Схемы питания тяговых подстанций

Схемы мигания ТП зависят от конфигурации прилетающих к ним электрических сетей, мест размещения подстанций энергосистем и промышленных предприятий. В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [5, 92] для потребителей первой категории, к которым относится ТГ1, должно быть два независимых источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается лишь па время включения резервного ввода.

Тяговые подстанции метрополитена относятся по надежности электроснабжения к первой категории особой группы, перерыв в электроснабжении которых не допускается. Питание этих ТП должно выполняться от трех независимых источников. При проектировании схем питания ТП рассматривают возможные варианты, которые оценивают по надежности и технико-экономическим показателям. Из технически равноценных вариантов принимают тот, который будет иметь наименьшие приведенные затраты.

Основными типами схем питания ТП являются: радиальные, магистральные и кольцевые. Радиальные схемы (рис. 4.4) бывают следующих видов: однолучевые, с параллельной и раздельной работой вводов, с одиночным кабелем связи.

Рис. 4.4. Радиальные схемы первичного питания ТП:

а — однолучевая; о — с параллельной работой вводов; в — с раздельной работой вводов; г — с одиночной линией связи; ИП — источники питания; Л — питающие ЛЭП 6−10−35 кВ;

В — вводы па ТП Однолучевые схемы (рис. 4.4, а) применяют при децентрализованных системах электроснабжения, в которых отключение одной ТП не нарушает расчетных размеров движения поездов. По данным [14], вероятность отказа одной.

_4 _4.

подстанции 4,2−10, а двух смежных одновременно — 10 .В случае одноагрегатных подстанций без высоковольтных выключателей на вводах в РУ 6, 10 кВ в децентрализованной системе будет достаточно надежное электроснабжение поездов.

В радиальных схемах с параллельной работой вводов (рис. 4.4, б) ТП получает питание от одного источника повышенной надежности с секционированной системой шин. При отключении одной линии питание ТП сохраняется. Перерыв в питании ТП может иметь место при отключении источника или выпадении двух линий одновременно, что маловероятно.

Схема радиальная с раздельной работой вводов (рис. 4.4, в) обладает большей надежностью. Здесь задействованы два независимых источника питания, одновременный отказ которых почти невозможен.

В схемах с одиночными линиями связи обеспечивается высокая надежность и меньшая протяженность пи тающих ЛЭП. Схемы с раздельной работой вводов и линиями связи используют в централизованных системах электроснабжения при мощных многоагрегатных тяговых подстанциях.

Особенность схем первичного электроснабжения ТП метрополитенов состоит в питании их от двух независимых источников и, но линиям связи от смежных подстанций. Принцип выполнения схемы показан на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Схема питания ТП метрополитенов.

Магистральные схемы используют при размещении ТП вдоль протяженных транспортных линий и ограниченном числе источников питания. Принцип выполнения схем показан на рис. 4.6.

Головными называются ТП, связанные с источниками питания (ТП1, ТП4), ТП, расположенные между головными (ТП2, ТПЗ), называются проходными, или промежуточными. Магистральные схемы с одиночными линиями связи обладают меньшей надежностью по сравнению с радиальной схемой с раздельной работой вводов. Для повышения их надежности в ряде случаев выполняют по два ввода на ТП от ИИ и попарные линии связи, как показано на рис. 4.6, б.

Рис. 4.6. Магистральные схемы низания ТГ1:

а — с одним вводом и одиночными линиями связи; б- с двумя вводами и соединительными кабелями между ТП Кольцевые схемы применяют при децентрализованных системах электроснабжения. Условия для выполнения кольцевых схем: наличие источника питания повышенной надежности с секционированной системой шин; компактное расположение группы ТП. Вид кольцевой схемы показан на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Кольцевая схема питания ТП.

Кольцевая схема по надежности уступает схеме радиальной с раздельной работой вводов, она равноценна примерно транзитной (магистральной) схеме.

ТП электрических железных дорог получают питание, как правило, от двухцепных ЛЭП 110 и 220 кВ. Выполняется обычно схема транзитно-отпаечного типа. В зоне между мощными источниками электроэнергии (крупные узловые или районные подстанции) кроме транзитных и отпаечных ТП выполняют опорные с заходом всех ЛЭП. Схемы подключения ТП чередуются так, чтобы при выпадении обеих цепей ЛЭП (к примеру, при падении опоры) отключенными оставались нс более одной ТП. Один из вариантов схем транзитно-отпаечного типа показан на рис. 4.8.

В случае переменного тока осуществляют симметрирование токов фаз в питающих ЛЭП. Симметрирование выполняют циклическим присоединением трансформаторов ТГ1. Этот процесс получил название «фазирование».

Рис. 4.8. Схемы питания ТП ЭЖД транзитно-отпаечного типа.