Схема РУ-3,3 кВ выполняется с рабочей (РШ), запасной (Зап) и минусовой (МШ) шинами. Рабочая и запасная шины состоят из трех секций, минусовая — не секционируется. К первой секции присоединяется преобразовательный агрегат, и питающие линии (фидеры) контактной сети ф1 и фг К третьей секции подключаются второй преобразовательный агрегат и третий фидер контактной сети rо второй секции подключен разрядник, запасной выключатель и сглаживающее устройство. От минусовой шины отходит рельсовый фидер РФ, называемый также отсасывающей линией, так как по ней Ток возвращается на подстанцию из тягового рельса.
Схема РУ-3,3 кВ
Секционирование рабочей и запасной шины двумя разъединителями qs3 и qs4 позволяет поочередно выводить в ремонт первую и третью секции без полного отключения РУ-3,3 кВ.
Например, при ремонте первой секции сначала отключают быстродействующие выключатели QF3 и QFA фидеров контактной сети, затем их разъединители QSs и QS6 первого фидера, QS9 и QSl0 второго фидера (они попарно управляются общим ручным приводом),, на вводе от преобразовательного агрегата ЯЛ, отключается БВ QFX и разъединитель QSV наконец отключается секционный разъединитель QS3, а секция заземляется его заземляющим ножом. После окончания ремонтных работ переключения выполняются в обратном порядке: отключают заземляющий нож, включают разъединитель QSy и БВ QFX, затем разъединители фидеров QSs, QS6, QS9, QSi0 и Б В фидеров QF^QF^.
На схеме показано минимальное количество фидеров контактной сети. На двухпутных участках электрифицированных дорог количество фидеров может быть от 5 до 12 и зависит как от количества путей электрифицированного участка, так и от путевого развития станции, на которой расположена тяговая подстанция. Рассмотрим схему фидера контактной сети Ф,. На фидере используются однополюсные разъединители типа РВРЗ или РВКЗ-10 на 4000 А: шинный QSs, линейный QS6 и мачтовый QS7 (типа РС-3000/3,3 с приводом типа УМП-Н). Последний устанавливается за пределами помещения РУ-3,3 кВ на металлической опоре (мачте) и является фидерным разъединителем контактной сети. Для вывода выключателя QF3 в ремонт, необходимо предварительно обеспечить питание фидера от запасной шины через обходной разъединитель QFr В нормальном режиме на запасной шине напряжение отсутствует. Для подачи напряжения на запасную шину от рабочей предусмотрен запасной выключатель QFS с разъединителями QSi. Перевод питания контактной сети по фидеру Ф, через запасной выключатель производится без перерыва питания ЭПС в следующем порядке: включатся шинные разъединители QSls запасного выключателя и обходной разъединитель QS фидера Ф,; включается запасной выключатель QF5, питание от рабочей шины РШ подается на запасную через запасной выключатель и через обходной разъединитель QSs на фидер Ф,; затем отключается выключатель фидера QF3 и разъединители QSs и QS6 (одновременно общим ручным приводом): включаются заземляющие ножи разъединителей QSs и QS6 общим ручным приводом. Если существует опасность пробоя изоляции запасной шины во время отсутствия на ней напряжения, то предварительно необходимо проверить целость изоляции. Тогда порядок переключений будет следующим: включаются шинные разъединители QS15 и запасной выключатель QF1, напряжение с РШ подается на запасную шину и проверяется ее изоляция; включается обходной разъединитель фидера Ф, QSg; в результате фидер начинает получать питание по обходной цепи через запасной выключатель; отключается фидерный выключатель OF, шинный QSs и линейный QSb разъединители и включаются их заземляющие ножи для обеспечения безопасности ремонтных работ. Ввод фидера в работу осуществляется в обратном порядке: отключаются заземляющие ножи разъединителей фидера Ф,; включаются разъединители QSs и QS6 фидерный выключатель QF, отключается запасной выключатель QFS, обходной разъединитель QSs и разъединителем QS1S запасного выключателя. Фидерные выключатели и запасной обычно однотипные ВАБ-43 или ВАБ-49, могут использоваться также выключатели АБ-2/4. Выключатели вводов обычно ВАБ-28 или катодного типа ВАБ-49. На фидерах применяются для защиты изоляции РУ-3,3 кВ от атмосферных перенапряжений разрядники, на открытой части подстанции за проходным изолятором. Разрядник типа РМВУ-3,3 срезает волну набегающего с контактной сети перенапряжения. Для надежного отключения разрядника, он дополняется роговым разрядником с плавкой вставкой.
Для защиты изоляции оборудования от коммутационных перенапряжений ко второй секции подключается разрядник FV3 типа РВПК-3,3, который также осуществляет резервирование разрядников фидеров контактной сети. В ячейке запасного выключателя устанавливается разъединитель QSH для плавки гололеда.
Сглаживающее устройство (СУ) тяговой подстанции подключается ко второй секции шин РУ-3,3 кВ. На схеме изображено двухзвенное семиконтурное СУ и представлена на рис. 1, б. RС-контуры первого звена настроены на частоты от 100 до 600 Гц. Они подключаются через предохранитель и полюс трехполюсного переключателя QSl6 к шине РШ и через средний полюс и проходной изолятор к рельсовому фидеру между реакторами LR(nL Rr Второе звено СУ имеет фильтр, состоящий из одного конденсатора, и реактор L R2, к которому конденсатор подключен через третий полюс переключателя QSX6. Переключатель QSl6 выполнен на базе трехполюсного разъединителя. При отключении его ножами замыкается цепь разряда конденсаторов фильтроустройства на разрядный резистор R6. При включении заземляющих ножей переключателя QSl6 дублируются цепи разряда конденсаторов и обеспечивается безопасность персонала при проведении работ в фильтроустройстве СУ. Трансформатор тока ТА типа ТК4 предназначен для сигнализации о появлении ненормального режима (работа без одной фазы), при котором возможно возникновение гармоники 150 Гц, вызывающей большие помехи в линии связи. Через переключатель QSI6 к РШ подключается вольтметр PV и датчик напряжения К V, используемый в схемах автоматики.
Разрядное устройство, шунтирующее реакторы LR^hL R2 при включении разъединителя QSn с дистанционным приводом, служит для облегчения отключения выключателями QF фидеров контактной сети токов КЗ вблизи подстанции. Отключение выключателей приводит к наведению ЭДС в реакторах L Ry и L R2 и перенапряжению в тяговой сети. Когда перенапряжение достигает определенной величины, происходит отпирание тиристора VS и подключение разрядного резистора к реакторам. Энергия, занесенная в реакторах, рассеиваются в резисторах разрядного устройства.
Короткозамыкатель QN включается при пробое на землю изоляции рабочей шины или присоединенного к ней оборудования для создания шунтирующей цепи, исключающей протекание токов КЗ по оболочкам кабелей, проложенным по территории подстанции, и другим подземным сооружениям. Короткозамыкатель соединяет рельсовый фидер РФ с контуром заземления подстанции при срабатывании земляной защиты РУ-3,3 кВ. Амперметр, подключенный к рельсовому фидеру через шунт, измеряет общий ток РУ-3,3 кВ, возвращающийся на подстанцию из рельсовой цепи. Аналогичное подключение имеют амперметры на фидерах контактной сети. Кроме того, к каждому фидеру подключаются через предохранитель FU реле напряжения KV и испытатель коротких замыканий (ИКЗ). Реле напряжения запускает при КЗ вблизи подстанции телеблокировку, передающую частотный сигнал по линии связи, который отключает выключатель поста секционирования и прекращает питание точки КЗ от соседней подстанции. Испытатель КЗ проверяет состояние контактной сети после ее автоматического отключения, по результатам измерений разрешает или запрещает автоматическое повторное включение отключившегося выключателя фидера.