Структурная схема тяговых подстанций постоянного тока, как правило, содержит следующие основные узлы:
распределительное устройство (РУ) переменного тока; при напряжениях до 10 кВ выполняется закрытым, при напряжениях выше 10 кВ — открытым; оно содержит вводы высокого напряжения, шинные сборки, защитную и коммутационную аппаратуру, трансформаторы преобразовательных агрегатов и собственных нужд;
полупроводниковые выпрямители и инверторы (устанавливаются в закрытой части подстанции);
РУ постоянного тока, которое размещается в закрытой части подстанции; содержит шинные сборки постоянного тока, коммутационную и защитную аппаратуру (быстродействующие выключатели), питающие и отсасывающие линии, сглаживающие фильтры;
систему собственных нужд, располагающуюся в закрытой части подстанции; содержит шины переменного тока низкого напряжения, зарядное устройство, аккумуляторную батарею, резервный ввод низкого напряжения.
Структурные схемы тяговых подстанций постоянного тока городского транспорта для централизованного способа питания показаны на рис. 1, для децентрализованного способа питания — на рис. 2.
Схема одноагрегатной подстанции (рис. 2) значительно проще многоагрегатной (рис. 1): РУ 6—10 кВ состоит всего из трех ячеек и имеет один масляный выключатель (на присоединении агрегата); существенно упрощен ввод 6 или 10 кВ, имеющий в своей цепи только разъединитель; отсутствует за ненадобностью автоматический выключатель защиты выпрямителя; РУ 600 В комплектуется из четырех ячеек. Отсутствует резервное оборудование, так как вся подстанция полностью резервируется по контактной сети.
На магистральном транспорте большой мощности РУ высокого напряжения получает питание от ВЛ 110 — 220 кВ, поэтому оно может включать в себя две ступени трансформации: 110/35 и 35/10. Преобразователи могут получать питание как от шин 35 кВ, так и от шин 10 кВ. Схема такого РУ выполняется аналогично РУ районных понизительных подстанций.
Схема главных электрических соединений РУ переменного тока напряжением 10 кВ тяговой подстанции постоянного тока приведена на рис. 3.
Схема главных электрических соединений РУ постоянного тока 3300 В тяговых подстанций магистрального транспорта приведена на рис. 4.
Структурная схема тяговых подстанций однофазного переменного тока 27,5 кВ содержит :
РУ 110 — 220 кВ открытого исполнения; в него входят вводы высокого напряжения, коммутационная и защитная аппаратура, трехобмоточные трансформаторы (рис. 5);
РУ 27,5 кВ открытого исполнения, содержащее шинные сборки, коммутационную и защитную аппаратуру, отходящие линии (рис. 6).
РУ 10 кВ закрытого исполнения, содержащее шинные сборки, защитную и коммутационную аппаратуру, трансформаторы собственных нужд, линии районной нагрузки;
систему собственных нужд; выполняется так же, как на тяговых подстанциях постоянного тока.
Рис. 1. Структурная электрическая схема трехагрегатной тяговой подстанции
Рис. 2. Структурная электрическая схема одноагрегатной тяговой подстанции
3. Схема главных электрических соединений РУ 10 кВ переменного тока тяговой подстанции 110-220 кВ постоянного тока
Рис. 4. Схема главных электрических соединений РУ 3,3 кВ тяговой подстанции постоянного тока: РН — реле напряжения; ДН — датчик напряжения: ИМИ — измеритель мешающих напряжений
Рис 5. Схема главных электрических соединений РУ 110 кВ транзитной подстанции 110 кВ переменного тока
Рис. 6. Схема главных электрических соединений РУ 27.5 кВ тяговой подстанции переменного тока