Передвижные тяговые подстанции предназначены для обеспечения питания тяговой сети электрифицированных железных дорог при выходе из строя стационарных тяговых подстанций, а также могут быть использованы для временной замены при выводе в ремонт или аварийных отключениях преобразовательных агрегатов или трансформаторов подстанций. На ряде электрифицированных участков передвижные подстанции работают постоянно в качестве источников дополнительной мощности при росте тяговых нагрузок или для улучшения режима напряжения в тяговой сети. Таких подстанций эксплуатируется на сети дорог более тридцати. При необходимости они могут устанавливаться на перегоне между двумя стационарными подстанциями. Для этого они укомплектованы всем необходимым силовым оборудованием, и созданы условия для дежурного персонала, который может обслуживать подстанции при необходимости вахтовым методом. Это удорожает подстанции, но повышает их маневренность, быстроту ввода в работу на месте установки, возможность установки в местах отсутствия стационарных подстанций.
На рис. 1 показаны варианты выполнения тяговых подстанций постоянного тока на подвижном составе. Размещение оборудования на платформах производиться так, чтобы оно вписывалось в габарит подвижного состава и находилось в постоянной готовности к работе.
На рис. 1, а показан вариант выполнения одной из первых передвижных тяговых подстанций. На двухосной платформе 1 размещается РУ-10 (6) кВ и сглаживающий реактор РУ-3,3 кВ. На четырехосной платформе 2 устанавливаются преобразовательные (тяговые) трансформаторы. В вагоне 3 размещается полупроводниковый выпрямитель, а в вагоне 4 — оборудование двух фидеров контактной сети, фильтрустройство, стойки управления релейной защиты и автоматики, салон дежурного персонала.
На рис. 1, б приведен вариант передвижной тяговой подстанции с первичным напряжением 35 кВ. Оборудование РУ-35 кВ монтируется на четырехосной платформе 1. На платформе 2 и в вагонах 3 и 4 размещается оборудование аналогичное рис. 35, а.
На рис. 1, в показан вариант размещения подстанции такой как на рис. 1, а. Отличие заключается в применении полупроводникового выпрямителя наружной установки с естественным охлаждением, который устанавливается на платформе 3.
На рис. 1, г приведен вариант подстанции аналогичной показанной на рис. 1, б, но с использованием выпрямителя с естественным охлаждением, устанавливаемого на платформе 3.
На рис. 1, д приведен вариант выполнения тяговой подстанции на трех единицах подвижного состава: платформа 1 с трансформатором и РУ-10 кВ; платформа 2 с выпрямителем наружной установки; вагон 3 с оборудованием РУ-3,3 кВ, стойками релейной защиты и автоматики и салоном дежурного персонала.
Рис. 1. Размещение передвижных тяговых подстанций постоянного тока на подвижном составе
Рис. 2. Размещение передвижных тяговых подстанций переменного тока па подвижном составе
На рис. 1, е в двух вагонах размещено оборудование постоянного тока: выпрямитель в вагоне 1 и оборудование РУ-3,3 кВ. Такая передвижная установка используется при необходимости произвести капитальный ремонт или замену выпрямителя подстанции. Подключается она к стационарному преобразовательному трансформатору.
Передвижные тяговые подстанции переменного тока выполняются на нескольких платформах, а также имеют один вагон-щитовую. В вагоне размещаются стойки управления, защиты и автоматики, общеподстанционной сигнализации и собственных нужд. В вагоне также имеется салон дежурного персонала.
На рис. 2, а приведен вариант выполнения одной из первых передвижных тяговых подстанций переменного тока. На двухосной платформе I располагается РУ-110 кВ; на шестиосной платформе-лафете 2 смонтирован специальный трехобмоточный трансформатор 110 кВ; на платформе 3 размещается оборудование собственных нужд и СЦБ, а на платформе 4 — оборудование РУ-27,5 кВ.
На рис. 2, б приведен вариант выполнения подстанции, аналогичной той, что на рис. 1, а, но по более новому проекту. Оборудование РУ-110 кВ располагается на четырехосной платформе 1, трансформатор — на шестиосной платформе 2, оборудование РУ-27,5 кВ — на платформе 3. Вагон в этом проекте предусмотрен четырехосный более объемный и комфортабельный.
На рис. 2, в приведен вариант выполнения передвижной подстанции со специальным трансформатором 220 кВ, располагающимся на платформе-лафете 2. Оборудование РУ-220 кВ монтируется на платформе 1, а РУ-27,5 — на платформе 3. Разрядники 220 кВ 5 устанавливаются вне платформы.
Питающие линии от передвижных подстанций постоянного и переменного тока к контактной сети выполняют, как правило, воздушными и подвешивают их на постоянных или временных опорах, а рельсовый фидер — либо воздушными, либо кабельными. Питающие линии от передвижного трансформатора к нетяговым потребителям выполняются воздушными. Все оборудование передвижных подстанций заземляется на металлические рамы подвижного состава.