Повністю і з найменшими подробицями описати електропостачання метрополітенів в одній статті неможливо, але спробуємо розповісти хоча б в загальних рисах. У більшій частині торкнемося електричних схем, пристрої та роботи підстанцій.
Підстанції метрополітену, від яких здійснюється харчування силових і освітлювальних навантажень підземних ліній, в нормальному режимі повинні отримувати живлення від двох джерел електроенергії секції шин РУ 6 - 10 кВ. Це необхідно для запобігання навіть короткочасної перерви електропостачання таких відповідальних навантажень, як освітлення станцій, вестибюлів і переходів, а також ескалаторів. Підстанції, від яких проводиться харчування тягових навантажень, можуть отримувати його від одного джерела електроенергії, при відключеному, але постійно готовому до включення резервне джерело.
На метрополітенах управління всіма вимикачами ліній виконують енергодиспетчера за допомогою пристроїв телемеханіки, тому за умовами експлуатації АВР на вводах підстанції, як правило, не передбачається. Пояснюється це тим, що відповідальні споживачі надійно забезпечені безперебійним електропостачанням від двох джерел електроенергії.
Короткочасна перерва електропостачання тягових пристроїв від однієї підстанції, хоч і не бажаний, але до перебою русі не призводить, тому що харчування тягової мережі триватиме від інших паралельно працюють підстанцій. Зауважимо, що незалежно від наявності АВР при знятті і відновленні напруги потрібно почергове включення випрямних установок, і тому всі операції покладаються на енергодиспетчера. На наземних тягових підстанціях Тбіліського метрополітену живлять лінії 6-10 кВ обладнані пристроями АВР відповідно до вимог енергопостачальної системи.
З позиції надійності електропостачання розглядаються як нормальні, так і вимушені режими. Оцінюється пропускна здатність, і потужність основних елементів системи. Цим пояснюється застосування паралельних ліній живлення, установка резервних пристроїв, а також запаси по потужності. Прагнуть до того, щоб при виникненні вимушеного режиму в системі відбувалося найменше число перемикань.
Існує дві системи живлення тягової мережі. Централізована (зосереджена) і децентралізована (розосереджена).
При централізованій системі застосовують наземні тягові і наземні або підземні знижувальні підстанції. Лінії живлення 6-10 кВ підходять до наземної тягової підстанції, від якої електроенергія надходить на знижувальні підстанції.
Т.ч. тягові підстанції є опорними розподільні пункти електропостачання метрополітену.
Для децентралізованої системи характерні суміщені тяговопонізітельние підстанції розташовані під землею, поблизу станцій (на станціях). У порівнянні з централізованою децентралізована система має такі переваги як: скорочення втрат електроенергії в тягової мережі і втрат напруги до струмоприймача поїзда, зменшення блукаючих струмів і різниці потенціалів «рейки-земля», підвищення надійності захисту контактної мережі від струмів КЗ.
І так, класифікація підстанцій:
- Тягова (Т)
-Знижувальних (ПП)
-Поєднана тяговопонізітельние (СТП)
Наведемо приклади принципових схем електропостачання цих підстанцій.
Електропостачання однієї тягової підстанції, де А і Б - джерела електроенергії різних секцій однієї або двох міських ПС
Електропостачання двох тягових підстанцій за двома ліній живлення і перемичці
Електропостачання двох тягових підстанцій за чотирма радіальних лініях
Лінія від живлячої центру, в залежності від показань розрахунків при проектуванні, може містити два і більше кабелів (ми це називаємо дві (і більше) нитки). Якщо це необхідно, то доцільно розщепити її на дві паралельні одно- або двухкабельние лінії і прийняти наступну схему:
Джерелами харчування знижувальних підстанцій є КЛ 6-10 кВ від тягових підстанцій або
Суміщених тягово-Знижувач ьних підстанцій.
Електропостачання двох знижувальних підстанцій по чотирьом радіальних лініях
Харчування ПП по двох лініях і двом перемичках
РУ 6-10 кВ СТП виконується з двох секцій, які працюють незалежно і отримання від різних джерел енергосистеми. При цьому всі перетворювальні і агрегати підключають до однієї (першої) секції, харчування якої здійснюється за принципом тягових підстанцій. Необхідність підключення перетворювальні х агрегатів до однієї секції і, отже, до одного джерела, що обумовлюється тим, що напруга, що підводиться до двох секціях РУ - 6-10 кВ від різних джерел, як правило, має деякі відмінності. Якщо перетворювальні і агрегати будуть підключені до різних секціях, то навантаження на них буде не однакова: одні з агрегатів будуть перевантажені, інші - недовантажені. Т.ч. перші секції шин отримують живлення безпосередньо від джерела енергосистеми А, а другі секції пов'язані з другим джерелом через суміжні підстанції.
Принципова схема електропостачання суміщеної тяговопонізітельние підстанції
Харчування двох СТП і однієї ПП
Основними елементами підстанцій є
Для Т: РУ - 6-10 кВ,
РУ - 825 В (постійний струм)
Перетворювальні і агрегати
РУ СН (власні потреби)
Схема тягової підстанції Пітерського метро 60-х років.
Для ПП: РУ - 6-10 кВ,
РУ - 0,23 і 0,4 кВ
Щити постійного струму 220 або 115 В Залежно від вимог при розрахунках, на ПП встановлюють Панелі СЦБ 220 або 115В (для живлення пристроїв автоблокування і централізації)
Для СТП: РУ - 6-10 кВ,
РУ - 825 В (постійний струм)
Перетворювальні і агрегати
РУ - 0,23 і 0,4 кВ
Щити постійного струму 220 або 115 В
Панелі СЦБ 220 або 115 В
На підстанціях метрополітенів використовуються електромагнітні і вакуумні високовольтні вимикачі, трансформатори сухого виконання з природною циркуляцією повітря різних потужностей, викатні запобіжні візки і т.п. Харчування контактної мережі здійснюється від РУ-825 В, в яких використовуються швидкодіючі автоматичні вимикачі ВАБ-28, ВАБ-42,43, ABB UD-4 і ін. Телекеровані лінійні роз'єднувачі, шинні роз'єднувачі ручного приводу. У розподільних пристроїв 0,4; 0,23 кВ (127В) використовуються автоматичні вимикачі різних типів.
Координація роботи, як обладнання, так і служби електропостачання метрополітенів покладається на енергодиспетчерів.
В їх обов'язки входить:
контроль нормальних схем живлення пристроїв і споживачів
Виробництво оперативних перемикань, керівництво при перемиканні
Координація дій електротехнічного персоналу
Приймає і погоджує заявки на проведення робіт
Оперативна ліквідація аварійних ситуацій
Видача наказів і дозволів для виконання робіт
І багато іншого)
Помічниками диспетчерів є щити з мнемо-схемами всіх об'єктів на лінії, телесигналізацією і відображенням дій захистів та інших процесів,
Багатофункціональні автоматизовані робочі місця (АРМ)
