RUBICON engineering center

Автоматика тяговой подстанции метро

Аббревиатура: ТП
Синонимы: ТП метро, тяговая подстанция метрополитена, АСУ ТП тяговой подстанции
Автоматика тяговой подстанции (ТП) метрополитена, преобразующей сетевое напряжение 10 кВ в 825 В постоянного тока для контактного рельса. Релейная защита, АВР, рекуперация торможения, интеграция с АСДУ линии.

Тяговая подстанция метро — ключевой энергетический объект линии. Преобразует переменный ток 10 кВ городской сети в постоянный 825 В для питания контактного рельса. Типовая мощность — 5-15 МВт. На линии метро — 10-20 ТП (одна на 2-3 перегона).

Технологическая схема

Входная сторона

  • РУ-10 кВ — распределительное устройство ввода, 2-3 независимых фидера от городских ПС-110/10
  • АВР на вводе — автоматический переключатель при пропадании основного ввода (время <0,2 сек)
  • Трансформаторы силовые — 2-3 трёхфазных трансформатора 10/0,825 кВ по 5-10 МВт
  • Защиты трансформаторов — дифференциальная, газовая, температурная

Выпрямительная установка

  • Выпрямители тяговые — 12-пульсные тиристорные или диодные, 825 В 2000-5000 А
  • Защиты по постоянному току — быстродействующие (срабатывание <5 мс при коротком замыкании)
  • Фильтры гармоник — для снижения помех в контактной сети

Выходная сторона

  • РУ-825 В — автоматические выключатели фидеров контактного рельса (6-10 отходящих линий)
  • Рекуперативные инверторы (на новых ТП) — возврат энергии торможения в сеть 10 кВ
  • Отключатели для деблокировки фидеров при ремонте КС

Автоматика

Релейная защита

  • По переменному току — микропроцессорные терминалы Siemens Siprotec, РЗА-Релематика, Экра
  • По постоянному току — специализированные быстродействующие (БВ) с временем <5 мс
  • Защита от замыкания на землю постоянной сети

Автоматика управления

  • Телеуправление с диспетчерского пункта линии (ДП)
  • Автоматическое повторное включение (АПВ) после отключения защитой
  • АВР на всех уровнях (вводы 10 кВ, трансформаторы, фидеры 825 В)
  • Контроль нагрузок и регулирование

Диспетчеризация

  • Протокол IEC 61850 для современных ТП
  • Интеграция в АСДУ энергоснабжения метрополитена
  • Телеметрия всех ключевых параметров в режиме реального времени

Специфика

  • Высокая мощность — 5-15 МВт на одну ТП
  • Повышенная ответственность — отказ ТП парализует 2-3 перегона линии
  • Жёсткие требования к быстродействию защит (сохранение подвижного состава)
  • Резервирование всех ключевых компонентов (N+1 для трансформаторов и выпрямителей)
  • Телеуправление с диспетчерского пункта — ТП работают без постоянного персонала

РУБИКОН имеет опыт комплектации и пусконаладки шкафов РЗА для тяговых подстанций метрополитенов и городского электротранспорта.

Частые вопросы

  • Чем 12-пульсный выпрямитель лучше 6-пульсного для ТП метро?
    12-пульсный выпрямитель даёт меньшие пульсации выходного напряжения (3% против 13% у 6-пульсного) и меньшие высшие гармоники в сети 10 кВ (24% против 29%). Это снижает нагрев изоляции кабеля КС, помехи в системах связи и СЦБ, нагрев двигателей вагонов. Для новых ТП — только 12-пульсные.
  • Что такое рекуперативный инвертор и зачем нужен?
    Это устройство, которое преобразует постоянный 825 В (от тормозящих вагонов) обратно в переменный 10 кВ городской сети. Без него энергия торможения рассеивается на тормозных резисторах (греет тоннель). С рекуперацией — экономия до 15-20% электроэнергии метрополитена. На новых линиях устанавливается на всех ТП (см. автоматика рекуперации торможения метро).

Источники

  1. СП 120.13330 — Метрополитены — Минстрой РФ
  2. ПУЭ 7 — Правила устройства электроустановок — Минэнерго РФ
Автор: Sergey
Опубликовано: 28.10.2026
Обновлено: 28.10.2026
Автоматика тяговой подстанции метро — РЗА, АВР, рекуперация | РУБИКОН