Відкрити головне меню

Тя́гова підста́нція — у загальному випадку, електроустановка для перетворення та розподілу електричної енергії. Тягові підстанції призначені для зниження електричної напруги і подальшого перетворення струму (тільки для підстанцій постійного струму) для передачі його в контактну мережу для забезпечення електричною енергією електровозів, трамваїв і тролейбусів.

Зміст

ВидиРедагувати

Тягові підстанції бувають постійного і змінного струму.

Тягові підстанції будуються вздовж полотна залізниці на відстані 5-25 км для підстанцій постійного струму і 50—80 км для підстанції змінного струму. Це відстань залежить як від розмірів руху поїздів, так і від профілю шляху. Отримують електроенергію від підстанцій енергопостачальних організацій по повітряних і кабельних лініях електропередачі напругою 10—220 кВ. Електроенергія надходить у відкритий розподільний пристрій, на знижувальний трансформатор. З знижувального трансформатора електроенергія надходить на тяговий трансформатор, звідки вона подається на перетворювальний агрегат (випрямляч). З перетворювального агрегату випрямлений струм подається на основну та резервну системи шин і розподіляється в контактну мережу через швидкодіючі автомати.

Тягові підстанції змінного струму мають те ж призначення, що й підстанції постійного струму, за винятком того, що в них відсутні перетворювальні агрегати для випрямлення струму.

Історично склалося так, що тягові підстанції в Україні іноді були єдиними джерелами електричної енергії прийнятного рівня напруги для її подальшого розподілу, тому на всіх тягових підстанціях є розподільний пристрій для розподілу і транспортування електричної енергії напругою 35—0,4 кВ як залізничним, так і незалізничним споживачам.

У метро тягові підстанції мають номінальну вихідну напругу 825 В, а трамваїв та тролейбусів — 600 В в більшості міст, зокрема пострадянських, або 750 В в деяких містах Європи та Америки.

Тягові підстанції залізниціРедагувати

Тягова підстанція залізниці призначена для розподілу, перетворення електроенергії, живлення тягових (електрорухомого складу) і нетягових залізничних, а також інших споживачів. Тягові підстанції залізниці отримують електроенергію від енергосистеми через систему зовнішнього електропостачання, після чого енергія розподіляється між тяговими (через систему тягового електропостачання) і нетягових споживачами.

КласифікаціяРедагувати

За способом приєднання до системи зовнішнього електропостачання:

  • Опорна (вузлова) — отримує живлення від мережі зовнішнього електропостачання трьома і більше лініми електропередачі напругою 110 або 220 кВ, і виконує функції джерела для інших тягових підстанцій.
  • Тупикова (кінцева) — отримує живлення по двом радіальним ЛЕП від сусідньої підстанції.
  • Проміжна — отримує живлення по вводах від двох сусідніх підстанцій. Проміжна ПС в свою чергу буває:
    • Транзитна (прохідна) — включається в розтин ЛЕП.
    • Відпаєчна — підключається до відпайки(відгалуження) ЛЕП.

За системою електричної тяги:

За значенням напруги живлення:

  • 35, 110, 220 кВ

За системою керування:

За способом обслуговування:

  • Без чергового персоналу
  • З чергуванням вдому
  • З постійним черговим персоналом

За типом розміщення:

  • Стаціонарні
  • Пересувні

Схеми зовнішнього електропостачання тягових підстанційРедагувати

Як правило відстань між сусідніми тяговими підстанціями не перевищує: 15 км на постійному струмі і 50 км - на змінному.

Кожна тягова підстанція отримує живлення від двох незалежних джерел, так як електрифіковані залізниці є споживачем першої категорії. Живлення тягових підстанцій може здійснюється по одноланцюгової ЛЕП, Дволанцюговий ЛЕП на загальних і на роздільних опорах.

  • При живленні від одноланцюгової лінії між опорними підстанціями розташовуються не більше трьох транзитних підстанцій.
  • При живленні від дволанцюговий лінії на загальних опорах:
    • для ЛЕП-220 кВ — не більше п'яти транзитних при електричній тязі як на змінному, так і постійному струмі;
    • для ЛЕП-110 кВ - не більше п'яти транзитних при електричній тязі на постійному і трьох - на змінному струмі.
  • При живленні від дволанцюговий лінії на роздільних опорах:
  • для ЛЕП-220 кВ - не більше п'яти підстанцій (2 транзитні 3 цих відгалужень) при електротязі як на постійному, так і на змінному струмі;
  • для ЛЕП-110 кВ - не більше п'яти підстанцій (2 транзитні 3 цих відгалужень) при електричній тязі на постійному і трьох (2 транзитні 1 цих відгалужень) - на змінному струмі.

Структура тягових підстанційРедагувати

ВвідРедагувати

На тягові підстанції залізниці надходить енергія напругою 110, 220 кВ, на деякі старі тягові підстанції постійного струму може надходити напруга 35 кВ.

Тягові підстанції мають від 2 (на транзитних, підключених до цих відгалужень, тупикових підстанціях) до 6 (на опорних підстанціях) вводів.

Розподільче устаткування високої напругиРедагувати

Зазвичай це РУ-110 або 220 кВ, від них через понижуючі трансформатори енергія надходить на РУ-6, 10, 35 кВ, а також на тягове РУ-27,5 кВ.

На деяких підстанціях постійного струму РУ високої напруги може бути 35 кВ, в цьому випадку від нього живляться: через перетворюючі агрегати тягове РУ-3,3 кВ, трансформатори власних потреб, РУ-6, 10 кВ, а також нетягових споживачі.

Схеми РУ високої напруги різняться в залежності від типу підстанції.

Розподільні пристрої низької напругиРедагувати

На тягових підстанціях змінного струму РУ 6 (10) і 35 кВ використовуються тільки для живлення нетягових споживачів. Для живлення тягових споживачів, а також трансформаторів власних потреб використовується РУ-27,5 кВ.

На тягових підстанціях постійного струму РУ-6, 10 кВ використовуються для живлення: через перетворюючі агрегати РУ 3,3 кВ, трансформаторів власних потреб, а також нетягових споживачів. РУ 35 кВ використовується тільки для живлення нетягових споживачів, за винятком випадків, коли РУ-35 кВ є основним.

Перетворювальні агрегатиРедагувати

Випрямлячі та інвертори, використовуються на тягових підстанціях постійного струму для живлення РУ-3,3 кВ випрямленою струмом і для повернення енергії, що виробляється при рекуперативному гальмуванні з контактної мережі в загальну мережу змінного струму.

ФідериРедагувати

Фідери — приєднання до розподільчих устаткувань тягової підстанції контактної мережі та інших споживачів електроенергії.

Див. такожРедагувати