Lotyšsko: návrh elektrizace tratí systémem 2 × 25 kV

• Foto

Hlavní ukazatele projektu jsou následující:

• elektrizace 1 500 km trakčního vedení (rozvinutá délka),
• výstavba 10 trakčních napájecích stanic včetně připojení na nadřazenou soustavu 110 kV,
• demontáž 500 km stávajícího trakčního vedení 3,3 kV ss.

Jedná se o komplexní projekt, který zahrnuje všechny profese. Rozsah a postup prací v jednotlivých profesích je uveden dále.

DOPRAVNÍ TECHNOLOGIE
V rámci dopravní technologie se vycházelo ze stávajícího stavu a navrhoval se cílový stav řešených tratí. Dále byla navržena dopravní opatření na dobu výstavby.

V cílovém stavu jsou popsány navržené změny technických parametrů tratí a stanic (trakční vedení, zabezpečovací zařízení). Je zde uveden výhledový rozsah dopravy včetně předpokládaných parametrů hnacích vozidel a hmotností jednotlivých typů vlaků (osobní i nákladní doprava). Redukovaný traťový profil slouží jako podklad pro energetické výpočty a byl zadán do programu pro simulaci jízdy vlaku. Rovněž byly vypočítány nové jízdní doby a vypočítána propustnost omezujících úseků jednotlivých tratí a následná mezidobí pro oba směry jízdy. Z výsledků simulace jízdy vlaku budou zkonstruovány dráhové tachogramy (závislost rychlosti na dráze) pro oba směry jízdy u všech tratí.

ENERGETICKÉ VÝPOČTY
Jako podklad pro energetické výpočty sloužil redukovaný traťový profil, který se stanovuje pro každý směr jízdy zvlášť. Ten se skládá z jednotlivých bezprostředně na sebe navazujících redukovaných sklonů.

Použité podklady:

• redukovaný traťový profil všech řešených tratí (výstup z dopravní technologie),
• délka trati, počty železničních stanic, délky jednotlivých mezistaničních úseků,
• schémata jednotlivých železničních stanic,
• počty vlaků, grafikon vlakové dopravy, stávající a výhledový,
• trakční charakteristiky hnacích vozidel,
• maximální rychlost jednotlivých vlaků (nákladní, osobní, expres).

Výstupy zpracovaných energetických výpočtů byly následující:

• doporučení pro napájecí systém 2 × 25 kV/ 50 Hz,
• celková energetickou bilanci trati,
• rozmístění trakčních napájecích stanic,
• požadované příkony jednotlivých napájecích stanic,
• rozmístění spínacích stanic,
• hodinové maximum pro jednotlivé napájecí stanice,
• rozdělení napájecího vedení na jednotlivé sekce,
• průřezy trakčního vedení,
• návrh připojení trakčních napájecích stanic na veřejnou síť energetiky.

TRAKČNÍ VEDENÍ
V rámci profese trakčního vedení byl zpracován návrh technického řešení elektrizace tratí v zadaném rozsahu. Následně byl určen rozsah zatrolejovaných kolejí v jednotlivých železničních stanicích. Toto řešení navazovalo na zpracovanou dopravní technologii.

Rovněž bylo zpracováno zjednodušené schéma trakčního vedení elektrizovaných trati. Toto schéma zahrnuje rozmístění napájecích stanic, spínacích stanic, neutrálních polí pro jejich připojení na trolejové vedení, autotransformátorů a umístění dalších prvků v jednotlivých železničních stanicích.

V další fázi byl rozpracován návrh technického řešení trakčního vedení. Tento návrh obsahuje zejména typizované řešení trakčního vedení s individuálními stožáry v širé trati na zemním tělese a v širé trati v zářezu. Dále bylo zpracováno typizované řešení nosných bran v železničních stanicích s větším počtem kolejí a typizované řešení nosných bran a výložníků na nástupištích v zastávkách na jednokolejné a dvoukolejné trati.

SILNOPROUDÁ TECHNOLOGIE – TECHNOLOGIE NAPÁJECÍCH STANIC
Návrh koncepce technického řešení silnoproudé technologie trakčních napájecích stanic byl řešen v souladu s požadavky zadavatele a zahrnoval 10 trakčních napájecích stanic (TNS).

Na základě odsouhlasených energetických výpočtů bylo navrženo:

• základní schéma zapojení napájecích stanic do sítě 110 kV resp. 380 kV,
• celkové jednopólové přehledové schéma napájecích stanic 110/25 kV,
• návrh koncepce technického řešení zařízení pro omezení zpětných vlivů (FKZ, případně jiné),
• situování (TNS) a jejich koncepční dispoziční řešení,
• situování spínacích stanic (SpS) a jejich koncepční řešení,
• připojovací místa autotransformátorů AST.

POZEMNÍ OBJEKTY
V rámci této profese bylo řešeno zřízení a vybavení dep elektrických vozidel a opraven trakčního vedení (OTV). Dále bylo řešeno vybavení dep a opraven potřebnou technologií. Součástí této profese byla rovněž stavební část všech TNS, která zahrnula provozní budovu technologií, stanoviště transformátorů 110 kV, zpevněné plochy a napojení na inženýrské sítě.

SDĚLOVACÍ ZAŘÍZENÍ A DISPEČERSKÁ ŘÍDÍCÍ TECHNIKA (SCADA)
Úkolem bylo posoudit, stávající stav systémů a kabelového vedení pro provoz elektrizované tratě 2 × 25 kV, posoudit stávající stav přenosového zařízení a určit jeho rozsah pro využití systému SCADA, zhodnotit stávající optickou síť pro využití systému SCADA a případně určit rozsah úprav a způsob řešení; rovněž navrhnout architekturu systému SCADA pro provoz sítě elektrizovaných tratí 2 × 25 kV.

ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ
V rámci této profese byly stanoveny požadavky na rekonstrukci zabezpečovacího zařízení v traťových úsecích a železničních stanicích vyvolané elektrizací 2 × 25 kV. V úsecích a stanicích, kde je stávající technologie nevyhovující, bylo navrženo nové zabezpečovací zařízení.

SILNOPROUDÉ NAPÁJENÍ
Tato profese zahrnuje požadavky na rekonstrukci napájecích vedení 6 kV a 10 kV podél železničních tratí. Rovněž řeší přemístění těchto vedení na podpěry trakčního vedení.

KOLEJOVÉ ÚPRAVY STANIC A TRATÍ
Profese zahrnuje požadavky na rekonstrukci kolejí stanic pro napojení dep elektrických vozidel a kolejí pro napojení opraven trakčního vedení (OTV). Dále zahrnuje požadavky na vyvolané úpravy z důvodu výstavby trakčního vedení.

MOSTY A INŽENÝRSKÉ KONSTRUKCE
V rámci této profese jsou řešeny vyvolané úpravy mostů a inženýrských konstrukcí především z důvodu výstavby trakčního vedení.

ETAPY REALIZACE PROJEKTU
Elektrizace železniční sítě bude prováděna postupně ve dvou etapách (na ramenech) I a II. Předmětem etapy I je severojižní směr vedení železničních tratí SKULTE – VECAKI – RIGA – SKRIVERI – KRUSTPILS – DAUGAVPILS a železniční uzel Riga s okolím, tj. včetně tratí RIGA – JELGAVA a RIGA – TUKUMS. Etapou II dojde k elektrizaci západovýchodní směru VENTSPILS – TUKUMS – JELGAVA – KRUSTPILS – REZEKNE.

Obě etapy jsou pro postup výstavby ještě rozděleny do podetap (úseků). Při stanovení etap a jejich následné dělení na podetapy se zohledňoval zejména stávající rozsah dopravy, existence zařízení stávající trakční soustavy 3kV, rozmístění napájecích a spínacích stanic pro možnost uvádění jednotlivých etap (staveb) postupně do provozu a to včetně výstavby nezbytného zázemí pro údržby vlastní trakce a jejího napájení, ale také hnacích vozidel – lokomotiv a vlakových elektrických souprav, tzn., že vlastní elektrizace tratí bude též doprovázena výstavbou nezbytných doprovodných zařízení, jakými jsou elektrodepa kolejových vozidel a opravny zařízení trakčního sítě (OTV).

Rameno (etapa) I je navrženo postupně realizovat na těchto úsecích (podetapách):

• podetapa I-1 KRUSTPILS – DAUGAVPILS
• podetapa I-2 SALASPILS – KRUSTPILS
• podetapa I-3 JELGAVA – TORNAKALNS
• podetapa I-4 TUKUMS – SLOKA
• podetapa I-5 KALNGALE – SKULTE
• podetapa I-6 uzel RIGA

Rameno (etapa) II je navrženo postupně realizovat na těchto úsecích (podetapách):

• podetapa II-1 KRUSTPILS – REZEKNE
• podetapa II-2 JELGAVA – KRUSTPILS
• podetapa II-3 TUKUMS – JELGAVA
• podetapa II-4 VENTSPILS – TUKUMS

NÁKLADY STUDIE
Zpracovatelé jednotlivých profesí navrhli objemové ukazatele včetně jejich specifikací. Dále bylo nutné stanovit jednotkové náklady pro všechny profese. Po odsouhlasení cen zadavatelem jsme přistoupili ke stanovení odhadu investičních nákladů na realizaci projektu. Náklady jsou členěny podle profesí a samostatně pro každou navrženou etapu realizace. Toto členění bylo podkladem pro prezentaci nákladů pro objednatele, která zahrnuje náklady po jednotlivých etapách a rovněž investiční náročnost jednotlivých profesí.

Autoři projektu

• Hlavní inženýr projektu: Ing. Pavel Türk
• Hlavní specialista: Ing Petr Lapáček
• Dopravní technologie: Ing Tomáš Traksl
• Energetické výpočty: Ing. Jiří Štolba
• Trakční vedení: Ing. Pavel Haušild
• Technologie napájecích stanic: Ing. Miroslav Nezkusil
• Technologie napájecích stanic VVN část: Siltumelektroprojekts, Lotyšsko
• Pozemní objekty: Ing. Jaroslava Šudová
• Technologické vybavení dep: Ing. Ondřej Kafka
• Sdělovací zařízení a dispečerská řídící technika (SCADA): Ing. Martin Štrof
• Zabezpečovací zařízení: Ing. Martin Raibr
• Silnoproudé napájení: Ing. Karel Košař
• Kolejové úpravy: subdodávka z Lotyšska
• Mosty a inženýrské konstrukce: Ing. Jiří Jirásko
• Etapy realizace projektu: Ing. Ivan Pomykáček
• Náklady studie: Ing. Roman Smida

Latvia: The Design of Railway Electrification by 2 × 25 kV System
SUDOP PRAHA a. s. gained an interesting contract in Latvia – a study project of design of selected LDŽ network electrification by a 2 × 25 kV system. The project was assigned by Latvian Railways and financed by the EU funds. It concerned a complex project that includes all professions. Regarding individual professions, the scope and progress of works are presented below.

Autor

• Ing. Lapáček Petr