La función de la subestación de tracción CC es reducir y rectificar la electricidad de alto voltaje de la red eléctrica regional, convirtiéndola en CC de 1500 voltios, 750 voltios o 600 voltios para uso del tráfico urbano, y luego enviándolo a la red de contactos de alimentación de locomotoras eléctricas de corriente continua o vehículos eléctricos.
Según las diferentes conexiones de los devanados del transformador de tracción, las subestaciones de tracción de CA se dividen en subestaciones de tracción trifásicas, monofásicas y trifásicas-bifásicas.
① Subestación de tracción trifásica: El devanado primario del transformador suele adoptar una conexión en estrella y el devanado secundario adopta una conexión en triángulo. Un punto de conexión del triángulo está conectado a la vía del tren y los otros dos puntos de conexión están conectados a las rejillas de contacto de las áreas de suministro de energía en los lados izquierdo y derecho de la subestación de tracción. Como los dos lados están separados 60°, es necesario dividirlos. La ventaja de esta subestación de tracción es que el lado secundario del transformador mantiene tres fases, las cuales pueden usarse para la propia subestación y la energía trifásica local; la desventaja es que la capacidad del transformador no se utiliza en su totalidad;
②Subestación de tracción monofásica: Utilice 1~2 transformadores monofásicos. Cuando se utiliza un transformador monofásico, un extremo del devanado secundario se conecta a la pista y el otro extremo se alimenta a la red de contactos de las áreas de suministro de energía izquierda y derecha. Para facilitar el mantenimiento, las dos particiones de alimentación están aisladas por piezas relacionadas. Si se utilizan dos transformadores monofásicos, sus devanados primarios se conectan a dos pares diferentes de barras trifásicas de alto voltaje para equilibrar la carga trifásica, los dos devanados secundarios se conectan en forma de V y el punto común es; conectado al cableado. Los otros dos extremos suministran energía a los tabiques de ambos lados, mediante los correspondientes tramos. La ventaja de una subestación monofásica es que se aprovecha al máximo la capacidad del transformador. Pero las cargas regionales requieren transformadores dedicados; el cableado monofásico simple también afecta el equilibrio del sistema trifásico.
③Subestación de tracción trifásica-bifásica: el devanado primario del transformador está conectado en forma de T y está conectado al bus trifásico de alta tensión, el lado secundario está conectado por dos fases; , el extremo común está conectado a la pista y los otros dos extremos se conectan al mamparo de alimentación respectivamente. Debido a que la diferencia de fase entre ellos es de 90°, es necesario separar las dos particiones. Este tipo de subestación de tracción supera en cierta medida las deficiencias de las subestaciones de tracción trifásicas y monofásicas. La mayoría de las primeras subestaciones de tracción en mi país utilizaban subestaciones de tracción trifásicas. En la década de 1980, comenzaron a aparecer subestaciones de tracción trifásicas y bifásicas.
Además, por razones históricas, algunos países europeos y americanos tienen subestaciones de tracción monofásicas con una frecuencia de 16, 30 o 25 Hz, pero el desarrollo principal ahora son los sistemas de tracción CA de frecuencia eléctrica monofásicos. y subestaciones correspondientes. En la historia ha habido tracción eléctrica trifásica y sus subestaciones, pero debido a la compleja estructura de la catenaria trifásica, generalmente no se utilizan en la actualidad. La tracción eléctrica principal en mi país adopta una frecuencia eléctrica monofásica de 25 kV CA. La subestación de tracción convierte la energía CA trifásica de 110 kV de entrada en energía CA monofásica de 25 kV y la envía a la red de contactos, completando así la tarea de suministro de energía de la tracción eléctrica.
El principal equipo de potencia de la subestación es un transformador reductor de capacidad única superior a 10.000 KVA, denominado transformador principal o transformador de tracción. La mayoría de la industria, la minería y el transporte urbano utilizan tracción eléctrica de CC, por lo que, además del transformador reductor, la subestación de tracción de CC también tiene un rectificador semiconductor que convierte la energía de CA en CC. Además, existen disyuntores principales para encendido y apagado de circuitos de potencia, interruptores de aislamiento para mantenimiento y seguridad, así como sistemas de control automático y sistemas de protección de apagado para control y protección automáticos y remotos.