Инфраструктурата за електроснабдяване е проектирана да обслужва потребителите директно от енергийни източници. Последните могат да бъдат както автономни генератори, така и пълноценни топлинни, хидроложки и атомни електроцентрали. В същото време опорните мрежи рядко се използват за захранване на крайните потребители. Тягова подстанция с характеристики, подходящи за конкретно съоръжение, се използва за разпределение на електроенергия за захранване на транспортни възли.
Устройство за подстанция
Техническата поддръжка на подстанцията в повечето случаи е насочена към получаване на електроенергия от порядъка на 110-220 kV. Има и инсталации с ниска мощност, предназначени за мрежи с напрежение 35 kV. В зависимост от потенциала те могат да имат от 2 до 6 входни точки - това са малки задънени станции, които са част от структурата на един комплекс. Понижаващите трансформатори и преобразуватели са отговорни за разпределението на мощността. И не е задължително разпределителното устройство да отговаря за доставката на енергия на потребителите. Някои от тях работят за поддържане на ефективността на местните съоръжения. Освен това устройството на тяговите подстанции предвижда наличието на инвертори и токоизправители. Техните задачисе свеждат до коригиране на тока за нуждите на конкретен потребител. Те могат също така да осигурят връщане към общата мрежа на енергия, която се генерира в резултат на регенеративно спиране на локалната линия. Захранващите инсталации се използват за осигуряване на комуникация между разпределителната инфраструктура на подстанцията и консумиращите обекти.
Разновидности
Една от основните класификации включва разделяне на подстанциите според метода на свързване към главната захранваща линия. По-специално се разграничават възлови, крайни и междинни обекти. Възлови поддържат приемане и разпределение на енергия в три канала в диапазона 110-220 kV. Те могат да действат и като източник на ток за други тягови станции. Крайните обекти работят с две линии, а междинните обекти са предназначени да свързват разделена верига - между източник на енергия и една и съща подстанция. Според системата на електрическата тяга се разграничават станции с постоянен и променлив ток. Разликите между тях са, че тяговата подстанция DC задължително е оборудвана с разпределително устройство. AC блоковете обслужват мрежи с напрежение около 27 kV и могат да бъдат инсталирани на разстояния до 50 km един от друг.
Приложения за подстанции
Основното използване на тяговите разпределителни подстанции е електрифициран транспорт и свързаната с него инфраструктура. Основата на източниците на такова енергийно снабдяванеизграждат станции, които разпределят постоянен ток. Те са монтирани по протежение на транспортните линии и осигуряват енергия за електрически локомотиви, тролейбуси, трамваи и железопътни комплекси. От своя страна тяговите подстанции за променлив ток се използват по-често за обслужване на телемеханика и автоматизация, които са част от една и съща инфраструктура. Например, това могат да бъдат сигнални стрелки, светофари и комуникационни линии. Това изобщо не означава, че по-малко отговорна задача пада върху AC станцията. По мощностен потенциал те губят от аналозите с постоянен ток, но техният енергиен потенциал е по-стабилен и устойчив на натоварвания.
Подстанции за железопътни линии
Повечето от тези видове съоръжения обслужват железопътните линии. Те служат за разпределение, преобразуване и директно захранване на електрически подвижен състав и нежелезопътни потребители. Инсталациите за разпределение на постоянен ток се монтират по линии с разстояние около 10-15 km. Този интервал може да варира в зависимост от задръстванията на пистите и тяхното предназначение. Източникът на енергия също са външни главни мрежи, след което енергията се изпраща към трансформатора. Следва етапът на преобразуване, след което електричеството се изпраща към контактната мрежа. Важно е да се отбележи, че железопътната тягова подстанция се характеризира с големи количества регенеративна спирачна енергия. Тоест има нужда от организиране на технически средства, които също могат стабилно да транспортират енергия обратно към главните магистрали. Тази задача се изпълнява от инвертори - като правило,чрез превключватели на контактната мрежа в автоматичен режим.
Пълно оборудване
В допълнение към основния електрически пълнеж под формата на преобразуватели, токоизправители и други устройства, обслужващи контактната мрежа, подстанциите се допълват със защитно оборудване и противопожарно оборудване. Освен това тези средства са необходими не само за местно поддържане на защитните функции, но и за осигуряване на възможността за оказване на първа помощ. Защитното оборудване на тяговите подстанции може да включва релейни устройства, прекъсвачи, сигнално оборудване и др. В структурата на съвременните подстанции има сензори, които регистрират фактите за претоварване, прегряване и отказ на отделни телемеханични сегменти.
Работа на подстанцията
Подстанциите могат да се управляват по няколко начина. Съвременните обекти от този тип се обслужват чрез дистанционни управления или с помощта на автоматизирано оборудване. Използва се и традиционният метод за контрол чрез персонал. Този метод на контрол се използва по-често на малки станции в малките градове - поради невъзможността за организиране на автоматизирана поддръжка. Големите градски райони обаче могат да се захранват и от тягова подстанция с директно обслужване от персонал поради риск от аварийното им изключване. С цел повишаване на надеждността се използва комбинирана схема за управление, която включва и автоматизирани инструменти сдистанционно управление и персонал. В този случай всички процеси се наблюдават от наблюдател контролер, който предприема действия, независимо от автоматизацията в извънредни ситуации.
Ръководство за поддръжка на подстанция
Поддръжката се извършва в съответствие със специфичния за обекта график за превантивни проверки. Типичен набор от дейности, включени в програмата за поддръжка, включва ревизия на оборудването, тестова работа, отстраняване на незначителни проблеми и идентифициране на проблемни области, които ще бъдат разгледани по-подробно по време на планиран ремонт. За дългосрочна перспектива, като част от записа за състоянието на оборудването, се води дневник, който записва динамиката на резултатите от проверката. Непременно при извършване на превантивна поддръжка тяговите трансформаторни подстанции се почистват от замърсяване, в някои зони се обновяват консумативи и се монтира по-модерно оборудване.
Ремонтни работи
В момента на основния ремонт отговорното лице получава документ, посочващ резултатите от предишни тестове. Въз основа на анализа си инженерът прави заключение, посочващо проблемните зони, където ще се извършват ремонтни дейности. На основно ниво се актуализират болтови, контактни и заварени връзки. При извършване на текущи ремонти точките на закрепване се възстановяват, пукнатини в изолацията се елиминират, уплътненията и шевовете се подсилват. В екстремниВ случаите тяговата подстанция може да бъде реконструирана с подмяна на основното оборудване. Обикновено такива събития се извършват след промяна на мрежовите параметри, когато стойностите на напрежението се увеличават или намаляват. Модернизацията също е широко разпространена като част от разширяването на спектъра от задачи на станцията.
Заключение
Днес съоръженията за разпределение на тяговата мощност са най-добрият инструмент за доставка на транспортна инфраструктура. На първо място, това се отнася до железопътните линии. Тяговата подстанция, свързана към стабилна външна мрежа, е в състояние да обслужва няколко потребителя наведнъж, включително разпределително оборудване. По отношение на технологичните надстройки, това са гъвкави обекти, които ви позволяват да правите промени както в хардуерната инфраструктура, така и в инструментите за управление. Най-модерните тягови комплекти поддържат напълно автоматизирано управление, което намалява разходите за тяхната експлоатация и поддръжка.
