Магистральные схемы

а) – схема одиночной магистрали с односторонним питанием;

б) – схема кольцевой разомкнутой магистрали;

в) – схема двойных сквозных магистралей с односторонним питанием при наличии на ТП сборных шин высокого напряжения;

г) – схема двойных сквозных магистралей с односторонним питанием при отсутствии на ТП сборных шин высокого напряжения.

Они не требуют установки распределительного щита на подстанции, и энергия распределяется по совершенной схеме блока «трансформатор – магистраль», что упрощает и удешевляет сооружение цеховой подстанции. При магистральных схемах перемещение оборудования не вызывает переделок сети. Наличие перемычек между магистралями отдельных подстанций обеспечивает надёжность электроснабжения при минимальных затратах на устройство резервирования.

К недостаткам магистральных сетей следует отнести то, что при повреждении магистральной сети отключаются все потребители, питаемые от неё.

Смешанные схемы

При необходимости питания нескольких подстанций с ответственными потребителями I и II категорий выполняются смешанные схемы, когда от разных секций шин подстанции с АВР прокладывают радиальные линии к подстанции второго ответственного потребителя.

Электроснабжение железнодорожных узлов и линейных станций.

Расстояния между участковыми станциями составляют 120 – 200 км, между сортировочными станциями – 500 -1000 км и более. Между крупными станциями расположены промежуточные станции, разъезды, остановочные пункты, переезды, линейно-путевые здания на перегонах, а также устройства автоблокировки, электрической централизации и связи, являющиеся потребителями первой категории.

Для их питания применяется система продольного электроснабжения. На участке между крупными станциями прокладываются две линии: одна – ВЛ СЦБ – предназначена для питания нагрузок СЦБ и вторая – линия продольного электроснабжения – служит для электроснабжения остальных потребителей на участке. Потребители I категории и ряд потребителей малой мощности II категории (нагрузки СЦБ и связи, посты секционирования контактной сети, контролируемые пункты телемеханики и др.) получают питание от двух линий.

На электрифицированных участках железных дорог источниками питания линий продольного электроснабжения являются тяговые подстанции.

На участках постоянного тока расстояния между тяговыми подстанциями не превышают 25 км. Электроснабжение нетяговых нагрузок на таком плече обеспечивается от линий продольного электроснабжения напряжением 10 кВ.

На участках переменного тока для электроснабжения нетяговых потребителей применяются линии по системе «два провода- рельс» (ДПР) напряжением 25 кВ.

Если на опорах контактной сети прокладываются ВЛ 35 кВ для питания крупных нагрузок (тяговых подстанций на участках постоянного тока или других сосредоточенных нагрузок), то ВЛ 35 кВ используются в качестве линии продольного электроснабжения нетяговых потребителей.

На проводах ВЛ индуцируется напряжение от электрического и магнитного влияния тяговой сети переменного тока. Подключение к шинам РУ 10 кВ трансформаторов напряжения с заземлённой нейтральной точкой на стороне высшего напряжения устраняет напряжение от электрического влияния. Поэтому в расчётах необходимо учитывать только индуцированную ЭДС от магнитного влияния тяговой сети.

В качестве расчетных режимов принимаются:

- нормальный режим работы ВЛ при КЗ тяговой сети в середине фидерной зоны;

- вынужденный режим работы тяговой сети (выпадение одной из тяговых подстанций); поскольку этот режим может быть достаточно длительным, в качестве расчётного принят режим работы ВЛ 10 кВ при замыкании одной из фаз на землю.

По полученным максимальным значениям результирующего напряжения в проводах ВЛ 10 кВ по отношению к земле проверяют соответствие изоляции линии условиям работы её в зоне магнитного влияния тяговой сети.

Длительно допустимое напряжение на выводах трансформаторов, питающихся от ВЛ 10 кВ, как правило, значительно ниже результирующего напряжения в проводах ВЛ 10 кВ. В случае оборудования линии релейной защитой с действием на отключение при замыкании на землю допускаемые напряжения для трансформаторов при кратковременном режиме (0,2 – 0,25 с) могут быть приняты равными до 60 % испытательного напряжения, что составляет около 20 кВ.

Линии продольного электроснабжения на участках постоянного тока подключаются к шинам двух смежных подстанций, фазировка которых, как правило, совпадает с фазировкой питающей сети энергосистемы. Для этих линий могут быть рассмотрены следующие схемы питания:

а) двустороннее (параллельное) питание линии обеспечивает снижение потерь напряжения и энергии. При этом усложняется релейная защита линии от многофазных КЗ из-за необходимости выполнения её направленной или по какому-либо другому принципу, а также возможна неселективная работа защиты от однофазных замыканий на землю при внешних КЗ; б) встречно-консольное питание линии требует устройства пункта секционирования с разъединителем или масляным выключателем для

возможности подачи напряжения на отключённый участок линии от смежной подстанции. Такие схемы применяются для потребителей I категории, в этом случае пункт секционирования с выключателем совмещается с трансформаторной подстанцией потребителя и дополняется устройством АВР на секционном выключателе.

в) одностороннее (консольное) питание линии принято в качестве основной схемы питания на эксплуатируемых участках железных дорог. Относительно равномерное распределение нагрузок вдоль линии и малые значения этих нагрузок не приводят к существенному увеличению потерь энергии по сравнению с другими схемами питания. Достоинство этой схемы – возможность применения простых и надёжных защит от многофазных КЗ и селективной защиты от замыкания на землю.