Модернизация стыковой тяговой подстанции систем 25 и 3 кВ на участке со скоростным движением, страница 4

·  На электростанциях могут использоваться любые виды топлива и, в частности, малокалорийные – нетранспортабельные (затраты на транспортировку которых не оправдываются). Электростанции могут сооружаться непосредственно у места добычи топлива, вследствии чего отпадает необходимость в его транспортировке;

·  Для электрической тяги может использоваться гидроэнергия и энергия атомных электростанций; 

·  При электрической тяги возможна рекуперация (возврат) электроэнергии при электрическом торможении;

·  При централизованном электроснабжении потребная для электрической тяги мощность практически неограниченна. Это дает возможность в отдельные периоды потреблять такие мощности, которые невозможно обеспечить на автономных локомотивах, что позволяет реализовать, например, значительно большие скорости движения на тяжелых подъемах при больших весах поездов;

·  Электрический локомотив (электровоз или электровагон) в отличие от автономных локомотивов не имеет собственных генераторов энергии. Поэтому он дешевле и надежнее автономного локомотива;

·  На электрическом локомотиве нет  частей, работающих при высоких температурах и с возвратно-поступательным движением (как на паровозе, тепловозе, газотурбовозе), что определяет уменьшение расходов на ремонт локомотива.

Преимущества электрической тяги, создаваемые централизованным электроснабжением, для своей реализации требует сооружения специальной системы электроснабжения, затраты на которую, как правило, значительно превышают  затраты на подвижной состав. Надежность работы электрифицированных дорог зависит от надежности работы системы электроснабжения. Поэтому вопросы надежности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надежность и экономичность всей электрической железной дороги в целом.

Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железной дороги. Для этого необходимо, чтобы мощность всех элементов системы электроснабжения была достаточной для обеспечения потребной каждому локомотиву мощности при самых разнообразных условиях работы железнодорожной линии [4].

Эти задачи могут быть решены только при правильно выбранных параметрах системы электроснабжения, т. е. обеспечивающих работу  оборудования  в допустимых для него пределах по нагрузке и необходимое качество электрической энергии (в первую очередь уровень напряжения), а также при обеспечении необходимого резерва.   

Формирование электрифицированной сети железных дорог в основном завершено, поэтому в настоящее время основное внима­ние необходимо сосредоточить на ремонте и восстановлении ресур­са устройств электрификации.

Основными устройствами электрификации являются контакт­ная сеть, развернутая длина которой составляет 11 тыс. км, 1341 тя­говая подстанция и 127 тыс. км линий электропередач.

В нашей стране нашли применение две системы электрической тяги: система постоянного тока напряжением 3кВ и система переменного тока промышленной частоты 50 Гц напряжением 25кВ.

Исторически в конце 20-х и начале 30-х годов, когда началась электрификация железных дорог России, была разработана, спроектирована и нашла практическое применение система постоянного тока  с напряжением в контактной сети 3кВ.

    Система тягового электроснабжения при этом получает питание от энергосистемы через линии передач 110-10кВ (рис.1.1) На тяговых подстанциях понижающие трансформаторы понижают напряжение до 3,3кВ.

    Номинальное напряжение на шинах постоянного тока тяговой подстанции принимается на 10% выше номинального напряжения контактной сети 3кВ.

Переменное напряжение 3,3кВ от трансформатора подается к выпрямителю. Ранее применялись ртутные выпрямители, а в настоящее время полупроводниковые, выход которых подключен к шинам постоянного тока. Одна из шин подключается к рельсовому пути, а вторая - через автоматические быстродействующие выключатели к контактной сети. От контактной сети и получают питания электровозы и электропоезда, работающие на участке.