5.3.2. Схеми мереж зовнішнього електропостачання електрифікованих залізниць

Електрифіковані залізниці займають особливе місце серед споживачів електричної енергії. Споживачі залізниць відносно рівномірно розподілені вздовж залізниці та характеризуються близькими значеннями навантажень тягових підстанцій, а також високими вимогами щодо надійності електропостачання. Ця специфіка визначає конфігурацію електричної мережі, яка споруджується для електрифікації залізниці.

Для тягового електричного навантаження необхідна однофазна напруга 25кВ промислової частоти, а на постійному струмі – 3 кВ. Номінальна напруга на шинах тягових підстанцій дорівнює відповідно 27,5 кВ та 3,3кВ. Для електрифікації на змінному струмі тягові підстанції споруджуються на відстані 40-50 км одна від другої, а на постійному – 20-25 км. Відповідно і навантаження тягових підстанцій на змінному струмі вдвічі більше, ніж на постійному.

Під час вибору схем живлення тягових підстанцій вирішується питання комплексного електропостачання залізниць та інших споживачів прилеглого району.

Живлення тягових підстанцій здійснюється одно- та двоколовими лініями 110 кВ, (на змінному струмі застосовують також і 220 кВ), які споруджують для цієї мети вздовж залізниці. За наявності розвиненої мережі 110-220 кВ в районі залізниці окремі тягові підстанції можуть живитися безпосередньо від районних підстанцій або приєднуватись відгалуженнями до наближених ліній 110 -220 кВ існуючої мережі.

Схеми електропостачання залізниць узгоджуються зі схемою електропостачання споживачів району. Від тягових підстанцій передбачається електропостачання районних споживачів у межах економічного радіуса дії мереж напругою 35 та 10 кВ.

а)

б)

Рис. 5.22. Схеми живлення районних споживачів від тягових підстанцій: а) на постійному струмі, б) на змінному струмі

Варіанти живлення районних споживачів від тягових підстанцій наведені на рис.5.22. На тягових підстанціях постійного струму звичайно використовують силові трансформатори напругою 110/10кВ. Тягові трансформатори у блоці з випростовувачами приєднуються до шин 10кВ. Живлення районних споживачів здійснюється від цієї ж системи шин, а при необхідності живлення віддаленіших споживачів використовують трансформатори з напругами 110/35/10кВ (рис.5.22,а).

Живлення районних споживачів від тягових підстанцій змінного струму з вищою напругою 110(220) кВ може здійснюватися за комбінованими схемами (рис.5.22,б), або за нарізними схемами (рис.5.22,в). Якщо для живлення споживачів району необхідна одна напруга, доцільніше використовувати схему з живленням від третьої обмотки тягових трансформаторів. За необхідності живлення навантаження району на двох напругах (10 та 35кВ) доцільніше використовувати для цього окремі трансформатори. Для тягових підстанцій з вищою напругою 220кВ, як правило, доцільно живити районне та тягове навантаження від триобмоткових трансформаторів або автотрансформаторів.