переменного тока.

Первый из названных вариантов включает оборудование, рассчитанное на 6-220 кВ. При этом питание осуществляется по ЛЭП воздушного и кабельного типа. В случае когда напряжение ниже порога 110 кВ, требуется понижение, соответственно, электроэнергия сначала проходит этап понижения значения электрических параметров при участии трансформатора. В прочих ситуациях энергия направляется сразу в распред. устройство. Тяговая разнотипная подстанция переменного тока по большому счету сходна с оборудованием этого рода, функционирующим на постоянном токе, за единственным исключением, которое состоит в отсутствии преобразующего узла для выпрямления электрических характеристик.

Подстанция для железной дороги и прочего электротранспорта

Тяговая разнотипная подстанция встречается и в других исполнениях, разделение при этом осуществляется по целевому назначению транспорта:

  1. Оборудование для железной дороги. Встречается в следующих вариантах:
  • Опорная – может выступать в качестве источника питания для других установок;
  • Тупиковая – получает электроэнергию от рядом стоящей подстанции;
  • Промежуточная – питается от двух ближайших установок.
  1. Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса. Оборудование данного вида также существует в нескольких исполнениях:
  • С необходимостью участия обслуживающего персонала;
  • Полностью автоматизированные;
  • ТП для трамвая и троллейбуса, которые не требуют участия в работе оборудования персонала и представляют телеуправляемую технику.
  1. Установки для метрополитена. Различают следующие виды подобной техники:
  • Тяговая;
  • Понизительная;
  • Тягово-понизительная.

В первом случае представлена тяговая распределительная подстанция, питание которой осуществляется посредством городских электросетей. Второй из названных вариантов предполагает получение тока больших значений от тяговой установки, который в дальнейшем понижается до уровня 400-230 В, чего достаточно для силовых и осветительных приборов.

Технические характеристики

Тяговые подстанции трамвая, метро и троллейбуса и железнодорожного транспорта имеют ряд параметров, по которым подбирается требуемый вариант. Кстати, если сравнивать их с таким оборудованием, как столбовые подстанции СТП, которые питаются переменным током и представлены исключительно лишь тупиковым вариантом конструкции, то ассортимент будет весьма широк, что несколько затрудняет выбор.

Смотрим видео, конструкция и устройство подстанции:

Для ориентации в большом количестве исполнений нужно четко представлять, какие нагрузки будут оказываться на технику данного вида, в соответствии с чем определяются параметры оборудования:

  • величина сопротивления и напряжения на шинах, куда подается уже выпрямленный ток;
  • тяговая подстанция метро, железной дороги и прочего электротранспорта характеризуется внутренним сопротивлением, а также сопротивлением отсасывающего фидера и сглаживающего узла, посредством данных величин можно получить значение сопротивления всей установки, суммировав их;
  • тяговые подстанции метро и РЖД отличаются по количеству используемых в конструкции трансформаторов и распред. устройств;
  • напряжение всей установки является расчетной величиной и определяется из формул;
  • мощность короткого замыкания.

Для сравнения, определяющими параметрами для такого оборудования, как столбовые трансформаторные подстанции, являются: общая мощность, а также значения высшего и низшего напряжения.

Существует несколько исполнений такой техники, отличных по данным параметрам: с напряжением 6 или 10 кВ по высокой стороне, а также с напряжением 0,23 или 0,4 кВ по низкой стороне. По таким же критериям подразделяется и мачтовая трансформаторная подстанция.

Как выглядит структурная схема


Структурная схема

Существует несколько наиболее распространенных способов подключения в зависимости от того, какие нагрузки планируется подавать, и какого типа объекты будут подключаться. В результате может меняться состав оборудования.

На рисунке изображен один из наиболее простых вариантов. Распределительное устройство включает в себя три ячейки, причем конструкцией предусмотрен всего один выключатель. На вводе устанавливается только один разъединитель, что также способствует упрощению схемы. Нет необходимости в использовании резервного оборудования. Учитывая отличия такого оборудования, как мачтовая трансформаторная подстанция, схема будет выглядеть несколько иначе.

Рекомендации по выбору

Основным критерием эффективности использования того или иного типа установки является соответствие параметров условиям эксплуатации, в частности, уровню подаваемой нагрузки. Если подбирается тяговая или столбовая трансформаторная подстанция, ее типовой проект подразумевает необходимость выполнения следующих действий:

  • Выбор схемы подключения и соединения основных узлов;
  • Определение наиболее подходящего варианта токоведущих аппаратов и узлов;
  • По расчетным значениям электрических параметров подбираются основные узлы такого оборудования (распределительные устройства, трансформаторы, выключатели, разъединители, элементы защиты, зарядных аккумуляторов).

Аналогичные действия выполняются в случае, когда выбирается мачтовая трансформаторная подстанция типовой проект также будет в большей мере состоять из расчетной части.

Нюансы монтажа и нормативная документация

Основная особенность принципа установки техники, используемой для питания железнодорожного электротранспорта, заключается в том, что все работы выполняются при непосредственном участии электромонтажных поездов. В перечень ключевых задач входит непосредственно сам монтаж подстанции тягового типа, а вместе с тем и постов секционирования, телемеханического оборудования и контактной сети. Такое оборудование, как столбовые трансформаторные подстанции, подключаются несколько иным способом, учитывая, что все основные узлы монтируются на опоре.

СТН ЦЭ 12-00 «Нормы по производству и приемке строительных и монтажных работ во время электрификации железных дорог» определяют ряд требований, предъявляемых к монтажу подобного оборудования. Для сравнения мачтовая трансформаторная подстанция предполагает подготовку котлована для установки опоры, проверку точности установки по отвесам, монтаж основных узлов на опорной конструкции, подключение всех элементов.

Таким образом, тяговые установки отличаются многообразием исполнений, что, с одной стороны, несколько затрудняет выбор подобной техники, а с другой – позволяет подобрать наиболее подходящий вариант. А вот столбовые трансформаторные подстанции являются техникой более узкого целевого назначения и представляют собой тупиковый вариант конструкции определенного диапазона значений мощности и напряжений. При выборе любого из этих видов оборудования учитывается уровень выдерживаемой нагрузки, схема подключения, а также соответствие основных параметров условиям работы.

Область применения

Тяговая подстанция имеет ряд особенностей. На ее устройство влияет область эксплуатации и назначение. Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса, поездов метро и РЖД могут значительно отличаться.

Для электрифицированных железных дорог характерна установка ТП через каждые 25-50 км. Проектирование сети выполняется в соответствии с рядом требований. Технологические карты расстановки зависят от профиля железной дороги, ее размеров и особенностей транспорта.

По факторам назначения оборудование тяговых подстанций относят к одной из трех групп. К первой категории относятся тяговые подстанции метрополитена. Во вторую группу входит оборудование для железной дороги. К третьей категории относятся установки для наземного городского транспорта.

Разновидности

Существуют тяговые подстанции постоянного и переменного тока. Каждая группа имеет свои особые технические характеристики. Подстанции постоянного тока рассчитаны на нагрузку 6-220 кВ. Электрические коммуникации подводятся к ним по воздуху или при помощи кабеля.

Если транспорт работает от напряжения менее 110 кВ, в конструкции предусматривается понижающая аппаратура. Поступая в прибор, ток сначала уменьшается, а затем выпрямляется и поступает в коммуникационные сети. Проектирование тяговых подстанций переменного тока выполняется без участия преобразующего узла. В этом случае конструкция будет проще.

Чтобы иметь возможность выпрямлять напряжение в сети в параллельных подстанциях при подсоединении одной и той же фазы применяются специальные схемы. Они позволяют симметрировать присоединение трансформаторов. Самой известной из них является схема двойного винта. Ее применение позволяет равномернее загружать фазы, избегая потерь напряжения потребителей.

Встречаются передвижные и стационарные подстанции. Чаще применяется второй вариант. Передвижные устройства играют роль аккумуляторных батарей. Их проектирование обладает определенными сложностями. Поэтому их применяют достаточно редко.

Классификация в зависимости от назначения

В соответствии с условиями работы тяговая подстанция может быть отнесена к одной из следующих групп. Для железнодорожного транспорта применяются опорные, тупиковые, промежуточные разновидности. В первом случае установка может использоваться для питания прочих объектов. Тупиковые аппараты обеспечиваются электротоком от соседних подстанций, а промежуточные – от двух соседних установок.

Для троллейбусов и трамваев применяются особые разновидности. Первая группа приборов нуждается в участии обслуживающего персонала. Вторая категория полностью автоматизирована. К третьей категории относится телеуправляемая техника. В управлении такими станциями не требуется участие персонала.

Для метрополитена используют понизительные, тяговые и тягово-понизительные приборы. В первом варианте система питается от оборудования городских электросетей. Второй тип понижает напряжение до 400-220 В. Ее энергию применяют для питания осветительных и силовых приборов.

Рекомендации по проектированию

Для правильного проектирования установки недостаточно одной только мощности трансформатора. Следует учитывать целый перечень параметров, которые влияют на работу оборудования. К ним относится следующее:

  • Величина напряжения, сопротивления на шинах, в которые подается ток.
  • Сама подстанция обладает определенным уровнем сопротивления, а также сопротивлением фидера, сглаживающего узла. При выборе установки необходимо учитывать общую сумму этого параметра.
  • В конструкции может применяться разное количество трансформаторов, распределителей. При выборе учитывают условия эксплуатации техники.
  • При помощи общепризнанных формул необходимо рассчитывать общую величину требуемого напряжения установки.
  • Мощность короткого замыкания также берется во внимание.

В большинстве случаев учитывают общую мощность оборудования, а также показатели низшего и высшего напряжения.

Структура

Описание типовых схем представленных аппаратов достаточно сложное. Однако можно выделить общие черты. Подключение в системе производится в соответствии с особенностями транспорта, для которого применяется агрегат.

Распределитель состоит из трех блоков. В первом находится устройство, принимающее высокое напряжение, во втором отсеке – трансформатор, а в третьем – выход для электроэнергии с заданными характеристиками. Предусмотрен всего один выключатель. На вводе присутствует разъединитель.

Соединение первичных обмоток выполняется по схеме звезда. Нулевая фаза обязательно заземляется. Вторичные обмотки соединяются в виде треугольника. Одну из фаз заземляют и подводят к рельсу. В метрополитене для этого предусмотрено наличие особого контактора. Этот рельс предназначен исключительно для снятия напряжения электровозом.

Другие фазы подают ток в два воздушных кабеля. Их иногда применяют для снабжения электроэнергией других потребителей, но в основном по воздушным проводам тяговые подстанции обеспечивают питание троллейбусов. Для трамвая этот процесс предполагает задействовать один воздушный провод и один наземный рельс. В большинстве стран мира напряжение для такой сети составляет 550 В.

Питание подстанции

Тяговая подстанция должна обеспечивать бесперебойную подачу электричества для передвижения транспорта. Поэтому многие из подобных агрегатов запитываются сразу от двух автономных сетей. При этом может применяться однолинейная схема тяговой подстанции или при помощи двух резервных линий к другому источнику питания. Также возможен вариант запитки перемычками между отдельными подстанциями.

Если применяется вариант из двух отдельных линий, каждая из них должна быть рассчитана на максимальную нагрузку агрегата. Резервные коммуникации должны выдерживать общую нагрузку соединенных станций.

Раньше для запитки сетей метрополитена применяли радиальную схему. Она сложна и затратна. При ее применении требуется слишком много кабеля. От нее отказались. Сегодня применяются только приведенные выше схемы. Линии и перемычки позволяют объединять аппаратуру в отдельные группы. Если внутри нее вышел из строя один прибор, его функции берут на себя другие агрегаты.

Также при выполнении мероприятий по текущему обслуживанию агрегатов проведение всех операций будет проще, не вызывая остановки системы. В этом случае существует возможность обесточить только один агрегат. Другие устройства при этом будут обеспечивать работу линии. Такой подход к текущему ремонту значительно упрощает работу персонала, делая обслуживание менее затратным.

Количество агрегатов

На узлах подачи электроэнергии наземному и подземному транспорту применяются установки с различным количеством аппаратов. Встречаются как одноагрегатные, так и многоагрегатные сооружения. Первая разновидность применяется на ответвлениях, где не нужно обеспечивать централизованного снабжения. Обоснование их применения сомнительно, так как они не обеспечивают высокую надежность питания. Если агрегат выйдет из строя или потребуется произвести его техобслуживание, будет обесточена вся линия. Поэтому такие установки применяют достаточно редко.

Гораздо чаще можно встретить двухагрегатные питающие установки. Существуют подстанции с тремя, четырьмя трансформаторами. Это значительно повышает надежность линии. Они обеспечивают бесперебойную подачу тока даже при выходе из строя или обслуживании одного агрегата.

В моменты повышения нагрузки до максимума многоаппаратные схемы отличаются высокой гибкостью. Такой подход позволяет удешевить строительство и эксплуатацию оборудования.

Рассмотрев особенности и разновидности тяговых подстанций, можно оценить важность их правильного выбора и эксплуатации в сетях городского и государственного транспорта.

Источники

  • https://electriktop.ru/elektrosnabzhenie/tyagovaya-podstantsiya.html
  • https://oooevna.ru/tagovye-podstancii/
  • https://generatorexperts.ru/elektrogeneratory/tyagovye-podstancii.html
  • http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/vse-o-tyagovojj-podstancii-i-dazhe-bolshe.html
  • https://ProTransformatory.ru/podstancii/tyagovye

виды и особенности выбора, характеристики

Тяговая подстанция выполняет ключевую задачу по преобразованию электроэнергии с целью ее подачи в контактную сеть для питания электротранспорта (наземного и подземного). Это отдельное направление техники, главная функция которой заключается в понижении значения напряжения, а при необходимости и в выпрямлении тока, если предполагается эксплуатация установки, работающей на постоянном токе.

  1. Сфера использования
  2. Виды и их особенности
  3. Свойства и характеристики ТП
  4. Критерии выбора
  5. Рекомендации специалистов

Что такое контактная сеть

Контактная сеть – совокупность линейных токоведущих, изолирующих, поддерживающих и опорных элементов, предназначенных для подведения электроэнергии к токосъемникам ПС. Контактный провод изготавливается из мели и ее сплавов (медно-кадмиевые и медно-магниевые) сечением 65–100 мм2. На вспомогательных линиях и линиях в депо могут использоваться медные провода со стальным сердечником. Провод должен иметь хорошую электропроводность, износостойкость и высокую прочность для возможности надежного натяжения.

Сечение контактных проводов выбирают с учетом их стоимости по так называемой экономической плотности тока из условия оптимального соотношения между расходом цветных металлов и потерями электрической энергии в тяговой сети. Высота подвешивания контактных проводов на строящихся или реконструируемых линиях должна быть 6,0 м. Снижение высоты подвешивания допускается внутри производственных помещений, под мостами и эстакадами – до 4,2 м, в тоннелях – до 3,9 м.

При больших токовых нагрузках контактной сети или при падении напряжения в конце участка больше допустимого параллельно контактным проводам прокладывают усиливающие провода из меди, алюминия или свитого провода из стальной и алюминиевой проволоки для повышения прочности. Через определенные промежутки эти провода соединяют с контактными.

Контактная подвеска – система подвешивания контактных проводов к поддерживающим конструкциям. Контактные подвески в зависимости от способа подвешивания, крепления и поддержания натяжения бывают простые, цепные и полигонные. Расстояние между точками крепления контактного провода к опорным конструкциям называется длиной пролета контактной подвески. Для крепления контактных проводов и поддерживающих конструкций используется различная арматура с изоляцией или без нее.


Тяговая подстанция – вид сверху.

Полигонная подвеска используется при прохождении линии электротранспорта под искусственными сооружениями, на криволинейных участках, городских площадях и т.п. В этом случае вся подвеска и контактный провод располагаются в горизонтальной плоскости. Контактные провода трамвайных линий на прямых участках пути расположены зигзагообразно с выносом от осевой линии до 400 мм для равномерного износа токосъемника.

В пересечениях контактных проводов устраивают воздушные пересечения и крестовины. Они обеспечивают прохождение токосъемников ПС без контакта с пересекаемым контактным проводом по специальным направляющим. Для этого на пересечениях организуют бесконтактные участки, которые ПС проходит накатом. В качестве поддерживающих устройств в контактных сетях трамвая и троллейбуса применяются кронштейны, простые и цепные гибкие поперечины, балки и перекрытия путепроводов, тоннелей и другие инженерные сооружения. В гибких устройствах, как правило, используется стальной оцинкованный семипроволочный канат.

Для крепления поддерживающих устройств предназначены опорные конструкции: специальные опоры (железобетонные или стальные), стены кирпичных и железобетонных зданий, конструкции тоннелей, мостов и путепроводов.

Контактная сеть троллейбуса должна обеспечивать движение троллейбуса по первой и второй полосам движения, а на подходах к левым поворотам – в крайне левой полосе предусматривать возможность своевременного перестроения троллейбуса с учетом конкретной дорожной обстановки. Отрицательный (нулевой) провод контактной сети троллейбуса располагается с правой стороны по ходу движения.


Пульт управления тяговой подстанции.

Для изменения направления движения троллейбуса на контактной сети устанавливаются стрелочные переводы. Традиционно стрелочные переводы троллейбусной контактной сети управляются аналогично трамвайным, т.е. в зависимости от наличии тяги при подъезде к стрелочному переводу. Современные стрелочные переводы управляются с помощью радиосигнала из кабины водителя. В кабине установлены трансмиттер (радиопередающее устройство) и ряд кнопок управления. На опоре контактной сети рядом с автоматической стрелкой находится устройство, принимающее радиосигналы и подающее управляющий импульс на привод стрелочного перевода, а также специальный светофор, который показывает направление движения троллейбуса при текущем положении перьев стрелки.

Если водителя устраивает это направление, то он, не производя никаких действий, проходит стрелку и следует по заданному маршруту. Если же водителю нужно перевести стрелку в другое направление, он нажимает определенную кнопку на панели управления и тем самым подает радиосигнал, активирующий привод стрелки. В течение 1,5-2,0 с происходит переключение направления движения, и троллейбус следует по другому пути. После проезда машины стрелочный перевод остается уже в новом положении. У таких стрелок нет обесточенных элементов, поэтому водителю для их проезда не требуется специально снижать скорость.

Если в одном месте маршрута установлены несколько автоматических стрелок, то для управления ими используются различные кнопки. Радиопередающее устройство имеет четыре канала, для управления каждой стрелкой на сложных перекрестках определяется свой канал. Сходные стрелки работают в автоматическом режиме без участия водителя.

Виды тяговых подстанций

Тяговая подстанция в первую очередь подразделяется на две группы:

  1. Постоянного тока.
  2. Переменного тока.

Первый из названных вариантов включает оборудование, рассчитанное на 6-220 кВ. При этом питание осуществляется по ЛЭП воздушного и кабельного типа. В случае когда напряжение ниже порога 110 кВ, требуется понижение, соответственно, электроэнергия сначала проходит этап понижения значения электрических параметров при участии трансформатора.

В прочих ситуациях энергия направляется сразу в распред. устройство. Тяговая разнотипная подстанция переменного тока по большому счету сходна с оборудованием этого рода, функционирующим на постоянном токе, за единственным исключением, которое состоит в отсутствии преобразующего узла для выпрямления электрических характеристик.


Для чего нужна тяговая подстанция.

Тяговая разнотипная подстанция встречается и в других исполнениях, разделение при этом осуществляется по целевому назначению транспорта:

  1. Оборудование для железной дороги. Встречается в следующих вариантах:
  • Опорная – может выступать в качестве источника питания для других установок;
  • Тупиковая – получает электроэнергию от рядом стоящей подстанции;
  • Промежуточная – питается от двух ближайших установок.
  1. Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса. Оборудование данного вида также существует в нескольких исполнениях:
  • С необходимостью участия обслуживающего персонала;
  • Полностью автоматизированные;
  • ТП для трамвая и троллейбуса, которые не требуют участия в работе оборудования персонала и представляют телеуправляемую технику.
  1. Установки для метрополитена. Различают следующие виды подобной техники:
  • Тяговая;
  • Понизительная;
  • Тягово-понизительная.

Будет интересно➡ Что такое импульсный трансформатор и как его рассчитать

В первом случае представлена тяговая распределительная подстанция, питание которой осуществляется посредством городских электросетей. Второй из названных вариантов предполагает получение тока больших значений от тяговой установки, который в дальнейшем понижается до уровня 400-230 В, чего достаточно для силовых и осветительных приборов.


Трансформаторная подстанция.

Технические характеристики

Тяговые подстанции трамвая, метро и троллейбуса и железнодорожного транспорта имеют ряд параметров, по которым подбирается требуемый вариант. Кстати, если сравнивать их с таким оборудованием, как столбовые подстанции СТП, которые питаются переменным током и представлены исключительно лишь тупиковым вариантом конструкции, то ассортимент будет весьма широк, что несколько затрудняет выбор.

Для ориентации в большом количестве исполнений нужно четко представлять, какие нагрузки будут оказываться на технику данного вида, в соответствии с чем определяются параметры оборудования:

  • величина сопротивления и напряжения на шинах, куда подается уже выпрямленный ток;
  • тяговая подстанция метро, железной дороги и прочего электротранспорта характеризуется внутренним сопротивлением, а также сопротивлением отсасывающего фидера и сглаживающего узла, посредством данных величин можно получить значение сопротивления всей установки, суммировав их;
  • тяговые подстанции метро и РЖД отличаются по количеству используемых в конструкции трансформаторов и распред. устройств;
  • напряжение всей установки является расчетной величиной и определяется из формул;
  • мощность короткого замыкания.

Для сравнения, определяющими параметрами для такого оборудования, как столбовые трансформаторные подстанции, являются: общая мощность, а также значения высшего и низшего напряжения.


Тяговая подстанция большой мощности.

Где может использоваться

Тяговая подстанция – это отдельная разновидность оборудования, которое представляет собой источник электроэнергии для всех видов электротранспорта. Но для каждого направления предполагается особый вид подобной техники. Располагаться могут ТП по всей протяженности дороги с интервалом от 25 до 50 км. Периодичность, с которой монтируется тяговая подстанция, определяется несколькими факторами, среди них: профиль железной дороги, размеры и целевое назначение транспортного средства.

Смотрим видео, область применения и виды ТП:

В качестве основных направлений, которые подразумевают установку данного вида оборудования, выступают:

  • Железнодорожный транспорт;
  • Метрополитен;
  • Наземный электротранспорт (трамваи, троллейбусы).

Тяговая подстанция может быть представлена разными исполнениями, отличными по техническим характеристикам. При этом целесообразность установки того или иного варианта определяется соответствием основных параметров уровню предполагаемой нагрузки, а также условиям эксплуатации.

Тяговая подстанция переменного тока

Тяговая подстанция переменного тока служит только для понижения напряжения ( трансформации) переменного тока, получаемого от энергосистем. Однофазным током такого напряжения питается контактная сеть. Тяговые подстанции переменного тока системы 2×25 кВ с первичным напряжением 110 ( 220) кВ имеют структурную схему, особенностью которой является применение специальных однофазных трансформаторов и их присоединение к тяговой сети. На тяговых подстанциях переменного тока используют конденсаторные батареи. На тяговых подстанциях переменного тока во многих случаях устанавливают оборудование, необходимость в котором определяется родом тока и его влиянием на идущие параллельно железной дороге линии связи и электрические сети низкого напряжения.


Схема тяговой подстанции переменного тока.

Для этого на тяговых подстанциях применяют специальные установки для повышения коэффициента мощности тяговой нагрузки, устройства СЦБ для питания линий током повышенной частоты и компенсирующие устройства. На тяговых подстанциях переменного тока высоковольтные кабели тягового напряжения должны выполняться небронированными и в неметаллической оболочке. Кроме того, в распределительном устройстве должны быть предусмотрены меры, исключающие нагрев металлоконструкций однофазным переменным током.

На тяговых подстанциях переменного тока 2×25 кВ устанавливают два рабочих и один резервный трансформатор. Питание тяговых нагрузок от однофазных трансформаторов, собранных по схеме открытого треугольника, вынуждает устанавливать для питания районных нетяговых потребителей дополнительно двух – или трехобмоточные трансформаторы.  

На совмещенных тяговых подстанциях переменного тока ( при потребителях электроэнергии I и II категорий) устанавливаются, как правило, два тяговых и отдельно два трансформатора для питания силовой нагрузки. На тяговых подстанциях переменного тока постройки 1954 – 1961 гг. в схемах питания автоблокировки при частоте 75 Гц кроме перечисленных трансформаторов устанавливают автотрансформаторы. У автотрансформатора обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения.

Питание района от тяговых подстанций переменного тока с высшим напряжением ПО кВ может осуществляться либо от трехобмоточных тяговых трансформаторов, либо от отдельных трансформаторов, устанавливаемых на тяговых подстанциях. Если для электроснабжения района требуется одно питающее напряжение, наиболее целесообразна схема питания от третьей обмотки тяговых трансформаторов. При наличии существующей районной нагрузки на двух напряжениях может оказаться более экономичным вариант питания тяговых и районных потребителей от отдельных трансформатеров.

Дополнительный материал: Как сделать 4G антенну.

Эффективность схемы раздельного питания возрастает в случаях, когда для питания тяги можно ограничиться установкой одного трансформатора, а также когда тяговая подстанция сооружается вблизи действующей районной подстанции. Мощность трансформаторов STp тяговых подстанций переменного тока зависит от величины тяговой нагрузки по плечам питания 1а и / fr и от мощности железнодорожной нетяговой S. В связи с большой мощностью тяговых подстанций переменного тока напряжения ниже ПО кВ для их питания не применяют. Поэтому при размещении такой подстанции вблизи районной рекомендуется помещать их на одной площадке.


Как работает тяговая подстанция.

Классификация в зависимости от назначения

В соответствии с условиями работы тяговая подстанция может быть отнесена к одной из следующих групп. Для железнодорожного транспорта применяются опорные, тупиковые, промежуточные разновидности. В первом случае установка может использоваться для питания прочих объектов. Тупиковые аппараты обеспечиваются электротоком от соседних подстанций, а промежуточные – от двух соседних установок.

Для т троллейбусов и трамваев применяются особые разновидности. Первая группа приборов нуждается в участии обслуживающего персонала. Вторая категория полностью автоматизирована. К третьей категории относится телеуправляемая техника. В управлении такими станциями не требуется участие персонала. Для метрополитена используют понизительные, тяговые и тягово-понизительные приборы. В первом варианте система питается от оборудования городских электросетей. Второй тип понижает напряжение до 400-220 В. Ее энергию применяют для питания осветительных и силовых приборов.


Общий вид электроподстанции.

Рекомендации по проектированию

Для правильного проектирования установки недостаточно одной толь ко мощности трансформатора. Следует учитывать целый перечень параметров, которые влияют на работу оборудования. Величина напряжения, сопротивления на шинах, в которые подаётся ток. Сама подстанция обладает определенным уровнем сопротивления, а также сопротивлением фидера, сглаживающего узла. При выборе установки необходимо учитывать общую сумму этого параметра.

Будет интересно➡ Удивительные факты о понижающих трансформаторах

В конструкции может применяться разное количество трансформаторов, распределителей. При выборе учитывают условия эксплуатации техники. При помощи общепризнанных формул необходимо рассчитывать общую величину требуемого напряжения установки. Мощность короткого замыкания также берется во внимание. В большинстве случаев учитывают общую мощность оборудования, а также показатели низшего и высшего напряжения.


Подстанция для жилого сектора.

Структура

Описание типовых схем представленных аппаратов достаточно сложное. Одна ко можно выделить общие че рты. Подключение в системе производится в соответствии с особенностями транспорта, для которого применяется агрегат. Распределитель состоит из трех блоков. В первом находится устройство, принимающее высокое напряжение, во втором отсеке – трансформатор, а в третьем – выход для электроэнергии с заданными характеристиками. Предусмотрен всего один выключатель. На вводе присутствует разъединитель.

Соединение первичных обмоток выполняется по схеме звезда. Нулевая фаза обязательно заземляется. Вторичные обмотки соединяются в виде треугольника. Одну из фаз заземляют и подводят к рельсу. В метрополитене для этого предусмотрено наличие особого контактора. Этот рельс предназначен исключительно для снятия напряжения электровозом. Другие фазы подают то к в два воздушных кабеля. Их иногда применяют для снабжения электроэнергией других потребителей, но в основном по воздушным проводам тяговые подстанции обеспечивают питание троллейбусов.

Для трамвая этот процесс предполагает задействовать один воздушный провод и один наземный рельс. В большинстве стран мира напряжение для та кой сети составляет 550 В.

Питание подстанции

Тяговая подстанция должна обеспечивать бесперебойную подачу электричества для передвижения транспорта. Поэтому многие из подобных агрегатов запитываются с разу от двух автономных сетей. При этом может применяться однолинейная схема тяговой подстанции или при помощи двух резервных линий к другому источнику питания. Также возможен вариант запитки перемычками между отдельными подстанциями.


Питание подстанции

Если применяется вариант из двух отдельных линий, каждая из них должна быть рассчитана на максимальную нагрузку агрегата. Резервные коммуникации должны выдерживать общую нагрузку соединенных станций. Раньше для запитки сетей метрополитена применяли радиальную схему. Она сложна и затратная. При ее применении требуется слишком много кабеля. От нее от казались. Сегодня применяются толь ко приведенные выше схемы. Линии и перемычки позволяют объединять аппаратуру в отдельные группы. Если внутри нее вышел из строя один прибор, его функции берут на себя другие агрегаты.

Также при выполнении мероприятий по текущему обслуживанию агрегатов проведение всех операций будет п роще, не вызывая остановки системы. В этом случае существует возможность обесточить толь ко один агрегат. Другие устройства при этом будут обеспечивать работу линии. Такой подход к текущему ремонту значительно упрощает работу персонала, делая обслуживание менее затратным.

Комплектное оснащение

Помимо основной электротехнической начинки в виде преобразователей, выпрямителей и других обслуживающих контактную сеть устройств, подстанции дополняются средствами защиты и противопожарным оборудованием. Причем эти средства требуются не только для локального поддержания защитных функций, но и для обеспечения возможности оказания доврачебной медпомощи. Защитное оборудование тяговых подстанций может включать в себя релейные устройства, автоматические выключатели, сигнализационную аппаратуру и т. д. В структуре современных подстанций действуют датчики, которые фиксируют факты перегрузок, перегревов и выхода из строя отдельных сегментов телемеханики.

Использование тяговых подстанций

Предназначение тяговой подстанции следующее: преобразовывать и распределять электрический ток в целях обслуживания электротранспорта. Подстанции подразделяются по виду выдаваемого в контактную сеть электрического тока – постоянного и переменного – от того, какой именно вид использует электротранспорт: электровозы наземных железных дорог, метрополитена, трамваи или троллейбусы. Тяговая подстанция может обеспечивать электротоком и других потребителей, не только железную дорогу.

Тяговая подстанция может быть стационарной или передвижной. Передвижные используются достаточно редко. Расстояние между тяговыми подстанциями с постоянным током в контактной сети, их возводят с шагом в десять-пятнадцать километров. Дистанция меняется от требуемой мощности, которая находится в зависимости от напряженности в движении составов, рельефа местности.

Тяговая подстанция запитывается от линий электропередач, проложенных по воздуху на опорах, или же через кабельной сети. Внешнее напряжение снижает трансформатор и передает его к выпрямителю, с него электрический ток подается к контактной сети. В настоящее время на электровозах и на других видах электротранспорта широко применяется рекуперация энергии. При торможении электровозы, троллейбусы, трамваи – потребители электротока, превращаются в его источник. Электродвигатели становятся генераторами и передают электрический ток контактной сети, поглощая тем самым кинетическую энергию движения, и обеспечивают торможение электротранспорта.


Контактная сеть подстанции.

Для обратного перетекания тока в электросеть служит инвертор. Они в автоматическом режиме отключает выпрямители, как только тормозящий в режиме рекуперации транспорт начинает выдавать ток. На железной дороге номинальным уровнем напряжения принято считать 3300 Вольт, в метрополитенах 825 Вольт, в контактной сети троллейбусов и трамваев 600 Вольт.

Подстанции переменного тока отличаются от аналогичных постоянного тока отсутствием выпрямителя, понижающий трансформатор подает ток непосредственно в контактную сеть.

Расстояние между тяговыми подстанциями, на которых используется переменный ток, выше, чем для станций с использованием постоянного тока – до пятидесяти километров. А напряжение, которое снимает электротранспорт – 27,5 килоВольт. Запитка от внешней сети для них составляет от 110-ти, до 220-ти килоВольт. Схема соединения первичных обмоток понижающего трансформатора таких станций – «звезда» с заземленной нулевой фазой. Вторичные обмотки соединены по схеме «треугольник».

Одна из фаз заземлена и соединена с рельсом, который и служит одним из контактных проводов для электровоза. В метрополитене – это отдельный контактный рельс, который служит исключительно для снятия с него напряжения электровозом подземки. Две другие фазы подают ток в два воздушных провода на разных путях, а также их используют для снабжения других потребителей электроэнергии.

Последних возле железных дорог достаточно много. Это и автоматика управляющая передвижением составов, сигнальные приспособления, связь, освещение платформ и станционных зданий, их обогрев и многое другое. Традиционно во многих местностях система электроснабжения железных дорог является единственной возможностью подвести напряжение к населенным пунктам. Поэтому тяговая подстанция не только используется для электротранспорта, но и снабжает электроэнергией населенные пункты, других потребителей, обеспечивая их потребности.


ЛЭП.

Тяговая подстанция, их группы осуществляют обслуживание наземного, преимущественно, городского, электротранспорта – троллейбусы и трамваи. Они преобразуют ток от внешних сетей в постоянный и передают его на контактные провода или рельсы. Для троллейбусов – это два контактных воздушных провода, для трамваев – один воздушный и рельс. Используемое напряжение в большинстве стран 550 Вольт.

Будет интересно➡ Что такое импульсный трансформатор и как его рассчитать

Тяговая подстанция может быть дистанционно управляемой, полностью автоматизированной, или же иметь персонал обслуги. Чаще всего персонал присутствует на небольших станциях в некрупных городах. Там, где создание автоматических систем управления экономически нецелесообразно.

Или же, наоборот, на крупных тяговых подстанциях, чье значение слишком велико, чтобы иметь риск их отключения. Нередко персонал присутствует лишь на одной из тяговых подстанций, откуда осуществляется дистанционное управление другими станциями, входящими в общую систему. Наличие персонала не исключает автоматического управления. В таком случае человеку отводится роль наблюдателя-контролера, который может вмешиваться в работу подстанции в экстренных случаях, требующих принятия решения, и в аварийных ситуациях.


Как работает тяговая подстанция.

Целиком автоматизированные станции используют там, где невелика интенсивность прохождения составов, и остановка не должна повлечь далеко идущих последствий в смысле безопасности. Наиболее надежная и экономичная система управления – дистанционная. Тяговая подстанция может быть одноагрегатной и многоагрегатной. Одноагрегатные используются там, где не требуется централизованное снабжение электричеством, на ответвлениях. Они достаточно редки, поскольку не обеспечивают надежного снабжения электричеством. В случае выхода агрегата из строя обесточивается вся сеть, обслуживаемая подстанцией. Поэтому наиболее часто применяются двухагрегатные подстанции. Существуют и трехагрегатные, и четырехагрегатные.

Наличие нескольких агрегатов значительно повышает надежность в работе. При выходе одного агрегатов из строя, включается второй, что обеспечивает бесперебойность. Также наличие более, чем одного агрегата, придает работе гибкость в моменты максимальных нагрузок. Объединение нескольких подстанций в единую управляемую из одного центра группу дает возможность делать их взаимозаменяемыми, удешевляет возведение и эксплуатационные издержки.

Интересно почитать: Как паять алюминий своими руками.

Поскольку главное условие работы тяговой подстанции – бесперебойность, то все они запитываются одновременно от двух различных внешних сетей. Запитка может осуществляться по отдельным линиям, или же от одного с использованием основных и резервных линией к другой подстанции, возможен вариант соединения перемычками кабелем между подстанциями.

При использовании двух отдельных линий, и та и другая должны рассчитываться на максимальную нагрузку подстанции. Резервное соединение должно выдерживать одновременно нагрузку соединенных станций, соединение кабельной перемычкой – одной. Схема номер два наиболее часто применяется в метрополитене, так как, она достаточно надежна, экономична и удобна в управлении.

Ранее, когда только начиналось строительство метрополитена в стране, для запитки подстанций от городских сетей применяли радиальную схему линий. Однако, такая схема достаточно сложная, она предусматривает много кабелей, ячеек. Поэтому от нее вскоре отказались. Теперь запитка производится, используя линии и перемычки. Это обеспечивает объединение подстанций в отдельные группы. Если выходит из строя один из понижающих трансформаторов в группе, другие перераспределяют на себя его нагрузку.

Рекомендации по выбору

Основным критерием эффективности использования того или иного типа установки является соответствие параметров условиям эксплуатации, в частности, уровню подаваемой нагрузки. Если подбирается тяговая или столбовая трансформаторная подстанция, ее типовой проект подразумевает необходимость выполнения следующих действий:

  • Выбор схемы подключения и соединения основных узлов;
  • Определение наиболее подходящего варианта токоведущих аппаратов и узлов;
  • По расчетным значениям электрических параметров подбираются основные узлы такого оборудования (распределительные устройства, трансформаторы, выключатели, разъединители, элементы защиты, зарядных аккумуляторов).

Аналогичные действия выполняются в случае, когда выбирается мачтовая трансформаторная подстанция типовой проект также будет в большей мере состоять из расчетной части.


Что такое тяговая подстанция и как она устроена.

Нюансы монтажа и нормативная документация

Основная особенность принципа установки техники, используемой для питания железнодорожного электротранспорта, заключается в том, что все работы выполняются при непосредственном участии электромонтажных поездов. В перечень ключевых задач входит непосредственно сам монтаж подстанции тягового типа, а вместе с тем и постов секционирования, телемеханического оборудования и контактной сети. Такое оборудование, как столбовые трансформаторные подстанции, подключаются несколько иным способом, учитывая, что все основные узлы монтируются на опоре.

СТН ЦЭ 12-00 «Нормы по производству и приемке строительных и монтажных работ во время электрификации железных дорог» определяют ряд требований, предъявляемых к монтажу подобного оборудования. Для сравнения мачтовая трансформаторная подстанция предполагает подготовку котлована для установки опоры, проверку точности установки по отвесам, монтаж основных узлов на опорной конструкции, подключение всех элементов.

Таким образом, тяговые установки отличаются многообразием исполнений, что, с одной стороны, несколько затрудняет выбор подобной техники, а с другой – позволяет подобрать наиболее подходящий вариант. А вот столбовые трансформаторные подстанции являются техникой более узкого целевого назначения и представляют собой тупиковый вариант конструкции определенного диапазона значений мощности и напряжений. При выборе любого из этих видов оборудования учитывается уровень выдерживаемой нагрузки, схема подключения, а также соответствие основных параметров условиям работы.


Монтаж тяговой подстанции.

Проведение ремонтных работ

На момент проведения капитального ремонта ответственное лицо получает документ с указанием результатов предыдущих испытаний. На основе его анализа инженер выносит заключение с указанием проблемных участков, на которых будут проводиться ремонтные операции. На базовом уровне осуществляется обновление болтовых, контактных и сварных соединений. При выполнении текущего ремонта производится восстановление узлов крепления, устранение трещин в изоляции, армирование уплотнений и швов. В крайних случаях тяговая подстанция может подвергаться реконструкции с заменой основного оборудования. Обычно подобные мероприятия производятся после изменения параметров сети, когда повышаются или понижаются значения напряжения. Распространена также и модернизация в рамках расширения спектра задач станции.

«Танцы» вокруг подстанции

Вадим Кузьмицкий

Недвижимость 24 апреля 2017

Одну из самых старых действующих трамвайных подстанций Петербурга — Полюстровскую — собираются снести. Инвесторы убеждены, что она не представляет ценности. Трансформаторы разместят в новом здании, которое будет построено неподалеку.

ФОТО Александра ДРОЗДОВА

По данным Росреестра, подстанция на Пискаревском, 4, была введена в эксплуатацию в 1916 году. Она стала восьмой по счету в городе и последней, построенной до революции. Главный фасад был обращен к не существующей ныне Елизаветинской улице. Он декорирован с использованием приемов классицизма, таких, например, как руст и пилястры. Сейчас этот фасад оказался со двора. С Пискаревского же постройка выглядит довольно утилитарно.

В последние годы здание затянуто сеткой. Но, несмотря на обветшавший вид, тяговая подстанция продолжает использоваться по назначению и находится в ведении «Горэлектротранса». Она по-прежнему носит номер 8. Как сообщил корреспонденту «СПб ведомостей» заместитель председателя комитета по транспорту Олег Матвеев, подстанция обеспечивает постоянным током не только трамвайные, но и расположенные рядом троллейбусные линии.

По словам чиновника, частный инвестор — компания «Жилой комплекс «Полюстрово» — планирует возвести для тяговой подстанции новое здание. Оно расположится неподалеку — на улице Жукова, 1. После чего старинная постройка перейдет в ведение коммерсантов.

По данным сайта www.kartoteka.ru, единственным учредителем «Полюстрова» является кипрская компания Windamed investments LTD. Она также выступает учредителем еще нескольких компаний, входящих в холдинг «Теорема». Холдинг ранее построил в округе несколько бизнес-центров и жилых домов, а также благоустроил прилегающую территорию. Давно нуждающееся в ремонте здание подстанции выбивается из этого окружения.

Как рассказал «Санкт-Петербургским ведомостям» руководитель «Теоремы» Игорь Водопьянов, компания уже около пяти лет собирается приступить к строительству нового здания. Но дело — за «Горэлектротрансом». Он сначала должен переложить кабели. Денег на эти цели предприятию не выделяют, и, когда выделят, пока непонятно.

Когда инженерный объект все-таки удастся перевести, здание на Пискаревском проспекте, 4, будет снесено. По мнению Водопьянова, постройка дореволюционной не является и не представляет никакой ценности, так как перестраивалась много раз.

Градозащитник Дмитрий Литвинов отметил, что в точности неизвестно, сохранила ли подстанция первоначальный облик или была перестроена в сталинское время. Установить архитектурную значимость подстанции могла бы историко-культурная экспертиза, но подобное исследование не проводилось.

«В любом случае подстанция, на мой взгляд, имеет несомненную историческую ценность. Это одно из сооружений первой очереди петербургского трамвая», — отметил наш собеседник. Кроме того, подстанция остается одним из последних напоминаний о промышленном прошлом района.


Материалы рубрики

В Краснодаре немного сдвинут подстанцию для новой трамвайной ветки из-за конфликта с заводом «Каскад»

В мэрии Краснодара 16 июля сообщили, что договорились с руководством завода «Каскад» и сдвинули на 50 метров место расположения подстанции для новой трамвайной линии

Новую трамвайную ветку на улице Московской от Солнечной до Петра Метальникова начали строить в январе. Протяженность линии — 5,47 км. Там будет пять остановок, два подземных перехода, диспетчерский пункт на Метальникова и разворотное кольцо около ТЦ «Стрелка». Новости о том, как продвигалось строительство, можно найти здесь.

2 июля лидер общественного движения «Транспортная инициатива» Марина Репещук сообщила, что между администрацией города и руководством завода «Каскад» возник конфликт из-за строительства линии. Дело в том, что тяговая подстанция, согласно утвержденному проекту, должна была находиться на муниципальной парковке около здания завода.

«Изучив документацию, я с удивлением узнала, что подстанция — это не некий большой короб с начинкой, а фактически целое здание площадью порядка 90 кв. метров, высотой 3,74 метра. Давайте поставим себя на место руководства оборонного предприятия. Что бы сделали вы? Естественно, воспротивились бы подобному соседству из соображений безопасности режимного предприятия», — объяснила Репещук позицию завода в своем телеграм-канале.

Читайте также:

На пресс-брифинге 9 июля мэр Краснодара Евгений Первышов рассказал, что прорабатывается вопрос, чтобы немного сдвинуть подстанцию.

«Если это будет одобрено экспертами — мы, безусловно, пойдем навстречу предприятию. Если нет — вопросы будут исчерпаны, и мы приступим к строительству на том месте, которое запланировано», — заявил мэр.

16 июля в пресс-службе мэрии Краснодара сообщили, что администрация договорилась с руководством завода. Подстанцию установят неподалеку от второго выезда с территории предприятия, а не вблизи парковки. Глава города Евгений Первышов заявил, что властям было «не принципиально сдвинуться на 50 метров».

«Мы пошли навстречу, хотя никаких обоснованных требований и фактов, что объект угрожает деятельности предприятия, не представлено. Но мы всегда готовы на конструктивный диалог и компромисс, когда есть альтернативные мнения жителей или руководителей предприятий города. Для нас не принципиально сдвинуться на 50 метров. Подстанция уже в пути, мы ждем заключения от экспертов по новому месту размещения», — отметил в своем телеграм-канале мэр.

Читайте также:

Директор департамента транспорта и дорожного хозяйства Владимир Архипов рассказал, что трансформаторная тяговая подстанция будет принимать электроэнергию трехфазного тока, придавая ей нужное для работы трамваев напряжение. Для строительства задействуют участок порядка 110 кв. метров. Установка подстанции запланирована на август, в октябре она уже должна быть готова.

Электротяговые подстанции московского электротранспорта

Итак, что же мы имеем? До 1917 г. в Москве существовало в общей сложности 11 тяговых подстанций трамвая. Девять из них мы посмотрели, у них есть свои номера. Но самая первая преобразовательная подстанция находилась в Бутырском депо с 1899 г. и, предположительно, проработала до 1912 г. Помимо неё для обслуживания двух других первых трамвайных линий 1899 года постройки использовались мощности электростанции «Общества электрического освещения», которая фактически являлась и тяговой подстанцией, а в 1904-1907 гг. — питала тяговые подстанции №1 и №2 как электростанция.
С 1903-1904 годов начинается история нормального стационарного энергоснабжения трамвая. До 1907 года, как уже писалось выше, две тяговые подстанции получали ток от электростанции «Общества электрического освещения», а с 1907 г. весь трамвай зависел от Центральной трамвайной электростанции на Болотной набережной. Было построено девять преобразовательных подстанций в разных районах Москвы:
№1 — Краснопрудная (1905, работает до сих пор)
№2 — Миусская (1903-1904, работает до сих пор) ?
№3 — Лубянская (полуподземная, 1907, ликвидирована в 1934, поблизости построена новая наземная ЭТП №30)
№4 — подстанция при Центральной электростанции (1907, перестроена, работает до сих пор)
№5 — Рогожская (1908, работает до сих пор) ?
№6 — Сокольническая (1905, работает до сих пор)
№7 — Новинская (1908, работает до сих пор) ?
№8 — Мещанская (1907, работает до сих пор) ?
№9 — Замоскворецкая (1909, работает до сих пор)
Сведения о функционировании подстанций относятся к 2015-му году и к настоящему времени устарели.

Следующая подстанция, №10, была открыта только в 1928 г. в районе станции метро «Аэропорт», а потом пошло-поехало… Сколько их сейчас — сказать не могу, но в связи с ликвидацией троллейбусов и распространением электробусов их количество расти вряд ли будет. Ну если только городские власти одумаются и начнут ускоренными темпами развивать трамвай.
Всё-таки посмотрим, что строили после революции, как сильно поменялся подход к архитектурному оформлению зданий электроподстанций. То, что мне попадалось по пути и что я смог идентифицировать как ЭТП, я фотографировал.

ЭТП 13 Мосгорстранс. Пересветов пер. д. 1 корпус 3. Построена в 1932 году.

Покупка электроэнергии на свободном рынке для тяговых подстанций

Покупка электроэнергии на свободном рынке для тяговых подстанций

Покупка электроэнергии на свободном рынке для тяговых подстанций
ГЕНЕРАЛЬНОЕ ДИРЕКЦИЯ ТРЮЦКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Закупка электроэнергии на свободном рынке в рамках тарифа на поставку последнего ресурса (СКТТ) для тяговых трансформаторных подстанций будет осуществляться методом открытых торгов в соответствии со статьей 4734 Закона о государственных закупках №19, а заявки будут приниматься только в электронной среде через ЕКАП. Подробную информацию об аукционе можно найти ниже:
грн: 2022 / 982
1 Администрации
а) Наименование: ГЛАВНАЯ ДИРЕКЦИЯ ТР ГОСУДАРСТВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
б) Адрес: ПРЕДПРИЯТИЕ TCDD ГЛАВНАЯ ДИРЕКЦИЯ ЗАКУПОК И КОНТРОЛЬНОГО ОТДЕЛА ХАджи Байрам Mahallesi Hipodrom Caddesi No: 3 06340 Hacı Bayram Mah. ALTINDAĞ / ANKARA
c) Номер телефона и факса: 3125204351 4311 – 3125206211
ç) Веб-страница, на которой можно просмотреть и загрузить тендерную документацию с помощью электронной подписи: https://ekap.kik.gov.tr/EKAP/

2-Закупка товаров
а) Наименование: Покупка электроэнергии на свободном рынке в рамках Тарифа на поставку последнего ресурса для тракторных трансформаторных подстанций (СКТП)
б) Качество, тип и количество:
1,2,3,4 ,5,6,7. и 8-е (YHT) региональные управления, будет закуплено 623 519 770 кВтч электроэнергии.
Подробную информацию можно получить из административной спецификации, содержащейся в тендерной документации в ЕКАП.
c) Место изготовления/доставки: Он будет доставлен в Центры тяговых трансформаторов соответствующих региональных управлений TCDD.
ç) Продолжительность/дата сдачи: Продолжительность Работ 12 месяцев. Принимая во внимание периоды процесса регистрации установок в EPIAŞ в соответствии с требованиями законодательства, он начнется в первый начальный период с момента окончания существующих контрактов Администрации (31 марта 2022 г.). Срок регистрации и начала работы EPIAŞ не должен превышать 30 календарных дней с даты подписания договора. В случае, если подрядчик не может поставить энергию в указанный срок, энергия будет поставляться от существующей распределительной компании, а разница будет выплачена администрации в течение 10 рабочих дней после письменного уведомления подрядчика.
d) Дата начала работ: Работы начнутся после подписания договора.

3 Конкурс
а) Дата и время проведения Конкурса (окончания подачи заявок): 09.02.2022 — 14:00
б) Место проведения Конкурсной комиссии (адрес, по которому будут вскрываться электронные заявки): Главное управление ТХДД по закупкам предприятий Конференц-зал отдела складского учета, 3 этаж, каб. № 4052

Напряжение трамвая и рельсовой системы Аделаиды (Страница 1) / Южная Австралия / Форумы / Railpage

Лично я не вижу необходимости для Аделаиды объединять свои трамвайные и железнодорожные перевозки с одним типом подвижного состава и увеличивать стоимость эксплуатации железной дороги. RTT_Rules
То, что Австралия подписала Всеобщую декларацию прав человека, может иметь какое-то отношение к тому, почему у нас есть поезда, курсирующие по нашим более длинным пригородным маршрутам, а не прославленные трамваи, трясущиеся и ковыляющие на всем пути от Голера или Сифорда до города.
Я предполагаю, что это вызвано неудачным расположением городской станции HR в Аделаиде, которая находится на n-м фланге города.

Если бы были средства (список пожеланий), я бы хотел построить туннель на площадь Виктории и иметь там конечную остановку.Потенциально прибыв с n-го через станцию ​​​​на Light Square Station, а также закрыть существующую станцию. Площадь Виктории находится примерно в 1000 м от любой точки города. RTT_Rules

В сценарии карт-бланш я бы выбрал стратегию, направленную на обеспечение трех основных маршрутов через город:

1. Линия метро с севера на юг от Adelaide Showground до новых станций на Gouger St и Frome St , затем Аделаида (переделывая некоторые платформы для сквозного движения, выходящего из туннеля с востока, не закрывая его) и далее по существующему коридору к северу от Аделаиды.

2. Линия Belair отклоняется от объездной петли Lynton и далее для прямого туннеля на максимальном уклоне, чтобы приблизиться к Coromandel и конечной остановке в Blackwood, что позволяет ускорить обслуживание и повторно использовать заброшенный участок ARTC для дополнительной полосы обгона. Поезда линии Blackwood будут курсировать во Внешнюю гавань по новой линии метро в любое время, кроме перерывов.

3. Линия метро, ​​пересекающая город с востока на запад, от Хенли-Бич до аэропорта Аделаиды, Аделаиды, Рандл-стрит, Норвуда, Пейнхэма, а затем до Голден-Гроув на текущем маршруте O-Bahn.Имейте соединение с остальной частью сети между Майл-Энд и Аделаидой для перемещения подвижного состава и для работы в условиях ухудшения качества, но держите его отдельно при нормальной работе.

4. Удлинения от Солсбери до Бакленд-Парка (по действующему коридору ARTC после его замены Северным соединительным маршрутом), Тонсли до Аберфойла/Вудкрофта, Сифорда до Алдинги, Gawler Central до Конкордии (5 км для двух новых станций). Поезда из Солсбери в Вудкрофт и из Солсбери в Халлетт-Коув будут проходить через городское метро с севера на юг, поезда из пригородных участков будут курсировать экспрессом через внутренние пригороды и заканчиваться в Аделаиде.

5. Эксплуатируйте Grange-Woodville и West Lakes до Woodville в качестве подъездных трамваев, продолжая до торгового центра Centro в конце Woodville и Henley Beach (пересадка поездов) в конце Grange.

Самым большим препятствием для объединения двух типов рельсов в одну систему является ширина колеи. Если тот или иной калибр не будет преобразован, этого не произойдет. Поскольку ни у кого нет желания измерять конвертацию по какой-либо логической причине, этот вопрос является спорным. нм39
Неправильно.

Если бы была веская причина для «объединения» систем и желание сделать это, то переключение пути было бы простым инженерным мероприятием, которое было бы лишь частью общего проекта и ничем не отличалось бы от восстановления моста.

Экономия энергии и затрат в одном решении

Присоединяйтесь к Alstom

Мы постоянно ищем подходящие таланты для решения реальных задач мобильности и создания транспортных систем завтрашнего дня. Посетите наш карьерный веб-сайт, чтобы найти наши вакансии или создать учетную запись в нашей базе данных кандидатов.

Просмотр вакансий

Опыт Альстом

В Alstom мы ценим любознательных и новаторских людей, которые увлечены совместной работой, чтобы заново изобрести мобильность, сделав ее более разумной и устойчивой.Мы создаем гибкую, инклюзивную и ответственную культуру, в которой разным людям предлагаются возможности учиться, расти и продвигаться по карьерной лестнице с вариантами работы в разных областях и регионах.

Учить больше

Единое сообщество Alstom

Сообщество Alstom создает среду, поощряющую командную работу, диалог и сотрудничество на всех уровнях иерархии и во всех географических регионах.Мы — группа увлеченных, преданных своему делу людей, которым нравится работать вместе, чтобы решать проблемы и устранять неполадки. Мы идем по сложному пути, но мы делаем это как сообщество.

Учить больше

Студенты и выпускники

Alstom имеет долгую историю, но сегодня мы хотим, чтобы мир, и особенно молодое поколение, знали настоящий Alstom.Мы динамичная компания с амбициозными целями.

Учить больше

Альстомский университет

Alstom University — это центр обучения, где сотрудники делятся знаниями, а его сотрудники постоянно совершенствуют свои навыки и компетенции.

Учить больше

Последние тенденции использования регенеративной энергии в системе тягового электроснабжения в Японии

Использование регенеративной энергии в системе тягового электроснабжения постоянного тока

Мы, Восточно-японская железнодорожная компания, уже установили три системы накопления энергии для использования регенеративной энергии по всему мегаполису. районе Токио, как показано на рис.10. Они были установлены на ПС Хайдзима, ПС Окегава и ПС Куки соответственно. Эти подстанции расположены примерно в 40 км от центральной станции Токио, и, согласно нашему предыдущему опыту, такая пригородная зона подходит для установки системы накопления энергии для использования возобновляемой энергии. В центральной части столичного района Токио, где интервал времени между движением поездов составляет менее 5 минут, частота работы железной дороги настолько высока, что вся регенеративная энергия используется другими питающими поездами одновременно, и нет необходимости устанавливать система накопления энергии.С другой стороны, в сельской местности, где временной интервал между поездами составляет более 10 минут, общего количества остаточной регенеративной энергии недостаточно для инвестиций в установку системы накопления энергии. Основываясь на подробных измерениях потребляемой и остаточной регенеративной мощности в районе Осаки, которые были проведены West Japan Railway Company 5 лет назад, они пришли к выводу, что 7 минутный интервал движения поезда был наиболее подходящим для установки системы накопления энергии [8]. .Важно выбрать подходящее место, чтобы установка системы накопления энергии была рентабельной.

Рис. 10

Расположение трех систем хранения энергии в Восточно-Японской железнодорожной компании

В таблице 1 показаны технические характеристики систем накопления энергии на станциях Haijima SS и Okegawa SS. Энергосберегающие эффекты, основанные на первом годе эксплуатации, также показаны в этой таблице. На рисунке 11 показано сравнение суточного энергоснабжения от СС Окегава до и после установки системы накопления энергии в марте 2014 года, а отношение разряженной энергии от батареи к общему энергоснабжению от СС Окегава показано на рис.12. Как видно из этих рисунков, установка системы накопления энергии способствует снижению отпуска энергии от тяговой подстанции примерно на 10% и достигает максимальных значений в межсезонье, весной и осенью. Летом и зимой нагрузка на бортовые системы кондиционирования воздуха велика, и часть остаточной регенеративной энергии используется на борту. Количество остаточной регенеративной энергии в эти сезоны становится небольшим по сравнению со средними сезонами.

Таблица 1 Технические характеристики системы накопления энергии, установленной на станциях Haijima SS и Okegawa SS Рис.11

Влияние системы накопления энергии на станции Окегава

Рис. 12

Отношение высвобождаемой энергии к общей подаче энергии от ПС

Как показано в Таблице 1, годовой эффект энергосбережения составляет около 700 МВтч/год на Окегава СС, а год окупаемости инвестиций составляет около 30 лет с учетом затрат на техническое обслуживание и замены батарей. Здесь предполагается, что срок службы батареи составит 15 лет, поскольку сейчас для ежедневной работы используется только 25% емкости батареи, чтобы продлить срок службы батареи.При нормальной работе состояние заряда (SOC) батареи контролируется на уровне от 30% до 50%, и ожидается, что при работе в таком узком диапазоне срок службы аккумуляторной системы составит около 15 лет.

Использование регенеративной энергии в системе тягового электроснабжения переменного тока

Вообще говоря, система тягового электроснабжения переменного тока применяется в сельских районах Японии, как показано на рис. 5, и общее количество остаточной регенеративной энергии, как правило, невелико в тяговой сети переменного тока. система электропитания из-за низкой рабочей частоты.Линия Джобан была в виде исключения электрифицирована переменным током 20 кВ недалеко от Токио, поскольку там находится магнитная обсерватория Какиока Японского метеорологического агентства, и поэтому электрификация железных дорог постоянным током была ограничена низкой частотой операций, чтобы избежать влияния постоянного блуждающего тока на съемка геомагнитной напряженности. В этом районе количество эксплуатируемых электропоездов достаточно умеренное, так как Ушику СП (секционно-сортировочный пост) на линии Джобан находится недалеко от Токио, примерно в 40 км от центра города.Здесь ИП расположена между двумя подстанциями и на ИП обращены две однофазные цепи от каждой подстанции.

RPC, железнодорожный статический стабилизатор напряжения, изначально был разработан для решения проблемы несимметричного трехфазного напряжения в приемной точке тяговой подстанции высокоскоростной железной дороги, вызванной однофазными поездными нагрузками. В 2002 году два КРМ были установлены на ПС Шин-Нумакунай и Шин-Хачинохе на линии Тохоку Синкансэн. Поскольку КРМ может осуществлять обмен энергией между двумя разными электрическими цепями с разностью фаз посредством преобразования переменного/постоянного/переменного тока, он может увеличить возможность одновременного использование остаточной регенеративной мощности путем обмена остатками на соседнюю электрическую цепь.На рисунке 13 показана конфигурация схемы вокруг RPC в Ushiku SP [10]. Ushiku SP расположен между SS Fujishiro и Tsuchiura SS на линии Джобан, и RPC может передавать остаточную регенеративную мощность от одной фидерной цепи к другой. Традиционно остаточная регенеративная энергия реверсируется из системы тягового электроснабжения в сеть через тяговые трансформаторы на подстанциях и не отражается в счетах за электроэнергию для эксплуатации железных дорог. Кроме того, нет подтверждения того, что такая обратная однофазная мощность используется в сети должным образом.Установка КРМ на ПС может обеспечить определенное использование регенеративной энергии в системе тягового электроснабжения. На рис. 14 показана концепция регенеративного потока мощности без и с RPC на SP.

Рис. 13

Конфигурация цепи вокруг RPC на Ushiku SP

Рис. 14

Поток регенеративной мощности без и с РПН на СП. a без RPC, b с RPC

Изменение обменной энергии за сутки с апреля по ноябрь 2015 года показано на рис.15. Здесь взаимозаменяемая мощность управляется путем обращения к электроснабжению от соседних тяговых подстанций, ПС Фудзиширо и ПС Цучиура. Следовательно, обмениваемая мощность всегда используется в соседней цепи, и можно распознать количество обменной энергии как эффект RPC. Подтверждено, что преобразованная регенеративная мощность не возвращается из системы электроснабжения железной дороги в сеть через тяговый трансформатор на другой тяговой подстанции. Эффект RPC зависит от времени года, как показано на рис.15, аналогично тенденции системы накопления энергии, упомянутой в предыдущем разделе. Годовой эффект от РПЦ на Ушику СП оценивался примерно в 2500 МВтч/год и более по результатам первых 8 месяцев эксплуатации. Этот эффект оценивается по обменной энергии через RPC. Если есть возможность оценить эффект по истории суммарной подведенной энергии, понять будет легче. Однако трудно отличить влияние RPC от других факторов, таких как погода, схемы работы и типы подвижного состава, и здесь применяется такая оценка по взаимозаменяемой энергии.

Рис. 15

Ежедневный эффект RPC на Ushiku SP в течение первых 8 месяцев эксплуатации

Перспективы будущего

В настоящее время ведется проектирование одной системы накопления энергии, которая будет установлена ​​на СС Кита-Сенджу на линии Джобан недалеко от Токио. Это будет четвертая система хранения энергии, установленная компанией East Japan Railway Company. В качестве носителя информации в этой системе будет применяться литий-ионный аккумулятор. В настоящее время общая стоимость установки системы хранения энергии составляет около 200 миллионов японских иен, включая стоимость строительства, а год окупаемости составит около 30 лет.В связи с тем, что подстанции, на которых ожидается большой эффект от системы накопления энергии, уже были выбраны для предыдущей установки, требуется дополнительное снижение затрат для установки большего количества систем накопления энергии вокруг Токио в будущем.

Два регенеративных инвертора строятся в JR East на SS Kajibashi в Tokyo Statin и Fukiage SS на линии Takasaki. Поскольку нагрузка станции меньше, чем регенеративная мощность на средних станциях, ранее мы не выбирали регенеративный инвертор в качестве решения для использования регенеративной энергии.Регенеративный инвертор, как правило, является решением для системы метро, ​​нагрузка на станции которой достаточно велика. Однако на станции Kajibashi SS существует огромная нагрузка на станцию ​​Токио, и регенеративный инвертор впервые выбран в качестве решения для использования регенеративной энергии в JR East. На ПС Фукиаге имеется выделенная высоковольтная линия электропередачи для соединения нескольких тяговых подстанций на линии Такасаки, а преобразованная регенеративная мощность может потребляться только для железнодорожной системы вдоль линии одновременно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.