La infraestructura de subministrament elèctric està dissenyada per atendre els consumidors directament des de fonts d'energia. Aquests últims poden ser tant generadors autònoms com centrals tèrmiques, hidrològiques i nuclears de ple dret. Al mateix temps, les xarxes troncals rarament s'utilitzen per alimentar els consumidors finals. Una subestació de tracció amb característiques adequades per a una instal·lació concreta s'utilitza per a la distribució d'energia per subministrar els centres de transport.
Dispositiu de la subestació
El suport tècnic de la subestació en la majoria dels casos es centra en la recepció d'electricitat de l'ordre de 110-220 kV. També hi ha instal·lacions de baixa potència dissenyades per a xarxes amb una tensió de 35 kV. Depenent del potencial, poden tenir de 2 a 6 punts d'entrada: es tracta de petites estacions sense sortida que formen part de l'estructura d'un complex. Els transformadors i convertidors reductors són els responsables de la distribució d'energia. I no necessàriament els aparells de commutació han de ser responsables del subministrament d'energia als consumidors. Alguns d'ells treballen per mantenir l'eficiència de les instal·lacions locals. A més, el dispositiu de subestacions de tracció preveu la presència d'inversors i rectificadors. Les seves tasqueses redueixen a rectificar el corrent per a les necessitats d'un determinat consumidor. També poden proporcionar un retorn a la xarxa general d'energia que es genera com a conseqüència de la frenada regenerativa de la línia local. Les instal·lacions d'alimentació s'utilitzen per garantir la comunicació entre la infraestructura de distribució de la subestació i els objectes consumidors.
Varietats
Una de les classificacions bàsiques consisteix en la divisió de les subestacions segons el mètode de connexió a la línia d'alimentació principal. En particular, es distingeixen objectes nodals, finals i intermedis. Suport nodal de recepció i distribució d'energia en tres canals en el rang de 110-220 kV. També poden actuar com a font de corrent per a altres estacions de tracció. Els objectes finals funcionen amb dues línies i els objectes intermedis estan dissenyats per connectar un circuit dividit, entre una font d'energia i la mateixa subestació. Segons el sistema de tracció elèctrica, es distingeixen estacions de corrent continu i altern. Les diferències entre ells són que la subestació de tracció de corrent continu està necessàriament equipada amb aparells de commutació. Les unitats de CA serveixen xarxes amb una tensió d'uns 27 kV i es poden instal·lar a distàncies de fins a 50 km entre elles.
Aplicacions de la subestació
L'ús principal de les subestacions de distribució de tracció és el transport electrificat i la infraestructura relacionada. La base de les fonts d'aquest subministrament d'energiaconstitueixen estacions que distribueixen corrent continu. S'instal·len al llarg de les línies de transport i proporcionen energia a locomotores elèctriques, troleibusos, tramvies i complexos ferroviaris. Al seu torn, les subestacions de tracció de CA s'utilitzen més sovint per donar servei a la telemecànica i l'automatització, que formen part de la mateixa infraestructura. Per exemple, poden ser fletxes de senyal, semàfors i línies de comunicació. Això no vol dir en absolut que una tasca menys responsable recaigui en l'estació de CA. Pel que fa al potencial de potència, perden davant els anàlegs amb corrent continu, però el seu potencial energètic és més estable i resistent a les càrregues.
Subestacions de ferrocarril
La majoria d'aquests tipus d'instal·lacions donen servei a vies del tren. Serveixen per a la distribució, transformació i subministrament d'energia directa de material mòbil elèctric i consumidors no ferroviaris. Les instal·lacions per a la distribució de corrent continu es munten al llarg de línies amb una distància d'uns 10-15 km. Aquest interval pot variar segons la congestió de les vies i la seva finalitat. La font d'energia també són xarxes principals externes, després de les quals l'energia s'envia al transformador. Això és seguit de l'etapa de conversió, després de la qual l'electricitat s'envia a la xarxa de contacte. És important tenir en compte que la subestació de tracció del ferrocarril es caracteritza per grans quantitats d'energia de frenada regenerativa. És a dir, cal organitzar mitjans tècnics que també puguin transportar de manera estable l'energia de tornada a les principals carreteres. Aquesta tasca la duen a terme els inversors, per regla general,mitjançant interruptors de xarxa de contacte en mode automàtic.
Equip complet
A més del farciment elèctric principal en forma de convertidors, rectificadors i altres dispositius que donen servei a la xarxa de contactes, les subestacions es complementen amb equips de protecció i equips contra incendis. A més, aquests fons són necessaris no només per al manteniment local de les funcions de protecció, sinó també per garantir la possibilitat de prestar primers auxilis. L'equip de protecció de les subestacions de tracció pot incloure dispositius de relé, disjuntors, equips de senyalització, etc. L'estructura de les subestacions modernes té sensors que registren els fets de sobrecàrregues, sobreescalfament i fallades de segments telemecànics individuals.
Operació de la subestació
Les subestacions es poden controlar de diverses maneres. Els objectes moderns d'aquest tipus es mantenen mitjançant comandaments a distància o mitjançant equips automatitzats. També s'utilitza el mètode tradicional de control mitjançant personal. Aquest mètode de control s'utilitza més sovint a les estacions petites de les ciutats petites, a causa de la impossibilitat d'organitzar el suport automatitzat. Tanmateix, les grans àrees metropolitanes també poden ser abastides per una subestació de tracció amb servei directe per part del personal pel risc de la seva parada d'emergència. Per tal d'augmentar la fiabilitat, s'utilitza un esquema de control combinat, que també implica eines automatitzades ambcomandament a distància i personal. En aquest cas, tots els processos són supervisats per un controlador observador que pren mesures independentment de l'automatització en situacions d'emergència.
Manual de manteniment de la subestació
El manteniment es realitza d'acord amb el programa d'inspecció preventiva específic del lloc. Un conjunt típic d'activitats incloses en el programa de manteniment inclou la revisió d'equips, el treball de prova, la solució de problemes menors i la identificació de les àrees problemàtiques que s'examinaran amb més detall durant una reparació programada. Per a una perspectiva a llarg termini, com a part del registre de l'estat de l'equip, es manté un registre que registra la dinàmica dels resultats de la comprovació. Sense fallar, quan es realitza el manteniment preventiu, les subestacions transformadores de tracció es netegen de la contaminació, s'actualitzen els consumibles en algunes zones i s'instal·len equipaments més moderns.
Treballs de reparació
En el moment de la revisió, el responsable rep un document que indica els resultats de les proves prèvies. A partir de la seva anàlisi, l'enginyer fa una conclusió indicant les àrees problemàtiques on es realitzaran les operacions de reparació. A nivell bàsic, s'actualitzen les connexions cargolades, de contacte i soldades. Quan es realitzen reparacions actuals, es restauren els punts de fixació, s'eliminen les esquerdes de l'aïllament, es reforcen els segells i les costures. En extremcasos, la subestació de tracció es podrà reconstruir amb la substitució de l'equip principal. Normalment, aquests esdeveniments es duen a terme després de canviar els paràmetres de la xarxa, quan els valors de tensió augmenten o disminueixen. La modernització també està generalitzada com a part de l'ampliació de la gamma de tasques de l'estació.
Conclusió
Avui, les instal·lacions de distribució d'energia de tracció són la millor eina per subministrar infraestructura de transport. En primer lloc, es refereix a les vies del ferrocarril. Una subestació de tracció connectada a una xarxa externa estable és capaç de donar servei a diversos consumidors alhora, inclosos els equips de distribució. Pel que fa a les actualitzacions tecnològiques, es tracta d'objectes flexibles que us permeten fer canvis tant a la infraestructura de maquinari com a les eines de gestió. Els kits de tracció més moderns admeten un control complet automatitzat, que redueix el cost del seu funcionament i manteniment.
