Выбор комплекта релейной защиты присоединения контактной сети
Основные требования к свойствам релейной защиты контактной сети.
Релейная защита относится к особо ответственным элементам электроустановок и должна отвечать целому ряду специальных требований. При этом необходимо, чтобы она обеспечила отключение всех возможных токов КЗ при повреждениях в любой точке защищаемого объекта.
При выборе комплекта защит необходимо учитывать возможный отказ как минимум одной ступени защиты, либо одного из выключателей фидерной зоны на участке между питающей подстанцией и местом КЗ, при этом отключение поврежденного участка должно быть обеспечено резервными защитами или другими выключателями. Это правило будет соблюдаться, если КЗ в любой точке межподстанционной зоны окажется в зоне действия не менее чем двух защит, включая резервные ступени.
Защита должна быть селективной. Это свойство обеспечивается:
с помощью выдержки
времени;
применением направленных защит.
Защита должна удовлетворять требованию устойчивости функционирования, т.е. обеспечивать:
чувствительность ко всем КЗ в защищаемой зоне;
нечувствительность к внешним КЗ;
нечувствительность к параметрам нормального режима.
Первые два требования в одной ступени защиты, как правило, реализовать невозможно. Поэтому для их выполнения используются две ступени:
первая из них обеспечивает отключение без выдержки времени только внутренних КЗ и не реагирует на внешние КЗ;
вторая обеспечивает с выдержкой времени необходимый коэффициент чувствительности при КЗ в конце зоны защиты.
Защита должна иметь резервные ступени, как для ближнего, так и для дальнего резервирования.
На тяговых подстанциях выключатели контактной сети переменного тока должны быть оборудованы, как правило, трехступенчатой дистанционной (ДЗ) направленной защитой, дополнительной токовой отсечкой.
Первая ступень ДЗ1 имеет зону, не доходящую до шин поста секционирования во избежание излишних срабатываний при внешних КЗ. Эта ступень не имеет выдержки времени. Свойство этой ступени обеспечивается либо блокировкой по току (БТ) при ненаправленном реле сопротивления, либо применением направленного реле сопротивления.
Вторая ступень ДЗ2 выполняется с выдержкой времени и должна обеспечить нормальное значение коэффициента чувствительности при КЗ на шинах поста секционирования.
Третья ступень ДЗ3 является резервной. Она должна срабатывать с требуемым коэффициентом чувствительности и в том случае, если отказывают защиты или выключатель поста секционирования. Эта ступень имеет еще большую выдержку времени.
Близкие к шинам подстанции КЗ отключаются без выдержки времени токовой отсечки (ТО).
Рисунок 2 – Угловые характеристики релейной защиты
2.2 Состав и функционально – структурная схема системы релейной защиты.
Рисунок 2.1 – Структурная схема защиты фидера
На рисунке 2.1 приведена структурная схема защиты фидера контактной сети однофазного переменного тока, воздействующая на выключатель . Защита присоединена к измерительным трансформаторам тока ТА и напряжения TV через входной блок ВБ. В этом блоке сигналы вторичных обмоток ТА и TV пропорционально понижаются до уровня, приемлемого для последующих цепей релейной защиты, в нем формируются уставки срабатывания и осуществляется гальваническая развязка схемы от вторичных цепей ТА и ТV. К выходу блока ВБ подключены блоки защиты, осуществляющие токовую отсечку ТО, ПЗ и дистанционную защиту со ступенями ДЗ1, ДЗ2 и ДЗ3. Выходные сигналы этих блоков через логическую ячейку ИЛИ поступают на выходной орган ВО, который воздействует на отключение выключателя .
Функциональная схема поясняет происходящие процессы при различных режимах работы. На схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и связи между ними. Графическое построение схемы должно наглядно отражать последовательность функциональных процессов. Действительное расположение в изделии элементов и устройств может не учитываться. Функциональная схема представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Функциональная схема защиты фидера