Тягова підстанція виконує ключову задачу по перетворенню електроенергії з метою її подачі в контактну мережу для живлення електротранспорту (наземного і підземного). Це окремий напрямок техніки, головна функція якої полягає в зниженні значення напруги, а при необхідності і в випрямленні струму, якщо передбачається експлуатація установки, що працює на постійному струмі.
Де може використовуватися Тягова підстанція - це окрема різновид обладнання, яке являє собою джерело електроенергії для всіх видів електротранспорту. Але для кожного напрямку передбачається особливий вид подібної техніки. Розташовуватися можуть ТП по всій протяжності дороги з інтервалом від 25 до 50 км. Періодичність, з якою монтується тягова підстанція, визначається декількома факторами, серед них: профіль залізниці, розміри і цільове призначення транспортного засобу.
В якості основних напрямків, які мають на увазі установку даного виду обладнання, виступають: • Залізничний транспорт; • Метрополітен; • Наземний електротранспорт (трамваї, тролейбуси).
Тягова підстанція може бути представлена різними виконаннями, відмінними за технічними характеристиками. При цьому доцільність установки того чи іншого варіанту визначається відповідністю основних параметрів рівню передбачуваного навантаження, а також умов експлуатації.
Огляд видів ТП Тягова підстанція в першу чергу підрозділяється на дві групи: 1. Постійного струму. 2. Змінного струму.
Перший із названих варіантів включає обладнання, яке розраховане на 6-220 кВ. При цьому живлення здійснюється по ЛЕП повітряного і кабельного типу. У разі коли напруга нижче порога 110 кВ, потрібно пониження, відповідно, електроенергія спочатку проходить етап зниження значення електричних параметрів за участю трансформатора. В інших ситуаціях енергія направляється відразу в розподіл. пристрій. Тягова різнотипова підстанція змінного струму за великим рахунком подібна з обладнанням цього роду, функціонуючим на постійному струмі, за єдиним винятком, який полягає у відсутності перетворюючого вузла для випрямлення електричних характеристик.
Тягова різнотипова підстанція зустрічається і в інших виконаннях, поділ при цьому здійснюється за цільовим призначенням транспорту: 1. Обладнання для залізниці. Зустрічається в наступних варіантах: • Опорна - може виступати в якості джерела живлення для інших установок; • Тупикова - отримує електроенергію від поруч стоїть підстанції; • Проміжна - живиться від двох найближчих установок.
2. Тягові підстанції трамвая та тролейбуса. Устаткування даного виду також існує в декількох виконаннях: • З необхідністю участі обслуговуючого персоналу; • Повністю автоматизовані; • Тягові підстанції трамвая та тролейбуса, які не вимагають участі в роботі обладнання персоналу і являють Телекеровані техніку.
3. Установки для метрополітену. Розрізняють такі види подібної техніки: • Тягова; • понизительной; • Тягово-знижувальних.
У першому випадку представлена тягова розподільна підстанція, харчування якої здійснюється за допомогою міських електромереж. Другий з названих варіантів передбачає отримання струму великих значень від тягової установки, який надалі знижується до рівня 400-230 В, чого достатньо для силових і освітлювальних приладів.
Технічні характеристики Тягові підстанції трамвая, метро і тролейбуса та залізничного транспорту мають ряд параметрів, за якими підбирається необхідний варіант. До речі, якщо порівнювати їх з таким обладнанням, як стовпові трансформаторні підстанції СТП, які живляться змінним струмом і представлені виключно лише тупиковим варіантом конструкції, то асортимент буде вельми широкий, що дещо ускладнює вибір.
Для орієнтації у великій кількості виконань потрібно чітко уявляти, які навантаження будуть надаватися на техніку даного виду, відповідно до чого визначаються параметри обладнання: • величина опору і напруги на шинах, куди подається вже випрямлений струм; • тягова підстанція метро, залізниці та іншого електротранспорту характеризується внутрішнім опором, а також опором відсисаючого фідера і згладжує вузла, за допомогою даних величин можна отримати значення опору всієї установки, підсумувавши їх;
• тягові підстанції метро і РЖД відрізняються за кількістю використовуваних в конструкції трансформаторів і розподіл. пристроїв; • напруга всієї установки є розрахунковою величиною і визначається з формул; • потужність короткого замикання. Для порівняння, визначальними параметрами для такого обладнання, як стовпові трансформаторні підстанції, є: загальна потужність, а також значення вищого і нижчого напруги.
Існує кілька виконань такої техніки, відмінних за даними параметрами: з напругою 6 або 10 кВ по високій стороні, а також з напругою 0,23 або 0,4 кВ по низькій стороні. За такими ж критеріями підрозділяється і мачтовая трансформаторна підстанція.
Як виглядає структурна схема Існує декілька найбільш поширених способів підключення залежно від того, які навантаження планується подавати, і якого типу об'єкти будуть підключатися. У результаті може змінюватися склад обладнання. На малюнку зображений один з найбільш простих варіантів. Розподільний пристрій включає в себе три осередки, причому конструкцією передбачений всього один вимикач. На вводі встановлюється тільки один роз'єднувач, що також сприяє спрощенню схеми. Немає необхідності у використанні резервного обладнання. Враховуючи відмінності такого обладнання, як мачтовая трансформаторна підстанція, схема буде виглядати дещо інакше.
Рекомендації по вибору Основним критерієм ефективності використання того чи іншого типу установки є відповідність параметрів умовам експлуатації, зокрема, рівню подається навантаження. Якщо підбирається тягова або стовпова трансформаторна підстанція, її типовий проект передбачає необхідність виконання наступних дій: • Вибір схеми підключення і з'єднання основних вузлів; • Визначення найбільш відповідного варіанту струмоведучих апаратів та вузлів; • За розрахунковим значенням електричних параметрів підбираються основні вузли такого обладнання (розподільні пристрої, трансформатори, вимикачі, роз'єднувачі, елементи захисту, зарядних акумуляторів).
Аналогічні дії виконуються у випадку, коли вибирається мачтовая трансформаторна підстанція, відповідно, її типовий проект також буде в більшій мірі складатися з розрахункової частини. Нюанси монтажу та нормативна документація Основна особливість принципу установки техніки, яка використовується для живлення залізничного електротранспорту, полягає в тому, що всі роботи виконуються за безпосередньої участі електромонтажних поїздів. У перелік ключових завдань входить безпосередньо сам монтаж підстанції тягового типу, а разом з тим і постів секціонування, телемеханічного обладнання та контактної мережі. Таке обладнання, як стовпові трансформаторні підстанції, підключаються трохи іншим способом, враховуючи, що всі основні вузли монтуються на опорі.
СТН ЦЕ 12-00 «Норми з виробництва і приймання будівельних і монтажних робіт під час електрифікації залізниць» визначають ряд вимог, що пред'являються до монтажу подібного обладнання. Для порівняння мачтовая трансформаторна підстанція передбачає підготовку котловану для установки опори, перевірку точності установки по схилу, монтаж основних вузлів на опорній конструкції, підключення всіх елементів.
Таким чином, тягові установки відрізняються різноманіттям виконань, що, з одного боку, дещо ускладнює вибір подібної техніки, а з іншого - дозволяє підібрати найбільш відповідний варіант. А ось стовпові трансформаторні підстанції є технікою вужчого цільового призначення і являють собою тупиковий варіант конструкції певного діапазону значень потужності і напруг. При виборі будь-якого з цих видів устаткування враховується рівень витримує навантаження, схема підключення, а також відповідність основних параметрів умов роботи.
