Что такое фидер на подстанции? — Энергодиспетчер

Опубликовано: admin-operby 11 декабря 2012

Просмотров: 221 637

Оперативные энергетики всех мастей иногда спорят по поводу что такое «фидер» на подстанции, ибо это в энергетике именно подстанционное словечко. В радиотехнике тоже есть фидера, но это другое.
В общем «Фидер: От англ. feeder — кормилец, кормушка, питатель» говорят нам энциклопедии и говорят правильно. Фидер это питающая линия отходящая от шин подстанции . Но именно здесь начинаются вопросы. Что называть фидером только головной участок сети от выключателя на секции подстанции до перовой ТП?

В широком смысле под понятием «фидер» понимается вся сеть подключенная к выключателю 103 на подстанции (в примере). А в узком понятии это ВСЕГО ЛИШЬ ГОЛОВНОЙ участок кабеля (ВЛ): от выключателя ф103 до выключателя в ТП-1. Это понятие более свойственно кабельным сетям, потому что в сельских сетях, выполненных , в основном, с помощью ВЛ нет понятия «головной» участок, там радиальная схема и отходящие линии обозначаются просто номерами: ВЛ№103 ВЛ№105…и т.п.

Когда применяется широкое понятие?
1) Когда говорят «отключился фидер». Это значит, что отключился выключатель ф103 и ПОГАСЛА вся сеть фидера ( все тп которых он питает).
2.) Когда говорят » нужно снять нагрузку фидера 103 с ПОДСТАНЦИИ». Это значит снять нагрузку всей сети фидера с ПОДСТАНЦИИ.

Когда применяется узкое понятие?

1) Когда говорят «Повредился фидер 103″. Это значит, что повредился именно участок кабеля (ВЛ) от выключателя ф103 на ПОДСТАНЦИИ до ТП-1.
2) Когда говорят » Отключался фидер ф103, повреждение в СЕТИ ФИДЕРА на кабеле NN-XX» . Имеется в виду, что повреждение в сети после головного участка.

Не смотря на то , что это понятие пришло из прошлого века его применение в энергетике обосновано и приемлемо.

Продолжение темы :

Что такое фидер. Нормальный и ремонтный режим.

Что такое фидер в электрике

В электротехнике, термин фидер встречается достаточно часто. Однако не все знают, что такое фидер в электрике. Это понятие произошло от английского слова, означающего питание или снабжение. В самом общем смысле, фидером является кабельная линия, через которую происходит подключение оборудования к электроподстанции. По сути, это линии, отходящие к потребителям с ячеек подстанции. Их нумерация осуществляется согласно номерам ячеек.

Откуда начинается фидер

Возникает немало споров о том, какую часть питающих линий, отходящих от подстанции, отнести к категории фидеров. Относить к этому понятию всю линию или  только головной участок, доходящий лишь до первой трансформаторной подстанции?

В самом общем смысле, под определение фидера подводится вся сеть, подключаемая к общему выключателю на подстанции. Более узкое понятие трактует это определение лишь головной частью кабеля – от общего выключателя до первого трансформатора. Данный термин больше всего подходит для кабельных сетей. В воздушных линиях нет понятия головного участка, поскольку от подстанции они расходятся радиально, с обозначением под обычными номерами.

Широкое понятие применяется в тех случаях, когда происходит, так называемое отключение фидера. Это означает отключение общего выключателя и всех трансформаторов, которые питаются от него. В другом случае данная терминология используется при ситуации, когда необходимо снятие нагрузки фидера с подстанции. Фактически, это означает снятие всей нагрузки фидерной сети с подстанции.

При узком понятии, как правило, говорится о повреждении фидера. Это означает повреждение именно того участка кабеля, который проходит от выключателя подстанции до первого трансформатора. То же самое понятие употребляется и при отключении фидера.

Использование фидеров на практике

Практическое использование воздушных или кабельных линий электропередач дает возможность ответить на вопрос, что такое фидер в электроэнергетике. К этому понятию, обычно, относятся линии с напряжением от 6 до 10 киловольт. Линии электропередачи являются одним из основных компонентов электрических сетей.

Они представляют собой систему энергетического оборудования, с помощью которой осуществляется передача электрической энергии. Ее движущей силой является электрический ток. Эти линии, как составная часть системы, как правило, выходят за пределы подстанции.

Линии электропередачи бывают кабельными и воздушными. Их строительство является сложной задачей, включающей проектные работы, производственные, монтажные и пусконаладочные работы, а также их последующее обслуживание.

Что такое фидер в электрике?

Электрики, работающие с низковольтными сетями (к низковольтным относятся гражданские и промышленные сети напряжением до тысячи вольт, а не то, что вы подумали), не всегда ясно представляют, что происходит «на другой стороне трансформатора». Такой подход отчасти оправдан, поскольку устройство высоковольтных магистральных и распределительных сетей, не оказывает прямого влияния на схемотехнику и способы монтажа бытовой электропроводки. Однако понимание схемы электроснабжения микрорайона, поселка или крупного предприятия, поспособствует созданию цельной картины состояния энергетики в регионе.

Магистральные и распределительные линии

Применение высоких напряжений при передаче электроэнергии, обусловлено меньшими потерями на высоковольтных ЛЭП, и возможностью применять провода меньшего сечения. При передаче электричества на большие расстояния, это немаловажный экономический фактор. Повышение напряжения ведет к снижению силы протекающего тока, а именно от силы тока зависят потери. Стандартное напряжение на магистральных ЛЭП – 110 кВ и выше.

Местные распределительные сети используют напряжение 10 кВ (старый стандарт для сельской местности 6 кВ). 110 кВ понижается до 10 кВ подстанцией, где расположены главный фидер, фидерные ячейки и аппаратура релейной защиты. По типу распределения их можно разделить на магистральные, где к одному фидеру подключается несколько трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, и радиальные. Во втором случае к каждой ТП идет отдельная линия электропередачи.

Что такое фидер?

Слово «фидер» применяется:

• в электроэнергетике;
• в электротранспорте;
• в радиотехнике;
• в пейнтболе;
• в рыбной ловле.

Английское «feeder» переводится как «кормящий, питающий». Если попробовать подобрать русское слово, наиболее точно отражающее его смысл в контексте электрики, то это, пожалуй, будет «кормилец». Фидер в электроэнергетике это линия питающая трансформатор или ближайший распределитель. Главный фидер подстанции, это линия, соединяющая вторичную обмотку трансформатора 110/10 кВ с распределительным устройством. РУ состоит из фидерных ячеек, к которым подключены отходящие фидерные линии.

В отличие от радиотехники, где фидер это высокочастотный кабель, соединяющий передающее устройство с антенной, или электротранспорта, где фидер соединяет тяговую подстанцию с контактной сетью, фидер электрический это размытое понятие, которое может быть применено к любой вводной линии. Так провод от столба до домового щитка, имеет все основания называться фидером в этом щитке, но по сложившейся традиции, это понятие применяется в высоковольтных сетях электроснабжения. Хотя определение не закреплено нормативными документами, чаще всего оно применяется для обозначения высоковольтной линии 10 кВ, на участке от подстанции 110/10 кВ до трансформатора 10/0,4 кВ.

«Авария на фидере»

Эта фраза произносится местным электриком со значительным и обреченным видом. От него здесь ничего не зависит, и только высшие энергетические силы, в лице персонала подстанции, могут дать ответ, когда в вашем поселке вновь зажгутся огни, заработают станции водоснабжения, включатся телевизоры и холодильники.

Фидер — Энциклопедия нашего транспорта

Фидер, фидерная линия (англ. feeder, от feed — питать) — воздушная или кабельная линия, соединяющая сборные шины распределительного устройства электростанции или преобразовательной (в том числе трансформаторной) подстанции с питаемыми от этих шин распределительными и потребительскими электрическими сетями. Линия, соединяющая электрическую сеть, от которой подстанция получает электроэнергию для последующего преобразования, с её шинами первичного (более высокого) напряжения, называется вводом.

В тяговом электроснабжении фидер является частью тяговой сети, он соединяет шины преобразованного для электрической тяги напряжения тяговой подстанции с контактной сетью. Фидер снабжён устройствами защиты от токов короткого замыкания и перегрузок, в том числе выключателем, автоматически отключающим секцию контактной сети при превышении уставки тока этой защиты, а также разъединителем. Электрооборудование, относящее к фидеру, часто называют фидерным (фидерный разъединитель, фидерная защита, фидерная автоматика). В соответствии с назначением путей, контактная сеть которых получает питание по определённому фидеру, он может называться перегонным, станционным, деповским. Каждому фидеру тяговой подстанции присвоен номер.

Для предупреждения пережогов контактного провода над токоприёмниками при коротком замыкании в электроподвижном составе стремятся использовать наиболее быстродействующую аппаратуру защиты фидера; для снижения затрат труда и средств на её эксплуатацию — выключатели, допускающие возможно большее число отключений до ремонта. Этим требованиям в системе переменного тока отвечают вакуумные и элегазовые выключатели, которые в первую очередь устанавливают на фидерах, питающих крупные станции, а также деповские пути при замене недостаточно быстродействующих масляных выключателей.

Источник:

• «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.

ФИДЕР — это… Что такое ФИДЕР?

фидер — питатель, линия (подачи, питания), загрузочное устройство; самонакладчик, провод, электрокабель, распределитель Словарь русских синонимов. фидер сущ., кол во синонимов: 5 • питатель (12) • …   Словарь синонимов

ФИДЕР — (англ. feeder от лат. feed питать),..1) в радиотехнике линия передачи2)] В электроэнергетике устаревшее название распределительной кабельной или воздушной линии электропередачи (обычно на 6 10 кВ) …   Большой Энциклопедический словарь

ФИДЕР — в радиотехнике и технике СВЧ (англ. feeder, от feed питать) линия передачи, передающая линия, электрическое устройство, по к рому осуществляется направленное распространение (канализация) эл. магн. колебаний (волн) от источника к потребителю в… …   Физическая энциклопедия

ФИДЕР — воздушная или кабельная линия, через к рую подводится ток к контактной сети (питающий Ф.) или возвращается обратный ток от рельсов к тяговой подстанции (отсасывающий Ф.). Питающие Ф. присоединяются через разъединители к проводам контактной сети и …   Технический железнодорожный словарь

Фидер — Фидер: электрическая цепь и вспомогательные устройства, с помощью которых энергия радиочастотного сигнала подводится от радиопередатчика к антенне или от антенны к радиоприемнику… Источник: РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ОТРАСЛИ. ОБОРУДОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ… …   Официальная терминология

фидер — фидер, мн. фидеры, род. фидеров и в профессиональной речи фидера, фидеров. Произносится [фидэр] …   Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

фидер — Ндп. фидерная линия волноводный тракт линия передачи Электрическая цепь и вспомогательные устройства, с помощью которых энергия радиочастотного сигнала подводится от радиопередатчика к антенне или от антенны к радиоприемнику. Примечание Под… …   Справочник технического переводчика

ФИДЕР — (1) в радиотехнике про водная (кабельная) линия для передачи электрических колебаний радиочастоты от радиопередатчика к антенне млн. от антенны к радиоприёмнику; (2) в энергетике выходящий из употребления термин, обозначающий распределительную… …   Большая политехническая энциклопедия

Фидер — В Викисловаре есть статья «фидер» Фидер: От англ. feeder  кормилец, кормушка, питатель …   Википедия

фидер — 3.92 фидер: Электрическая цепь и вспомогательные устройства, с помощью которых энергия радиочастотного сигнала подводится от радиопередатчика к антенне или от антенны к радиоприемнику. Источник: РД 45.298 2002: Оборудование аналоговых… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Тяговая подстанция — Википедия

Тя́говая подста́нция — электроустановка, предназначенная для понижения электрического напряжения и последующего преобразования (выпрямления) тока (для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов, электропоездов, трамваев и троллейбусов. Тяговые подстанции бывают постоянного и переменного тока.

Тяговая подстанция железной дороги предназначена для распределения, преобразования электроэнергии, питания тяговых (электроподвижного состава) и нетяговых железнодорожных потребителей. Тяговые подстанции железной дороги получают электроэнергию от энергосистем через систему внешнего электроснабжения, после чего энергия распределяется между тяговыми (через систему тягового электроснабжения) и нетяговыми потребителями.

Классификация[править | править код]

По способу присоединения к системе внешнего электроснабжения:

• Опорная (узловая) – получает питание от сети внешнего электроснабжения по трём и более линиям электропередачи напряжением 110 или 220 кВ, и служит источником питания для других тяговых подстанций.
• Тупиковая (концевая) – получает питание по двум радиальным ЛЭП от соседней подстанции.
• Промежуточная – получает питание по вводам от двух соседних подстанций.

Промежуточные в свою очередь делятся на:

• Транзитная (проходная) – включается в рассечку ЛЭП.
• Отпаечная – подключается к отпайкам или ответвлению ЛЭП.

По системе электрической тяги:

• Постоянного тока 3,3 кВ
• Переменного тока 27,5 кВ
• Переменного тока 2×27,5 кВ
• Стыковые

По типу преобразователей:

• Выпрямительные
• Выпрямительно-инверторные

По значению питающего напряжения:

6, 10, 35, 110, 220 кВ

По системе управления:

• Телеуправляемые
• Нетелеуправляемые

По способу обслуживания:

• Без дежурного персонала
• С дежурством на дому
• С постоянным дежурным персоналом

По типу:

• Стационарные
• Передвижные

Схемы питания тяговых подстанций[править | править код]

Максимальное расстояние между соседними тяговыми подстанциями: 15 км на постоянном токе и 50 км – на переменном.

Каждая тяговая подстанция получает питание от двух независимых источников, так как электрифицированные железные дороги являются потребителем первой категории.

Питание тяговых подстанций может осуществляется по одноцепной ЛЭП, двухцепной ЛЭП на общих и на раздельных опорах.

При питании от одноцепной линии между опорными подстанциями располагаются не более трёх транзитных подстанций.

При питании от двухцепной линии на общих опорах:

• для ЛЭП-220 кВ — не более пяти транзитных при электрической тяге как на переменном, так и постоянном токе;
• для ЛЭП-110 кВ — не более пяти транзитных при электрической тяге на постоянном и трех — на переменном токе.

При питании от двухцепной линии на раздельных опорах:

• для ЛЭП-220 кВ — не более пяти подстанций (2 транзитные 3 отпаечные) при электротяге как на постоянном, так и на переменном токе;
• для ЛЭП-110 кВ — не более пяти подстанций (2 транзитные 3 отпаечные) при электрической тяге на постоянном и трех (2 транзитные 1 отпаечная) — на переменном токе.

Структура тяговых подстанций[править | править код]

Ввод

На тяговые подстанции железной дороги поступает энергия напряжением 110, 220 кВ, на некоторые старые тяговые подстанции постоянного тока может поступать напряжение 35 кВ.

Тяговые подстанции имеют от 2 (на транзитных, отпаечных, тупиковых подстанциях) до 6 (на опорных подстанциях) вводов.

Распределительное устройство высокого напряжения

Обычно это РУ 110 или 220 кВ, от них через понижающий трансформатор энергия поступает на РУ 6 (10), 35 кВ, а также на тяговое РУ 27,5 кВ.

На некоторых подстанциях постоянного тока РУ высокого напряжения может быть 35 кВ, в этом случае от него питаются: через преобразовательный агрегат тяговое РУ 3,3 кВ, трансформаторы собственных нужд, РУ 6 (10) кВ, а также нетяговые потребители.

Схемы РУ высокого напряжения различаются в зависимости от типа подстанции.

Распределительные устройства низкого напряжения

На тяговых подстанциях переменного тока РУ 6 (10) и 35 кВ используются только для питания нетяговых потребителей.  Для питания тяговых потребителей, а также трансформаторов собственных нужд используется РУ 27,5 кВ.

На тяговых подстанциях постоянного тока РУ 6 (10) кВ используются для питания: через преобразовательный агрегат РУ 3,3 кВ, трансформаторов собственных нужд, а также нетяговых потребителей. РУ 35 кВ используется только для питания нетяговых потребителей, за исключением случаев, когда РУ 35 кВ является основным.

Преобразовательные агрегаты

Выпрямители и инверторы, используются на тяговых подстанциях постоянного тока для питания РУ 3,3 кВ выпрямленным током и для возврата энергии, вырабатываемой при рекуперативном торможении из контактной сети в общую сеть переменного тока.

Фидеры

Фидеры используются для присоединения к распределительным устройствам тяговой подстанции контактной сети и других потребителей электроэнергии.

Тяговые подстанции постоянного тока[править | править код]

Тяговые подстанции постоянного тока в России строятся вдоль полотна железной дороги на расстоянии 10—15 км одна от другой^{[источник не указан 2708 дней]}. Это расстояние зависит, как от объёмов движения поездов, так и от профиля пути. Получают электроэнергию от подстанций ФСК «ЕЭС России» по воздушным и кабельным линиям электропередачи напряжением 6—220 кВ. Электроэнергия поступает в первичное открытое или закрытое распределительное устройство.

Далее электроэнергия поступает на понижающий трансформатор, откуда она подаётся на преобразовательный агрегат (выпрямитель). С преобразовательного агрегата выпрямленный ток подаётся на основную и резервную системы шин и распределяется в контактную сеть через быстродействующие выключатели.

В связи с широким использованием на современном электротранспорте рекуперативного торможения, на тяговых подстанциях (в основном железнодорожных) начинают использоваться инверторы, передающие энергию из контактной сети в общую сеть переменного тока. Выключение выпрямителя и включение инвертора производится автоматически при повышении напряжения контактной сети выше номинального.

В Российской Федерации номинальное напряжение тяговой сети железных дорог установлено на уровне 3300 В Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. В тяговых сетях трамваев и троллейбусов используется напряжение 600 В, метрополитена — 825 В.

Тяговые подстанции наземного электротранспорта[править | править код]

Тяговые подстанции трамваев и троллейбусов служат для преобразования трехфазного переменного тока (обычно напряжением 6 или 10 кВ) в постоянный ток. Напряжение постоянного тока для городского электротранспорта в большинстве городов мира принято: на токоприемнике трамвая и троллейбуса 550 В, на шинах тяговых подстанций 600 В.

Питание тяговых подстанций электроэнергией производится по воздушным или кабельным линиям напряжением 6 или 10 кВ от энергосистемы.

Классификация[править | править код]

По способу работы и обслуживанию:

• С обслуживающим персоналом (автоматизированные и нет)
• Автоматические, без обслуживающего персонала
• Телеуправляемые, без обслуживающего персонала

Обслуживающий персонал на тяговых подстанциях используется в основном в небольших городах, где количество подстанций малое и системы телеуправления не рациональны, либо на важных подстанциях в больших системах электротранспорта. Кроме того, часто пункты управления подстанциями размещаются на одной из них, поэтому такая подстанция становится обслуживаемой.

Но, даже при наличии персонала на подстанции, управление на ней может быть автоматизировано и человек выполняет лишь наблюдение (кроме аварийных ситуаций)

Автоматические подстанции редко могут использоваться без персонала и не имея никакого внешнего управления. Но они имеют самую низкую надёжность электроснабжения, поэтому используются лишь для малозначимых линий с низкой интенсивностью движения.

В средних и крупных системах электротранспорта подстанции управляются дистанционно, по системе телеуправления. Персонал на них не используется, оперативные переключения выполняются из районных центров управления.

По структуре:

• Одноагрегатные
• Многоагрегатные

Одноагрегатные подстанции предлагалось располагать для систем децентрализованого электроснабжения, на вылетных линиях. Но они не получили широкого распространения ввиду невысокой надёжности, так как агрегат может часто выходить из строя, кроме того, он требует частого обслуживания, которое ограничивается в таком случае режимом работы электротранспорта. Поэтому на таких линия более удобны двухагрегатные подстанции.

В централизованных системах электроснабжения, коих большинство, применяются 3-х агрегатные, а также 2-х и 4-х агрегатные, подстанции, которые обеспечивают достаточный резерв по мощности и по надёжности. Использование централизванной системы позволяет снизить суммарную мощность подстанций, их количество, а значит и затраты на их строительство, обслуживание.

По месторасположению:

• Наземные
  • Открытые
  • Закрытые
• Подземные

Структура подстанции[править | править код]

Ввод[править | править код]

Электроэнергия на тяговые подстанций поступает как правило напряжением 6 или 10 кВ от энергосистемы. Через коммутационную аппаратуру она подаётся на распределительное устройство (РУ) 6/10 кВ.

Коммутационная аппаратура ввода состоит из линейного разъединителя, высоковольтного выключателя (маломаслянного, вакуумного или др.) и шинного разъединителя.

Вводов у подстанции может быть до нескольких штук (1, 2, 3), но большинство подстанций на просторах СНГ имеют два: ввод α (основной) и ввод β (резервный). Переход с одного ввода может снабжаться автоматикой

Распределительное устройство высокого напряжения[править | править код]

Схемы РУ ВН подстанций достаточно разнообразны. Это может быть одна секция шин, две секции с раздельным подключением к вводам, две секции с возможностью работы от всех вводов и др. Между секциями на мощных подстанциях используются схемы с двумя (возможно и более) секциями шин обеспечивающие высокую их надёжность в случае аварийных ситуаций (КЗ, отключение одной из секций) или ремонта без полного отключения подстанции.

От РУ ВН через коммутационную аппаратуру питаются трансформаторы собственных нужд и преобразовательные агрегаты

Преобразовательные агрегаты[править | править код]

Количество преобразовательных агрегатов определяет мощность тяговой подстанции. Их может быть от одного и более, но наибольшее распространение на просторах СНГ имеют 2-х и 3-хагрегатные подстанции.

Преобразовательный агрегат тяговых подстанций трамвая и троллейбуса состоит из трансформатора и выпрямителя. Выпускавшиеся в СССР выпрямительные агрегаты ВАКЛЕ имели номинальный выходной ток 1000 А, 2000 А и, в редких случаях, 3000 А.

Трансформатор агрегата питается напряжением 6/10 кВ и на выходе имеет номинальное переменное напряжение в 565 В. Применяющиеся на тяговых подстанциях трансформаторы обычно имеют вторичную обмотку типа «звезда-обратная звезда» с уравнительным реактором, поэтому на выходе получается шестифазная система напряжения. Реактор соединяет нейтрали звёзд и имеет вывод со своей средней точки. Этот вывод — отрицательный полюс системы постоянного напряжения, поэтому он сразу подключается к РУ отрицательной полярности.

Трансформаторы современных агрегатов могут иметь и другие схемы вторичной обмотки (звезда, треугольник), так как что связано с применением более совершенных выпрямителей, например В-ТПЕД.

Выпрямитель ВАКЛЕ состоит из одного или нескольких блоков БВКЛЕ (номиналом 1000 А). Схема выпрямителя представляет из себя двойную схему Миткевича. Выпрямленный ток имеет шестипульсную форму. Выход выпрямителя имеет положительный потенциал и подключается к РУ положительной полярности.

До 1970-х гг. широко использовались ртутные выпрямители

Распределительное устройство постоянного тока[править | править код]

Распределительное устройство (РУ) постоянного тока имеет две отдельных части РУ положительной шины (ПШ) и РУ отрицательной шины (ОШ).

РУ ПШ, как правило, имеет две шины, рабочую и запасную. На подстанциях большой мощности рабочая шина может быть разделена на секции, для повышения надёжности и ремонтопригодности.

Рабочая шина РУ ПШ получает питание от выпрямителей через коммутационные аппараты: автоматический быстродействующий выключатель (катодный автомат) и шинный разъединитель.

К рабочей шине через автоматический выключатель подключается запасная шина РУ ПШ. Иногда запасная шина может иметь и дополнительное подключение непосредственно от агрегата (в обход рабочей шины).

РУ ОШ подключается к нулевым точкам трансформаторов (при схеме «звезда-обратная звезда») либо к анодам выпрямителей (на современных агрегатах) через шинные разъединители. Автоматика, как правило отсутствует.

ОШ может заземляться через балластное сопротивление, это актуально для троллейбусных подстанций, так как у трамвайных подстанций это происходит естественным путём через рельсы. При незаземлённом «минусе» система называется изолированной, она позволяет сохранять работоспособность в случае безопасных замыканий на землю одного из полюсов.

Фидеры[править | править код]

Фидеры (присоединения, выводы) используются для подключения контактной сети к РУ постоянного тока. Выполняются в виде подземных, надземных кабельных линий или ВЛ.

Количество фидеров определяется мощностью подстанции и разветвлённость сети в зоне энергоснабжения и может колебаться от одного-двух (в децентрализованных системах) до десятка (в централизованных).

Фидер положительной полярности подключается к РУ ПШ через устройство переключателя запасной шины (ПЗШ). ПЗШ имеет два положения рабочее и запасное, при которых соответственно фидер подключается к рабочей шине через линейный автомат (быстродействующий токоограничивающий выключатель) либо к запасной (без автомата). Такая система позволяет выводить для обслуживания линейный автомат без длительного отключения питания фидера, что происходит очень часто.

Фидер отрицательной полярности подключается РУ ОШ лишь через разъединитель.

Подстанции метрополитена, также, как и подстанции наземного транспорта, предназначены для преобразования трехфазного переменного тока напряжением 6 или 10 кВ в постоянный ток, но имеют ряд особенностей.

Классификация[править | править код]

В зависимости от назначения:

• Тяговые
• Понизительные
• Тяговопонизительные (совмещённые)

По месту расположения:

• Наземные
• Подземные

Понизительные подстанции по местоположению на трассе делятся на:

• Основные (у станций)
• Вестибюльные (возле машинных залов эскалаторов)
• Тоннельные (на перегоне)
• Деповские (при депо)

Тяговые подстанции[править | править код]

На тяговых подстанциях осуществляется преобразование трехфазного переменного тока напряжением 6—10 кВ, получаемого от энергосистемы города, в постоянный ток номинальным напряжением 825 В для тяговой сети.

Понизительные подстанции[править | править код]

На понизительных подстанциях трехфазный переменный ток напряжением 6—10кВ, получаемый от тяговых подстанций, трансформируется в трехфазный переменный ток напряжением 400 и 230/133 В для питания силовых и осветительных нагрузок и устройств СЦБ.

Тяговопонизительные подстанции[править | править код]

На тяговопонизительных подстанциях совмещаются электротехнические устройства для электроснабжения тяговой и силовых сетей, СЦБ и осветительных приборов.

Исполнение, количество и расположение подстанций определяют на основе технико-экономических расчётов системы электроснабжения.

Схемы питания подстанций[править | править код]

Каждая тяговая подстанция должна снабжаться энергией от двух независимых источников.

Питание может осуществляться как по двум самостоятельным линиям от двух источников, либо от одного источника с резервированием от второго через кабельную перемычку между подстанциями. В первом случае каждая линия должна быть рассчитана на всю нагрузку одной подстанции, так как одна из линий всегда находится в резерве, во втором случае линия должна быть рассчитана на полную нагрузку двух подстанций, а кабельная перемычка – одной.

Вторая схема питания наиболее распространена в системе электроснабжения метрополитенов страны, так как является более экономичной, а также обеспечивает надёжность и удобство в оперативной работе.

Для электроснабжения понизительных подстанций применяются централизованные схемы, которые могут быть двух видов:

Питание по радиальным линиям – такая схема применялась на первых участках строительства Московского метрополитена, но из-за необходимости в большом количестве кабелей и ячеек распределительных устройств была принята другая схема.

Питание по линиям и перемычкам – более экономически целесообразная схема, обладающая достаточной надёжностью при объединении в группы нескольких понизительных подстанций.

Каждая из них имеет две самостоятельные секции шин 6—10 кВ, которые в нормальном режиме работают раздельно, получая питание от разных источников энергосистемы через шины двух тяговых подстанций.  Повреждение любой питающей линии не приводит к перерыву электроснабжения. При необходимости обе секции шин могут быть объединены секционным выключателем.

К каждой секции шин 6—10 кВ подключены по одному трансформатору силовой и осветительной нагрузок, а также трансформатор нагрузок СЦБ. При выходе из строя одного трансформатора или одной секции шин 6—10 кВ оставшиеся в работе трансформаторы обеспечивают питание всех ответственных нагрузок данного вида.

Для питания совмещённых тяговопонизительных подстанций используется децентрализованная схема, впервые такая система была применена на первой линии Ленинградского метрополитена.

Распределительное устройство 6—10 кВ совмещенной тяговопонизительной подстанции (СТП) выполняется из двух секций, работающих независимо и получающих питание от разных источников энергосистемы. При этом все преобразовательные агрегаты подключают к одной (первой) секции шин Р У 6—10 кВ, питание которой осуществляется по принципу тяговых подстанций. Необходимость подключения преобразовательных агрегатов к одной секции, обусловлена тем, что напряжение, подводимое к двум секциям Р У 6—10кВ от разных источников, как правило, имеет некоторое различие. Если преобразовательные агрегаты подключить к разным секциям, имеющим разное напряжение, то нагрузка агрегатов будет неодинаковой: одни из агрегатов будут перегружены, а другие недогружены. Таким образом, первые секции шин 6—10 кВ получают питание непосредственно от источников энергосистемы, а вторые секции связаны с вторым источником через смежные подстанции.

Структура подстанций метрополитена[править | править код]

Основными элементами тяговых подстанций являются:

• Распределительные устройства 6–10 кВ;
• Распределительное устройство постоянного тока 825 В;
• Преобразовательные агрегаты;
• Аккумуляторные батареи;
• Распределительные устройства низкого напряжения.

Наземные подстанции[править | править код]

РУ 6(10) кВ как правило выполнено с одинарной секционированной системой шин. Питание осуществляется двумя линиями от одного источника электроэнергии. Вводы могут быть подключены к двум секциям (тогда секционный выключатель включен) или к 1-й секции и работают параллельно. Во втором случае питание 2-й секции осуществляется по перемычке с другой подстанции, в первом же перемычка используется в качестве резерва. В качестве РУ 10 кВ применяют комплектные распределительные устройства. К шинам 10 кВ подключены преобразовательные агрегаты, трансформаторы силовых, осветительных, СЦБ нагрузок, а также перемычки к другим подстанциям.

Подземные тяговопонизительные подстанции[править | править код]

Подстанция получает основное питание от одного источника электроэнергии по двум параллельно работающим линиям, оборудованным максимальной направленной, максимально-токовой защитой и токовой отсечкой. Обе линии подключены через электромагнитные выключатели к первой секции шин РУ 10(6) кВ. К первой секции подключены выпрямительные агрегаты (количество их зависит от мощности подстанции, но как правило их 3 или 2), а также по одному трансформатору силовых, осветительных нагрузок и СЦБ. А также к первой секции подключаются перемычки для питания смежных подстанций.

Вторая секция шин РУ 10(6) кВ получает питание по кабельной перемычке от смежной подстанции, электроснабжение которой осуществляется от другого источника энергосистемы. К ней подключено по одному трансформатору силовых, осветительных нагрузок и СЦБ и перемычки.

Распредустройство 825 В получает питание от выпрямительных агрегатов через быстродействующие автоматы, защищающие их от обратных токов. РУ 825 В как правило имеет одну шину, от которой питаются все фидеры через быстродействующие автоматы, защищающие РУ 825 В от перегрузок и коротких замыканий. Часто, помимо автоматов основных фидеров, имеется один резервный, который может питать любой из фидеров, в случае отказа основного питания. Кроме этого, шина РУ 825 В в ночное «окно» заземляется через специальный замыкатель, для безопасности работников в тоннеле. В отдельных случаях РУ 825 может иметь более сложную систему с запасной шиной (см. тяговые подстанции наземного транспорта), а также секционирование основной шины, когда от одной подстанции питаются и главные пути и депо, отключение электроснабжения которого в ночное время не допустимо.

Как правило, подстанции размещаются в непосредственной близости от пассажирских станций между путевыми тоннелями. Они имеют по два этажа, на верхнем расположено оборудование, а на нижнем либо только кабели (кабельный коллектор), либо ещё и часть оборудования. Подстанции мелкого заложения сооружают открытым способом, они имеют прямоугольное поперечное сечение. Подстанции глубокого заложения в большинстве случаев имеют круглое сечение, их выполняют в чугунной обделке или в бетоне.

На всех тяговых, совмещённых тягово-понизительных, а также на подземных понизительных подстанциях имеются аккумуляторные батареи, которые используются для аварийного (в случае полной пропажи напряжения на подстанции) питания систем управления, сигнализации и т.п., а также для аварийного освещения станции. АБ подключена распредустройству постоянного тока РУ 115(220) В, которое получает питание в нормальном режиме от зарядно-подзарядных устройств.

Основной вход на подстанцию выполнен со стороны станции. Другими входом являются технологические двери в тоннель из отсека трансформаторов, РУ. Для вентиляции используются приточные и вытяжные вентиляторы имеющие выход через вентиляционную шахту к открытому воздуху.

Подземные понизительные подстанции[править | править код]

Схема подземной понизительной подстанции имеет некоторые особенности. На подстанциях установлены двухобмоточные трансформаторы с изолированной нейтралью со вторичным напряжением 400 и 230/133В. В виду требования высокой надежности электроснабжения на подстанции устанавливают два трансформатора для силовых нагрузок и два для осветительных, причем каждый трансформатор одного вида потребителей должен получать питание напряжением 6—10 кВ от отдельного источника электроэнергии.

Распределительные устройства 6—10 кВ выполняют с двумя секциями шин, которые могут быть объединены секционным выключателем. Последний в нормальном режиме выключен, обе секции работают независимо друг от друга, и каждая из них получает питание от отдельного источника электроэнергии. На подстанции устанавливают один или два трансформатора для питания устройств СЦБ.

Наиболее распространенные станционные понизительные подстанции сооружают вблизи пассажирских станций, где сосредоточены основные силовые и осветительные нагрузки. Для удобства в эксплуатации все РУ10 кВ; 380,220/127 и 115—150 В компактно размещены в одном помещении.

Так как подстанция, как правило, сооружается в обделке из металлических тюбингов, последние используют для устройства защитного заземления.

Вентиляция выполняется как и для подстанции мелкого заложения, но приточный воздух забирается только из тоннеля.

Тяговые подстанции в истории и культуре[править | править код]

Тяговая подстанция № 11, известная как «Блокадная подстанция», расположена по адресу: Санкт-Петербург, набережная реки Фонтанки, 3, лит. А. На здании размещается мемориальная доска «Подвигу трамвайщиков блокадного Ленинграда. После суровой зимы 1941—1942 года эта тяговая подстанция дала энергию в сеть и обеспечила движение возрожденного трамвая». Здание является памятником истории и культуры регионального значения.

• Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. — М.: Транспорт, 1997. — 79 с.
• Бей Ю.М., Мамошин Р.Р., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г.  Тяговые подстанции: Учебник для вузов ЖД-транспорта.  —  М.: Транспорт, 1986.  — 319 с.
• Быков Е. И. Электроснабжение метрополитенов. Устройство, эксплуатация и проектирование. —  М.: Транспорт, 1977. — 431 с.
• Загайнов Н. А., Финкельштейн Б. С. Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса. — издание третье, переработанное и дополненное. — М.: Транспорт, 1978. — 336 с. — 7000 экз.
• Штин  А.Н., Несенюк Т.А.  Проектирование  тяговых  и  трансформаторных подстанций. — Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2014. — 88 с.
• Ю.И.Ефименко, М. М.Уздин, В. И. Ковалев и др. Общий курс железных дорог: Учеб. пособие для учреждений сред. проф. образования — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 256 с.- 5100 экз.

Фидер — это… Что такое Фидер?

         1) в радиотехнике и технике СВЧ линия передачи, передающая линия, электрическое устройство, по которому осуществляется направленное распространение (канализация) электромагнитных колебаний (волн) от источника к потребителю в системах их передачи и распределения. Термином «Ф.» пользуются преимущественно в технике радиопередачи и радиоприёма (см., например, Антенна, Приёмо-передающая радиостанция), а также в проводном вещании (См. Проводное вещание). Ф. подразделяют на открытые и закрытые. К открытым Ф. относятся: 1-, 2-и многопроводные линии, выполняемые соответственно в виде металлического провода (металлической ленты) либо системы проводов (разновидность 2-проводной линии – несимметричная Полосковая линия); диэлектрические Радиоволноводы; линзовые и зеркальные квазиоптические линии (см. Квазиоптика). Закрытые Ф. – 1-и многопроводные экранированные линии (например, Радиочастотный кабель, симметричная полосковая линия) и металлические радиоволноводы. Основное достоинство закрытого Ф. по сравнению с открытым – независимость поля канализируемой волны от внешних воздействий (в частности, атмосферных). Выбор конструкции Ф. определяется рабочей частотой источника. Так, в диапазоне Частот от 3 нгц до 3 Мгц в качестве Ф. обычно используют проводные линии (экранированные и неэкранированные), от 3 Мгц до 3 Ггц – коаксиальные кабели, от 3 Ггц до 300 Ггц – металлические и диэлектрические радиоволноводы, свыше 300 Ггц – квазиоптические линии.         2) В электроэнергетике выходящий из употребления термин, обозначающий распределительную кабельную или воздушную линию электропередачи (См. Линия электропередачи) (обычно на 6–10 Кб).

         Лит.: Ефимов И. Е., Радиочастотные линии передачи, М., 1964; Жук М. С., Молочков Ю. Б., Проектирование линзовых сканирующих широкодиапазонных антенн и фидерных устройств, М., 1973.

         Р. И. Перец.