3.2 Выбор релейной защиты фидера контактной сети тяговой подстанции

Минимальный состав релейной защиты фидера на тяговой подстанции должен содержать:

- токовую отсечку;

- дистанционную четырехступенчатую защиту (1-3 ступени от токов короткого замыкания в тяговой сети, 4-я ступень от токов КЗ через большое переходное сопротивление);

- защиту минимального напряжения;

- защиту проводов контактной сети от перегрева (псевдотепловую).

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 направленности этой ступени обеспечивается либо блокировкой по току (БТ) при ненаправленном реле сопротивления (угловая характеристика ступени Д31 показана на рисунках 9, а, б), либо применением направленного реле сопротивления (угловая характеристика ступени Д31 в этом случае имеет вид, показанный на рисунке 9, в).

Вторая ступень Д32 выполняется с выдержкой времени и должна обеспечить нормативное значение коэффициента чувствительности при КЗ на шинах поста секционирования. Угловая характеристика ступени Д32 показана на рисунках 9, б, в. Если при расчете уставки окажется, что такая характеристика не отстроена от нормального режима, то допускается использовать характеристику Д32, приведенную на рисунке 9, а.

Третья ступень ДЗЗ 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 и для отстройки от режима нормальной работы для нее принимают угловую характеристику, показанную на рисунках 9, б, в.

Рисунок 9 − Угловые характеристики дистанционных защит тяговых сетей

Близкие к шинам подстанции КЗ отключаются без выдержки времени токовой отсечкой.

Вторая и третья ступени дистанционной защиты должны иметь возможность блокировки или торможения (загрубления уставки) по третьей (150 Гц) и более высоким гармоникам в составе тягового тока при их содержании более чем от 8 до 10 %. Кроме того, эти же защиты должны иметь возможность блокировки или торможения по наличию апериодической составляющей в тяговом токе, возникающей при включении тяговых трансформаторов электровозов.

На участках, где используются режимы профилактического подогрева проводов или плавки гололеда на контактной сети, на фидерах тяговых подстанций должна быть предусмотрена специальная защита для таких режимов или возможность изменения уставок срабатывания существующих защит по команде энергодиспетчера.

3.3 Выбор релейной защиты фидера контактной сети поста секционирования

Минимальный состав релейной защиты фидера поста секционирования должен содержать:

- токовую отсечку;

- дистанционную трех- или четырехступенчатую защиту, в том числе от дуговых и коротких замыканий через большое переходное сопротивление;

- защиту от перекрытия нейтральной вставки.

Кроме того, используется резервная потенциальная защита, действующая на отключение с выдержкой времени выключателей сразу всех фидеров поста.

Угловые характеристики первой Д31, второй Д32 и третьей ДЗЗ ступеней дистанционной защиты поста секционирования приведены на рисунке 9, д. Допускается форму характеристики третьей ступени ДЗЗ выполнять в виде сектора, как у Д32 (рисунок 9, д), либо в виде сектора, как на рисунках 9, б, в.

Первая ступень Д31 выполняется без выдержки времени, зона ее действия не должна доходить до шин смежной подстанции во избежание излишних действий защиты при внешних КЗ.

Вторая ступень Д32 и третья (резервная) ДЗЗ ступени должны срабатывать с необходимыми коэффициентами чувствительности при КЗ на шинах смежной подстанции. Вторая ступень выполняется с выдержкой времени, третья ступень имеет выдержку времени еще больше.

Близкие к посту секционирования КЗ отключаются без выдержки времени дополнительной защитой в виде токовой отсечки ТО.

Потенциальная защита (ПЗ) является резервной. Если все три ступени дистанционной защиты являются направленными, то потенциальная защита будет единственной, которая может реагировать на КЗ на шинах поста. Выдержка времени у нее еще больше, чем у ступени ДЗЗ.

Допускается в проекте (работе) применять и другие защиты. Например, вместо ступени Д32 использовать максимальную токовую защиту МТЗ. Допускается также применять дистанционные защиты с другой формой угловых характеристик, например, в виде многоугольника. В любом случае принятое решение в пояснительной записке должно быть обосновано. Подробное описание защит и их свойств содержится в [3, 4].