Технические характеристики электронных счетчиков

 

	Параметр	Тип счетчика
ЦЭ6805В	ЦЭ6808В	ЦЭ6822	ЦЭ6823	ЦЭ6801	ЦЭ6811	ЦЭ6803
непосредственное вкл.	трансформаторное вкл.
Назначение	Однотарифный активной энергии	Однотарифный активной энергии	Трехтарифный активной энергии	Трехтарифный активной энергии	Однотарифный реактивной энергии	Однотарифный реактивной энергии	Одно- и двухтарифные активной энергии
Схемы включения	3-фазная, 3-провод.; 3-фазная, 4-провод.	3-фазная, 3-провод.; 3-фазная, 4-провод.	3-фазная, 3-провод.; 3-фазная, 4-провод.	3-фазная, 3-провод.; 3-фазная, 4-провод.	3-фазная, 3-провод.; 3-фазная, 4-провод.	3-фазная, 4-провод.	3-фазная, 3-провод.; 3-фазная, 4-провод.
Число суммирующих устройств	1 или 2			1 или 2	1 или 2	1 или 2	1 или 2
Класс точности	0,5	0,2	1,0; 2,0	0,5; 1,0; 2,0	1,5	1,0	2,0

 

О к о н ч а н и е т а б л. 36

 

Номинальное напряжение, В	57,7 или 100	57,7 или 100		57,7; 100 или 220	57,7 или 220	57,7		57,7 или 100
Номинальный ток, А	1,0 или 5,0	1,0 или 5,0		1,0 или 5,0	1,0 или 5,0	1,0 или 5,0	5 или 10	1,0 или 5,0
Ток максимальный, А	1,5 или 7,5	1,2 или 6,0		1,5 или 7,5	1,5 или 7,5	1,5 или 7,5	50 или 100	1,5 или 7,5
Порог чувствительности	Iном ·0,2 %	Iном ·0,1 %	Iном ·1 %	Iном ·1 %	Iном ·0,4 %	Iном ·0,4 %	-	Iном·0,5 %
Интерфейс	Импульсный выход	Импульсный выход	RS485, ИРПС или оптич.	RS485, ИРПС или оптич.	-	Импульсный выход	-	-
Масса, кг	< 2,0	< 2,0	< 3,0	< 3,0	< 2,0	< 3,0	< 2,5

 

Т а б л и ц а 37

Технические характеристики счетчика ЕвроАЛЬФА

 

Параметр	Тип счетчика
ЕА02	ЕА05	ЕА10	ЕА20
Класс точности	0,2	0,5	1,0	2,0
Количество тарифов	Четыре в сутках, четыре сезона, будни, выходные и праздничные дни, летнее и зимнее время
Напряжение номинальное, В	3·57,7-230/100-400; 3·100-400	3·230/400; 3·230; 3·57,7/100; 3·100
Ток номинальный (максимальный), А	5 (10)	5 (6)	5 (80)
Порог чувствительности, мА
Рабочий диапазон температуры	от - 40 до +70°С
Потребляемая мощность	Менее 4 Вт (2 Вт на фазу)
Протокол связи счетчика	МЭК 1107
Коэффициент передачи по частотным каналам	От 10 до 50000 имп./(кВт·ч) в зависимости от модификации
Скорость обмена информацией по цифровым интерфейсам – оптический порт, RS-232, RS-485	300, 1200, 2400, 4800, 9600 бод
Защита коммерческой информации	Есть
Регистрация отключений питания, корректировок времени и сбросов максимальной мощности	До 255 случаев
Неразрушаемая память при пропадании питания	До 5 лет при 25°С; до 2 лет при 60°С
Самодиагностика счетчика	При подключении питания, один раз в сутки и при каждом обращении через оптический порт
Масса, кг	1,6	2,0
Гарантийный срок эксплуатации	3 года
Межповерочный интервал	8 лет
Срок службы	30 лет

 

 

5. Аккумуляторные батареи

 

Аккумуляторные батареи предназначены для питания оперативных цепей постоянного тока и для резервирования питания различных устройств и цепей тяговых подстанций в качестве автономного независимого источника электрической энергии. В условных обозначениях стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов буквы означают: C – стационарный; К – для кратковременного разряда. Например, типовое обозначение аккумулятора СК-10 расшифровывается следующим образом: стационарный; для коротких режимов разряда; 10 – частное от деления номинальной емкости 10-часового режима разряда данного типа аккумулятора на 36 (емкость одного аккумулятора).

В настоящее время на современных тяговых подстанциях применяются немецкие, французские и индийские аккумуляторные батареи.

Немецкой фирмой «Зонненшайн» (Sonnenschein) выпускаются аккумуляторы типа «Драйфит» А600 OpzV (в дальнейшем – «Драйфит»). «Драйфит» – это закрытые необслуживаемые в течение всего срока службы аккумуляторы, предназначенные для комплектования батарей, используемых в качестве источника постоянного тока на электрических станциях и подстанциях, телеграфных, телефонных узлах связи, устройствах аварийного освещения, установках бесперебойного питания и других объектах. Саморазряд аккумуляторов не превышает 0,1 % емкости в сутки.

Аккумуляторы состоят из блока электродов, помещенного в герметичный бак. Электролитом служит раствор серной кислоты в виде геля. Блок электродов состоит из положительных решетчатых пластин, разделенных между собой сепараторами. Крайними в блоке являются отрицательные электроды, толщина которых меньше внутренних отрицательных электродов. Пластины изготавливаются из специального сплава без сурьмы путем легирования. Полюсы и вентили выполнены так, что кислород из окружающей среды не может попасть внутрь аккумулятора.

Последовательное соединение аккумуляторов в батарею осуществляется соединительными проводами, снабженными на обоих концах резиновыми крышками для закрытия полюсов.

Электрические характеристики аккумуляторов «Драйфит» приведены в табл. 38.

 

 

Т а б л и ц а 38

Электрические характеристики аккумуляторов типа «Драйфит»

Тип аккумулятора	Разряд 10 ч	Разряд 1 ч
К10, А·ч	I10, А	Uк, В	К1, А·ч	I1, А	Uк, В
4 ОРzV 200			1,8			1,67
5 ОРzV 250			1,8	132,5	132,5	1,67
6 ОРzV 300			1,8			1,67
5 ОРzV 350			1,8			1,67
6 ОРzV 420			1,8			1,67
7 ОРzV 490			1,8			1,67
6 ОРzV 600			1,8			1,67
8 ОРzV 800			1,8			1,67
10 ОРzV 1000			1,8			1,67
12 ОРzV 1200			1,8			1,67
12 ОРzV 1500			1,8			1,67
16 ОРzV 2000			1,8			1,67
20 ОРzV 2500			1,8			1,67
24 ОРzV 3000			1,8			1,67

 

Условное обозначение аккумуляторов «Драйфит» расшифровывается следующим образом: например, 4 OpzV 200 WE: 4 - количество положительных пластин; OpzV - стационарный свинцовый герметизированный необслуживаемый; 200 - номинальная емкость, А×ч; WE - универсальное исполнение.

На тяговых подстанциях Западно-Сибирской железной дороги начинается замена устаревших аккумуляторов на новые, в том числе и серии «Драйфит». Например, на тяговой подстанции Дорогино Западно-Сибирской железной дороги в настоящее время установлены герметизированные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы типа «Драйфит» А600 OpzV.

Французской фирмой «Ольдам Франс» (OLDHAM FRANCE) выпускаются аккумуляторы типа ESPACE RG, HI и EG, предназначенные для применения в производственных помещениях, офисах, залах с коммутационной аппаратурой и диспетчерским оборудованием.

В аккумуляторе с рекомбинацией газа активное вещество пластин, сплавы, используемые в производстве пластин, и связывающее активное вещество вступают в химическую реакцию, в результате чего происходит выделение кислорода на положительных пластинах. Внутреннее строение элементов аккумулятора таково, что позволяет кислороду в результате проникновения через сепаратор достигать отрицательных пластин. В результате химической реакции с пористым свинцом отрицательной пластины образуется оксид свинца. Серная кислота, находящаяся в составе электролита, реагирует с этим оксидом свинца и образует сульфат свинца и воду. Образованный таким способом сульфат свинца при электрохимическом воздействии распадается, и снова образуются свинец и серная кислота. Это равновесие будет поддерживаться до тех пор, пока батарея находится в полностью заряженном состоянии.

Принцип работы свинцового аккумулятора с рекомбинацией газа коренным образом изменил концепцию построения систем бесперебойных источников энергии.

Работа батарей без выделения газов позволяет устанавливать их в электрические шкафы или на стеллажи в помещениях вместе с основным технологическим оборудованием. Отсутствие специальных аккумуляторных помещений и принудительной вентиляции для батарей позволяет уменьшить занимаемые ими производственные площади и, следовательно, ведет к снижению стоимости проектов.

Герметичные аккумуляторы серии ESPACE, принцип работы которых основан на рекомбинации газа в замкнутом объеме батареи, имеют энергетические удельные характеристики, значительно выигрывающие по сравнению с

традиционными аккумуляторами.

Аккумуляторные батареи серии ESPACE RG можно использовать как при кратковременных разрядах большим током, так и при длительных разрядах с отдачей большой емкости.

Технические данные аккумуляторов серии ESPACE RG приведены в табл. 39, электрические характеристики – в табл. 40.

Аккумуляторы ESPACE EG 207 - это новая серия герметичных аккумуляторов с рекомбинацией газа на основе панцирной технологии.
Эти аккумуляторы не требуют доливки дистиллированной воды в течение всего срока эксплуатации.

На крышке элемента аккумулятора установлен клапан аварийного выхода газов на случай неисправности зарядного устройства.

 

 

Т а б л и ц а 39

Технические данные аккумуляторов серии ESPACE RG

Тип аккумулятора	Номинальное напряжение, В	Емкость до 1,75 В при 20°С, А×ч	Габариты аккумулятора, мм	Масса, кг
длина	ширина	высота
12 RG 24 12 RG 36 12 RG 40 12 RG 52 6 RG 70 12 RG 85 6 RG 110 2 RG 135 6 RG 140 2 RG 170 6 RG 180 2 RG 200 2 RG 225 2 RG 250 2 RG 280 2 RG 310 2 RG 340 2 RG 400 2 RGO 400 2 RG 450 2 RGO 450 2 RG 540			1 10			9,4 13,4 18,1 22,1 13,2 29,6 21,4 8,8 27,9 10,2 34,1 12,9 13,9 16,3 17,4 18,5 21,8 24,0 24,7 26,2 26,8 34,7

 

Основные характеристики ESPACE EG 207: минимальный срок службы - более 15 лет; увеличенная надежность и высокая безопасность; герметичный элемент с желеобразным электролитом; возможность эксплуатации в условиях естественной вентиляции; простота монтажа гибкими соединениями на болтах; возможность работы в вертикальном положении или горизонтальном до номинала - 1500 А·ч; упрощенное обслуживание, ограниченное контролем чистоты и качеством крепления соединений; поставляются заряженными, т. е. готовыми к эксплуатации.

Т а б л и ц а 40

Электрические характеристики аккумуляторов серии ESPACE EG

Тип аккумулятора	Максимальный разрядный ток, А, при разряде, ч, до конечного напряжения 1,8 В
2 EG 200 2 EG 250 2 EG 300 2 EG 350 2 EG 420 2 EG 490 2 EG 600 2 EG 800 2 EG 1000 2 EG 1200 2 EG 1500 2 EG 2000 2 EG 2500 2 ЕG 3000

 

При модернизации тяговых подстанций из соображения снижения капитальных затрат на приобретение аккумуляторных батарей более предпочтительны аккумуляторы типа СК, а при проектировании и монтаже новых тяговых подстанций следует предусмотреть приобретение новых аккумуляторных батарей с рекомбинацией газа.

Саратовским заводом автономных источников тока выпускаются никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, которые предназначены для питания приборов, средств связи и автоматики, для электроснабжения подземного и наземного электротранспорта, электропогрузчиков, аварийного освещения, сигнализации.

Аккумуляторы состоят из положительных и отрицательных электродов ламельной конструкции, разделенных между собой эбонитовым или полиэтиленовым сепаратором. Блок электродов НК-125, НК-55 помещен в стальной сосуд, НКЛБ-70 - в полиэтиленовый. Крышки аккумуляторов оснащены вентильными пробками.

Технические характеристики батарей приведены в табл. 41.

 

Т а б л и ц а 41

Технические характеристики никель-кадмиевых батарей

Параметр	Тип аккумуляторной батареи
НК-55	4НК-55	5НК-55	НК-125	5НК-125	НКЛБ-	5НКЛБ -70	9НКЛБ-70
Номинальная емкость, А·ч Номинальное напряжение, В Ток разряда, А Масса с электролитом, кг Гарантийный срок службы, лет	1,2   5,5   2,8	4,8   5,5   13,8	6,0   5,5   16,8	1,2   12,5   6,6	6,0   12,5   39,3	1,2     3,6     5,5	6,0     21,0     5,5	10,8     35,0     1,5

 

Преимущества никель-кадмиевых батарей:

работоспособны при температуре окружающей среды от –40 до +40^оС;

устойчивы к воздействию механических нагрузок;

сохраняют работоспособность после глубоких разрядов, кратковременных коротких замыканий, длительного хранения;

в буферном режиме обеспечивают снятие номинальной емкости в течение 1000 циклов и более 2000 циклов при снятии 60 % емкости при разряде до конечного напряжения 1,0 В на аккумулятор.

 

6. БЛОЧНО-МОДУЛЬНЫЕ ТЯГОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ

 

Строительство и реконструкция тяговых подстанций постоянного и переменного тока осуществляются на основе комплексного подхода, учитывающего современный уровень развития техники, а также технологические особенности производства оборудования тяговых подстанций, его монтажа и эксплуатации.

Отличительными особенностями новых тяговых подстанций являются

технологии, основанные на использовании укрупненных функциональных блоков полной заводской готовности;

выполнение всех распределительных устройств (РУ), кроме ОРУ-110 (220) кВ, в виде комплектных РУ внутренней установки;

управление тяговыми подстанциями с помощью распределенной автоматизированной системы телемеханического управления (АСТМУ);

осуществление учета электропотребления автоматизированной системой коммерческо-технического учета электроэнергии (АСКУЭ);

простота технического обслуживания и надежность работы тяговых подстанций за счет применения современных типов оборудования;

применение технологий обслуживания оборудования тяговых подстанций по его состоянию.

Повышение надежности тяговых подстанций и устройств электроснабжения нетяговых потребителей будет производиться за счет применения автоматизированных систем оперативно-технического управления, мониторинга и диагностики устройств, силового оборудования, управляемого с помощью микроконтроллеров и автоматизированных систем телемеханики с передачей данных по цифровым каналам связи в диспетчерские центры управления, коммутационного электротехнического оборудования нового поколения; вакуумных и элегазовых выключателей на классы напряжения 25, 35, 110 и 220 кВ [3]. Подстанции будут обслуживаться по техническому состоянию оборудования без оперативного персонала. При этом потребуется создание датчиков и приборов для диагностики и испытаний электрооборудования тяговых подстанций, позволяющих выявлять дефекты на ранних стадиях их развития. Большое влияние должно уделяться вопросам применения мобильных комплексов автоматизированной технической диагностики оборудования тяговых подстанций.

Современный и перспективный уровень развития силовой полупроводниковой техники и микропроцессорных схем управления оборудованием тяговых подстанций создает условия для обеспечения оптимальных режимов системы электротяги, а также для разработки нового электроподвижного состава, преобразовательного и коммутационного оборудования для тяговых подстанций.

Одна из ведущих организаций в России в области энергетики НИИЭФА-ЭНЕРГО разрабатывает и изготавливает для электрифицированных железных дорог оборудование тяговых подстанций постоянного и переменного тока в блочно-модульном исполнении [4].

Все РУ, кроме ОРУ-110 и 220 кВ, выполняются в виде комплектных распределительных устройств (КРУ) внутренней установки и поставляются вместе с токопроводами, кабелями вторичных цепей и с сухими трансформаторами собственных нужд 10/0,4 кВ и ВЛ СЦБ 0,4/10 кВ.

Комплект функциональных блоков для тяговых подстанций постоянного тока включает в себя следующие базовые блоки: блоки РУ-10 кВ и РУ-АБ с сухим трансформатором; ячейки катодного выключателя, фидера РУ-3,3 кВ и запасного выключателя; блоки фильтр-устройства, заземляющего разъединителя, тягового выпрямителя, собственных нужд постоянного и переменного тока с входящими шкафами и сухим трансформатором, аккумуляторов, дизель-генератора, общеподстанционной сигнализации (ОПС) с входящими шкафами и общеподстанционного управления ОПУ-110 (220) кВ с входящими шкафами; камеру реактора отсоса.

В комплект функциональных блоков для тяговых подстанций переменного тока помимо упомянутых выше блоков общего применения входят блок шкафов РУ-27,5 кВ; ячейки ввода 27,5 кВ, фидера контактной сети 27,5 кВ, запасного выключателя 27,5 кВ, фидера ДПР, трансформатора напряжения 27,5 кВ, секционного разъединителя 27,5 кВ и компенсирующего устройства 27,5 кВ; блок конденсаторов компенсирующего устройства 27,5 кВ.

Разработано два варианта конструкции укрупненных функциональных блоков тяговых подстанций: модули и собственно функциональные блоки.

Подстанции в модульном исполнении собираются из типовых модулей, в которых функциональные блоки размещены в закрытых контейнерах, обеспечивающих установку на открытых площадках. Модули легко механически стыкуются между собой и имеют набор готовых шин и кабелей для быстрого электрического соединения. В состав тяговой подстанции в зависимости от требований входит 10 - 20 модулей. Корпус модуля является специальной конструкцией, состоящей из жесткого опорного каркаса, обшитого панелями с утеплителями. Модуль укомплектован устройствами для освещения, подогрева и вентиляции, что обеспечивает необходимые условия работы установленного оборудования. В конструкции учтены требования к транспортировке модулей и стыковке их между собой.

 

 

Подстанции в блочном исполнении монтируются в капитальных зданиях из собранных в заводских условиях укрупненных функциональных блоков, в которых все оборудование размещено на рамах.

В обоих вариантах конструктивного исполнения в блоках обеспечен свободный доступ ко всем элементам оборудования, включая шинопроводы и изоляторы, для осмотра и проведения регламентных работ. Высоковольтные вводы осуществляются шинами или кабелем, низковольтные кабели подключаются к клеммникам шкафов.

При реконструкции действующих тяговых подстанций модули или блоки могут использоваться как для постоянной работы, так и для создания временных схем.

Новые модульные блочные подстанции предлагают трехуровневую систему управления подстанцией:

первый уровень – управление присоединением и контроллером, в качестве которого выступает интеллектуальный терминал, выполняющий функции дежурного электромеханика, систем релейной защиты, автоматики и управления;

второй уровень – контроллер управления всеми присоединениями подстанции (с использованием микроЭВМ);

третий уровень – управление рядом объектов (подстанций) энергодиспетчером.

Тяговые подстанции нового поколения снабжаются автоматизированными процессами (АСУ ТП), обеспечивающими возможность дистанционного управления оборудованием с одного пульта в пределах ТП, а также с диспетчерского пульта управления комплексами ТП (энергодиспетчерский круг), удаленного от ТП на десятки и сотни километров.

На нижнем уровне управления АСУ ТП контроллеры модулей (собственных нужд, фильтр-устройства, РУ-3,3 кВ), блоки микропроцессорной защиты (модуля РУ-10) установлены непосредственно на электрооборудовании и обеспечивают сбор статусной, измерительной информации и формируют сигналы телеуправления. На среднем уровне управления контроллер общеподстанционного управления обеспечивает сбор информации с контроллеров и БМРЗ модулей, передачу данных на верхний уровень управления, осуществляет трансляцию команд телеуправления. На верхнем уровне управления операторская станция обеспечивает отображение текущей информации в графическом, текстовом и цифровом виде, а также реализует функцию «виртуального» пульта управления.

Локальный уровень АСУ ТП образован контроллерами, встроенными в функциональные блоки; дистанционное и централизованное телемеханическое управление вводится в эксплуатацию одновременно с включением ТП в работу. Применение АСУ ТП с распределенным интеллектом практически исключает необходимость прокладки при монтаже ТП сотен сигнальных кабелей. В магистрали связи между центральным контроллером ТП и контроллерами локального уровня использует последовательный интерфейс RS-485, реализуемый с помощью одного четырехпроводного кабеля, что резко минимизирует трудоемкость и сроки монтажа ТП на месте, а также затраты на кабельную продукцию.

Благодаря перечисленным факторам к Заказчику поступают ТП в виде полностью смонтированных и налаженных на заводе-изготовителе готовых блоков.

Создание функционально полного набора блоков позволило существенно улучшить всю технологию электрификации и реконструкции участков железных дорог путем сокращения стоимости и длительности всех этапов: проектирования ТП для конкретного участка, их изготовления в условиях современного производства, монтаж на месте эксплуатации, пусконаладочные работы, технического обслуживания при эксплуатации.

Пусконаладка новых ТП сведена к минимуму, так как функциональные блоки полностью собраны, отлажены и испытаны на заводе.

Эксплуатация новых ТП обеспечивает существенно меньшие затраты на техническое обслуживание благодаря применению в функциональных блоках высоконадежного оборудования, а также благодаря использованию средств автоматизации его обслуживания (т. е. реализован переход от обслуживания «по заданному ресурсу» к обслуживанию «по состоянию»).

Обеспечивается возможность оперативной модернизации и ремонта ТП в любом необходимом объеме с заменой оборудования крупными функциональными блоками. Причем применение функциональных блоков позволяет реализовать любой из известных способов реконструкции агрегатов: с использованием вывода агрегата в резерв с последующим его демонтажем и монтажом на его место нового; с использованием монтажа нового агрегата на новом месте и последующим переключением со старого на новый; с использованием временной схемы, которая обеспечивает работу ТП на время, пока старое оборудование демонтируется и на его месте монтируется новое.

Наиболее существенны следующие преимущества такого исполнения оборудования: гибкость в выборе требуемого набора оборудования; минимальные требования по отводу площадей и строительству фундаментов; простота монтажа и демонтажа; минимальные требования к фундаментам (достаточно на насыпь из гравия положить бетонные блоки); минимальный объем монтажных и пусконаладочных работ.

Использование в блоках оборудования распределительной АСУ ТП при реконструкции обеспечивает простоту ввода их в работу и организации их дистанционного и телеуправления путем прокладки минимального числа новых кабелей. При этом работа ранее существующей на ТП системы управления не нарушается; старые кабели демонтируются после полного перевода всего реконструируемого оборудования на новые линии связи.

В целом новая технология обеспечивает существенное сокращение сроков окупаемости капиталовложений на создание ТП и сокращение затрат на эксплуатацию всей тяговой части системы электроснабжения железной дороги.

Функционально-блочные ТП позволяют снизить эксплуатационные затраты, связанные с качеством проведенных работ и затратами на эксплуатационный персонал; сократить затраты заказчика, связанные с приобретением, входным контролем, транспортировкой и хранением оборудования; повысить надежность электроснабжения электроподвижного состава, линий автоблокировки, связи и других потребителей за счет использования нового оборудования с улучшенными параметрами; обеспечить требование электромагнитной совместимости и экологические требования; обеспечить безлюдный (без постоянного дежурного персонала) режим работы; сократить объем, сроки и стоимость строительно-монтажных и пусконаладочных работ.

Следующим шагом в развитии блочно-модульной технологии является переход к закрытым распределительным устройствам на напряжение 27,5 кВ для тяговых подстанций переменного тока в контейнерном или модульном исполнении. Такое исполнение ТП позволяет повысить надежность работы электрооборудования, безопасность его обслуживания. Применение более компактного силового оборудования внутренней установки с учетом меньших изоляционных расстояний для закрытых распределительных устройств, позволяет весьма существенно сократить размеры ячеек и всего распределительного устройства.

Цепи вторичной коммутации ячейки включают в себя устройство управления защитами и телемеханикой, выполненное на базе микропроцессорного блока типа БМРЗ. Такое решение исключает необходимость устанавливать в пультовой ТП достаточно габаритный блок управления РУ-27,5 кВ, состоящий из нескольких шкафов, и сводит к минимуму количество внешних кабельных связей распределительного устройства.

Преимущества функционально-блочной технологии:

сокращение затрат на проектирование тяговых подстанций;

короткий цикл изготовления укрупненных функциональных блоков в заводских условиях;

проведение большей части испытаний в заводских условиях;

малая занимаемая площадь и возможность установки в местах, где капитальное строительство невозможно из-за пространственных, климатических или иных ограничений;

высокая надежность;

простота установки и монтажа оборудования в здании;

быстрый ввод подстанции в эксплуатацию с одновременным включением телемеханического управления;

возможность использования наборов функциональных блоков при ре-конструкции существующих подстанций;

снижение эксплуатационных затрат;

повышение безопасности и удобства обслуживания;

высокий уровень автоматизации и телемеханизации, обеспечивающий работу тяговой подстанции без обслуживающего персонала.

В настоящее время необходимо разрабатывать подходы для широкого применения необслуживаемых блочно-модульных тяговых подстанций с понизительными и тяговыми трансформаторами, выключателями высоковольтных распределительных устройств с новыми электроизоляционными, негорючими, экологически чистыми наполнителями (элегаз, мидель), вакуумного коммутационного оборудования, автоматизированных компьютерных цифровых систем телемеханики и диагностики с передачей данных по оптоволоконным линиям связи и по радиоканалам.

 

Разрабатываются и уже применяются системы управления оборудованием с помощью микроконтроллеров, «интеллектуальных» микропроцессорных устройств защиты фидеров контактной сети, а также системы управления рядом сервисных функций, таких как определение удаленности повреждений, осциллографирование, запоминание и оценка параметров аварийных событий, определение остаточного ресурса коммутационных аппаратов.

 

7. КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

 

В типовых проектных решениях ОТР32-5016-3 «Тяговые подстанции переменного тока с новыми схемотехническими и конструктивными решениями» представлены компоновочные решения тяговых подстанций переменного тока напряжением 110 кВ с размещением силового оборудования для вариантов схем главных электрических соединений, наиболее часто встречающихся в практике проектирования. Для большинства вариантов РУ-27,5 кВ выполняется открытого типа, в некоторых случаях – со зданием подстанции при одновременном размещении в нем ячеек РУ-27,5 кВ, РУ-10 кВ и сухих трансформаторов собственных нужд.

В схемах главных электрических соединений принята установка двух понижающих трансформаторов типа ТДТНЖ с напряжениями обмоток 110/27,5/10 кВ мощностью 25 и 40 МВ·А. В нейтрали силовых трансформаторов предусмотрена установка разъединителя с электродвигательным приводом для того, чтобы иметь возможность изменения режима работы трансформаторов (с заземленной или разземленной нейтралью) по телеуправлению.

В открытом распределительном устройстве (ОРУ) напряжением 110 кВ предусмотрена установка нового оборудования с высокой надежностью работы. Учитывая возможность образования на оборудовании гололеда с толщиной корки льда значительной плотности, принято решение оборудовать все разъединители ОРУ-110 кВ электродвигательными приводами в целях унификации и удобства их обслуживания.

В ОРУ-110 кВ предусматривается установка блоков КТПБ (М)-110 кВ и элегазовых ячеек серии ПАСС МО. Блоки КТПБ (М)-110 кВ изготавливаются Самарским заводом «Электрощит» и укомплектовываются элегазовыми выключателями серии ВГТ, двухколонковыми поворотными разъединителями серии SGF, элегазовыми трансформаторами тока серии ТG, трансформаторами напряжения серии СРА, ограничителями перенапряжений серии EXLIM.

Открытое распределительное устройство напряжением 27,5 кВ представляет собой одиночную, секционированную разъединителями систему шин (главные и запасная шины) и разработано с применением блоков, изготовленных НИИЭФА-ЭНЕРГО (два блока вводов от тяговой подстанции, два блока трансформаторов напряжения, два блока фидеров ДПР, блок регулируемого устройства поперечной компенсации реактивной мощности (КУ), блок фидера плавки гололеда, шесть блоков фидеров контактной сети и блок запасного выключателя).

Блоки ОРУ-27,5 кВ укомплектовываются

выключателями со встроенными трансформаторами тока серии ВБЭТ, трансформаторами тока серии ТОЛ-35;

разъединителями серии РД(З)-35 с электродвигательными приводами типа ПДЖ и ручными типа ПРГ или разъединителями серии РГ-35 с электродвигательными приводами типа ПДГ и ручными типа ПРГ (изготовитель – ЗАО ЗЭТО, г. Великие Луки);

трансформаторами напряжения серии ЗНОМ-35 (изготовитель – ОАО ХК «Электрозавод», г. Москва);

ограничителями перенапряжения ОПН-27,5 (изготовитель – ЗАО НИИЗАИ, г. Санкт-Петербург);

трансформаторами собственных нужд типа ТМЖ-250/27,5 (изготовитель – ОАО ХК «Электрозавод», г. Москва).

Закрытое распределительное устройство напряжением 27,5 кВ разработано с применением ячеек, изготовленных НИИЭФА-ЭНЕРГО.

Распределительное устройство напряжением 10 кВ разработано для двух схем питания:

от двух понижающих трансформаторов с одиночной, секционированной выключателем, системой сборных шин с питанием фидеров нетяговых железнодорожных и районных потребителей;

от одного понижающего трансформатора с одиночной несекционированной системой сборных шин с питанием только фидеров нетяговых железнодорожных потребителей.

Оборудование РУ-10 кВ тяговой подстанции переменного тока размещается в ячейках К-99V3, изготовленных НИИЭФА-ЭНЕРГО, которые устанавливаются в модулях на открытой части подстанции.

Ячейки РУ-10 кВ укомплектовываются

вакуумными выключателями серии ВВЭ-М-10 (изготовитель – АО ЭЛКО, г. Минусинск), ВВ/ТЕL-10 или выключателями серии ВБЭК-30-10 (изготовитель – ГНПП «Контакт», г. Саратов);

трансформаторами тока серии ТЛК-10 и трансформаторами напряжения серии НАМИТ-10 (изготовитель – ОАО «Самарский трансформатор», г. Самара) или трансформаторами тока ТЗЛМ-1 (изготовитель – Свердловский завод трансформаторов тока, г. Екатеринбург);

ограничителями перенапряжения ОПН-10 (изготовитель – АО «Феникс», г. Новосибирск);

предохранителями типа ПКН (изготовитель – ОАО «Уралэлектротяжмаш», г. Екатеринбург).

Распределительное устройство напряжением 10 кВ ВЛ СЦБ представляет собой одиночную несекционированную систему сборных шин с питанием от шин 380/220 В собственных нужд тяговой подстанции через трансформатор мощностью 100 (160) кВ·А и рассчитано на подключение двух фидеров.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В работе даны сведения о новом электрооборудовании для тяговых и трансформаторных подстанций. Приведены основные технические характеристики оборудования и рекомендации по его установке и применению. Также рассмотрены блочно-модульные подстанции постоянного и переменного тока, их применение является наиболее перспективным для электрифицированного железнодорожного транспорта.

Правильный выбор как схемы коммутации, так и нового коммутационного, измерительного и другого оборудования позволит повысить надежность работы подстанций, снизить возможность возникновения аварийных ситуаций, улучшить технико-экономические показатели, снизить потери электрической энергии и затраты труда на эксплуатацию оборудования, минимизировать площади, необходимые для размещения оборудования.

Настоящее учебное пособие поможет студентам в ознакомлении и изучении нового оборудования и применении функциональных блоков заводского изготовления.