ЭЛТРАНС 2017


Современные тенденции в технологиях реконструкции и строительства тяговых подстанций городского электротранспорта

В городах интенсивного промышленного и социального развития заметна динамика комплексного освоения новых территорий с целью жилой и деловой застройки. В процессе застройки крупные девелоперские компании вынуждены решать проблемы транспортной доступности. Наиболее оптимальным решением является применение экологически чистого электрического легкорельсового транспорта. В основе его лежит традиционная трамвайная линия на обособленном полотне, дополненная системами позиционирования и приоритетности прохождения перекрестков в одном уровне или участками на эстакаде. Применяемый современный подвижной состав оборудуется асинхронным тяговым приводом и системой кондиционирования.

О современных технических новшествах для подстанций городского электрического транспорта статья генерального директора ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» (г. Санкт-Петербург) Андрея Михайловича Тюрикова.

Реализация проектов легкорельсового трамвая по окупаемости возможна при условии значительного пассажиропотока. В качестве одного из примеров можно привести трамвайную линию в Крас­ногвардейском районе Санкт-Петербурга на наиболее напряженном участке в районе станции метро «Ладожская», где интервал движения трамваев в попутном направлении не превышает двух минут. На данной линии предполагается использование трехсекционных трамваев Stadler B85600M, где применены асинхронные двигатели мощностью 600 кВт (максимальный ток состава по данным тягово-энергетических испытаний составит до 1800?А). Предпроектные проработки таких перспективных линий, как ст. м. «Южная» – Колпино, ст. м. «Купчино» – Шушары – Сла­вянка, предусматривают интервал не более трех-четырех минут.

Такие условия эксплуатации влекут за собой:

– увеличение токов нагрузки (в вынужденном режиме до 2000 А на секцию);

– необходимость увеличения сечения контактной подвески с использованием контактных проводов МФ-120 (традиционно МФ-85 и 100) и токопроводящих (усиливающих) несущих тросов типа ПБСМ-50 – 95 или М-95 для выполнения условий по допустимому длительному току, среднему и максимальному падению напряжения, а также повышению уровня минимального тока короткого замыкания в конце секции;

– необходимость замены кабелей постоянного тока устаревшей конструкции типа АСБ 1х800 на кабели типа АПв2ЭПгу-ТС-1х800 с большим допустимым длительным током, выполнение неко­торых кабельных линий сдвоенными;

– замену на существующих тяговых подстанциях выпрямительных агрегатов с увеличенной суммарной мощностью и переходом от шестипульсовой схемы выпрямления с уравнительным реактором на двенадцатипульсовую, а также замену быстродействующих выключателей на выключатели с большей перегрузочной способностью и механическим ресурсом;

– применение цифровых защит, повышающих избирательность и чувствительность к ненормальным режимам работы контактной сети.

Специалисты компании НИИЭФА-ЭНЕРГО участвовали в решении аналогичных задач по усилению систем тягового электроснабжения на скоростном участке железной дороги Санкт-Петербург – Москва, Санкт-Петербург – Хельсинки, в метрополитенах Москвы и Санкт-Петербурга, не ограничивая при этом перевозочный процесс.

Реконструкцию тяговых подстанций городского электрического транспорта с заменой оборудования также можно производить без перерыва в электроснабжении. НИИЭФА-ЭНЕРГО разработало модульную передвижную тяговую подстанцию постоянного тока, через которую временно можно подключать устройства контактной сети и троллейбусных линий.

Количество и состав оборудования в модулях определяются схемой главных соединений распределительного устройства и зависят от конкретного проекта тяговой подстанции. Для каждого распределительного устройства в заводских условиях формируется монтажный комплект, в который могут входить шинопроводы, жгуты межъячеечных соединений вторичных цепей, вспомогательные соединительные элементы, рамы, короба и закрытия. Жгуты межъячеечных (междушкафных) соединений вторичных цепей служат для соединения вторичных цепей ячеек между собой и шкафом внешних подключений (ШВП). ШВП предназначены для подключения вторичных цепей функционального блока к цепям вторичной коммутации распределительного устройства и вторичным цепям комплектной тяговой подстанции.

Модульные тяговые подстанции городского транспорта разработаны с использованием современной элементной базы и прогрессивных конструкторских решений. В состав подстанции входят функциональные блоки 6, 10 и 20?кВ (на базе шкафов КРУ серии «Омега» или КСО серии «Микрон»), сухие тяговые транс­форматоры (мощностью до 3,2?МВА), функциональные блоки 600?В постоянного тока (включая ячейку преобразовательно-выпрямительного агрегата), функ­циональные блоки 600?В отрицательной шины, шкафы смены полярности и вспомогательное оборудование.

Применение модульной конструкции с функциональными блоками, оснащенными шкафами блокировок и внешних подключений, повышает надежность столь ответственного энергетического объекта как временная одноагрегатная тяговая подстанция, позволяет разместить сооружение на небольшом земельном участке в плотной городской застройке и полностью исключает необходимость внесения дополнений в конструкцию при повторном применении.

По мнению ряда специалистов организаций городского электрического транспорта, в период между использованием временной тяговой подстанции по своему прямому назначению она может выполнять роль учебного полигона для работников служб тяговых подстанций.

Реконструкция существующей тяговой подстанции в большинстве случаев предусматривает увеличение мощности ее тяговых трансформаторов, применение оборудования с большими номинальными токами и увеличение количества фидеров. НИИЭФА-ЭНЕРГО предлагает для решения этих задач подход, нацеленный на высокую заводскую готовность поставляемого оборудования и модульность его поставки, тем самым облегчая задачу строительства и эксплуатации. При увеличении мощности тяговых трансформаторов предусматривается применение трансформаторов с сухой воздушно-барьерной изоляцией, обладающих близкой к масляным трансформаторам перегрузочной способностью, но имеющих меньшую массу. Эти характеристики позволяют выполнять замену трансформаторов без необходимости усиления строительных конструкций здания. В качестве решения задачи в части распределительного устройства среднего напряжения мы предлагаем малогабаритные ячейки КСО шириной 650 мм типа «Микрон» с номи­нальным током 1000?А. В части постоянного тока, используя ячейки КРУ серии «КВ-600» с номинальным током сборных шин 4,0?кА и номинальным током присоединений до 2,5?кА, наша компания успешно справляется с задачами по увеличению количества агрегатов и фидеров без увеличения занимаемой площади. Кроме того, присоединение концессионных трамвайных линий к существующим тяговым подстанциям осуществляется с организацией коммерческого учета на фидерах 600?В.

Для нового строительства НИИЭФА-ЭНЕРГО закончило разработку комплектных тяговых подстанций полной заводской готовности на питающее напря­жение до 35?кВ включительно, с мощностью тяговых трансфор­маторов до 3200?кВА. Строи­тельная часть выполняется из уже давно зарекомендовавших себя железобетонных модулей, характерных до этого времени для сооружения трансформаторных и распре­де­лительных подстанций городских электрических сетей.

Тяговые подстанции с железобетонными модулями обладают неоспоримыми преимуществами, такими как:

– минимальные сроки строительства и ввода в эксплуатацию;

– требуемая огнестойкость и вандалоустойчивость конструкции, отсутствие необходимости организации дополнительных ограждений в соответствии с требованиями закона о транспортной безопасности;

– гарантированное качество и высокая надежность за счет полной заводской готовности оборудования и сооружения, рассчитанного для сейсмически активных зон до 9 баллов включительно;

– модульность построения с возможностью доустановки дополнительных модулей при последующей реконструкции или этапности строительства;

– возможность создания удобного для эксплуатации кабельного этажа высотой около 1,8 м;

– дополнительная возможность утепления и придание привлекательного внешнего вида, адаптированного под эстетику конкретного района размещения подстанции путем применения технологии навесного, вентилируемого фасада;

– выполнение требований нормативных актов в части санитарно-бытовых условий и организации рабочего места оперативно-ремонтного персонала;

– отсутствие обязательного требования Градостроительного кодекса в выделении отдельного земельного участка для размещения сооружения тяговой подстанции;

– сокращение эксплуатационных расходов, повышение безопасности и удобство обслуживания;

– полная автоматизация работы оборудования, собственных нужд и контроля доступа тяговой подстанции с пульта энергодиспетчера.

Специалистами нашей компании разработано и внедрено множество новаторских технических решений, направленных на сокращение сроков строительства, повышение энергоэффективности и безопасности. Мы осуществляем сопровождение процесса реализации систем тягового электроснабжения от идеи до начала перевозки пассажиров, включая тяговый электрический расчет, проектирование, изготовление оборудования и монтаж, наладку, гарантийное и постгарантийное обслуживание, обучение специалистов эксплуатирующих организаций.

Работая с НИИЭФА-ЭНЕРГО, вы сможете осуществить комплексную разработку оптимальных решений в части системы тягового электроснабжения городского транспорта и выполнить ее строительство в кратчайшие сроки на новом технологическом уровне с использованием отечественной элементной базы.

© Евразия Вести XI 2017

www.eav.ru