Схемы главных электрических соединений железнодорожных тяговых подстанций

На схемах главных электрических соединений электротехнической установки показаны одной линией (независимо от числа фаз и проводов) основные работающие и резервные электрические соединения, аппаратура, участвующая в процессе преобразования энергии и ее коммутации в соответствии с местом практического расположения аппаратуры, а также приведена характеристика всех показанных аппаратов и шинопроводов. Эта схема является основным документом, характеризующим электротехническую установку как в период строительства и монтажа ее, так и в период эксплуатации.
Схема может быть составлена на всю электротехнинческую установку в целом и на отдельные ее части, характеризуемые номинальным напряжением, служащие для приема и распределения электроэнергии и содержащие коммутационную, защитную и измерительную аппаратуру, а также сборные и соединительные шины. Каждую такую часть называют распределительным устройством (РУ) соответствующего напряжения.
Для тяговых подстанций железных дорог различают следующие виды распределительных устройств:
РУ питающего напряжения, схемы и конструкции которого могут быть разнообразными в зависимости от типа подстанции, схемы ее питания и некоторых других условий;
РУ тягового напряжения, схемы и конструкции которого определяются в основном системой тяги — током и напряжением;
РУ районного или промежуточного напряжения, служащие для питания не тяговых потребителей, а на подстанциях постоянного тока с двойной трансформацией — также для питания выпрямительных агрегатов и трансформаторов собственных нужд.
Схема собственных нужд постоянного и переменного токов определяет систему питания цепей управления, сигнализации, измерения, защиты, автоматики и телеуправления, а также отопления, освещения, вентиляции и питания вспомогательных механизмов и двигателей на тяговой подстанции.
Распределительное устройство питающего напряжения. На тяговых подстанциях в основном применяют схемы РУ питающего и районного или промежуточного напряжения, рекомендованные совместными решениями МЭЭ и МПС. В настоящее время применяют следующие схемы РУ питающего напряжения в зависимости от типа подстанции (110 кВ и выше).
Отпаечная подстанция, питаемая от двух параллельных ВЛ 110—220 кВ, к которым она присоединена ответвлениями, или от двух ВЛ того же напряжения (тупиковых ВЛ), идущих от питающего центра энергосистемы к тяговой подстанции, имеет схему главных электрических соединений РУ питающего напряжения, построенную в виде буквы Н (рис. 13). Электроэнергия поступает от ВЛ на подстанцию через разъединитель 1 и отделитель 2. Отделитель имеет дистанционный привод, который при исчезновении напряжения на вводной линии в результате действия защиты автоматически отключается. Отделитель не может отключать электрическую цепь под нагрузкой.
В настоящее время приводы отделителей еще нельзя включать дистанционно. Однако ожидается, что в ближайшие годы промышленность будет изготовлять отделители с дистанционными приводами, допускающими как отключение, так и включение. Чтобы можно было производить ревизии и ремонты отделителя при наличии напряжения на линии передачи, перед ним со стороны линии введен в цепь разъединитель с ручным приводом и заземляющим ножом. Этот разъединитель обеспечивает безопасность работ и заземление токопроводящих элементов.
Схема ввода со стороны второй ВЛ аналогична рассмотренной. Следует иметь в виду, что на отпаечных подстанциях в большинстве случаев в работе находится один ввод, а другой является резервным и включается при аварии или ремонте оборудования первого ввода. Часто на вводах отпаечной подстанции устанавливают лишь разъединитель, причем оборудуют его дистанционным приводом, позволяющим разъединителю выполнять функции отделителя.
Вводы соединены друг с другом перемычкой, в которую включены отделитель 3 и разъединитель4. Разъединитель по отношению к отделителю включен так, что можно проводить ревизию отделителя одновременно с ревизией резервного ввода при наличии напряжения на рабочем вводе. Вместе с тем нормально перемычка находится под напряжением, так как по ней передается энергия от рабочего ввода на второй трансформатор. В тех случаях, когда по условиям работы системы внешнего энергоснабжения вводы и трансформаторы работают раздельно, отделитель перемычки отключен. Для перемычки, как и для вводов, вместо отделителя может быть применен разъединитель с дистанционным приводом.
За перемычкой к каждому вводу через разъединитель 5 и отделитель 6 подключен главный понижающий трансформатор. Между трансформатором и отделителем к одной фазе электрической цепи подсоединен короткозамыкатель 7, который вместе с отделителем позволяет отключить трансформатор при его аварии. При срабатывании любой из защит трансформатора включается короткозамыкатель, создавая глухое короткое замыкание между фазой и землей. Это короткое замыкание, в свою очередь, приводит к отключению силового выключателя линии, к которой подключен трансформатор.
При исчезновении напряжения на линии импульс от блок контактов короткозамыкателя вызывает отключение отделителя. Затем система автоматического повторного включения (АПВ) вновь включает выключатель, питающий линию, чтобы другие потребители (подстанции), подключенные к данной линии, могли работать. Схемы включения трансформаторов обоих вводов одинаковы.