книги из ГПНТБ / Электронные устройства релейной защиты и автоматики в системах тягового энергоснабжения

токов рабочего режима, уставка токовой отсечки — по условиям отстройки от тока к. з. на вторичной стороне любого трансформато­ ра, подключенного к линии ДПР, и как правило, выполняется без выдержки времени.

§ 58. Защита фидеров нетяговых потребителей 6—10, 35 кВ и ВЛ СЦБ

Наряду с фидерами, питающими тяговые сети, на тяговой под­ станции постоянного тока предусматриваются фидеры, предназна­ ченные для питания так называемых нетяговых потребителей от шин 6—10 или 35 кВ. Каждый фидер защищается максимальной токовой защитой с выдержкой времени и токовой отсечкой. Как та, так и другая защита может иметь как двухрелейное двух­ фазное, так и трехрелейное трехфазное исполнение (рис. 159).

Ток срабатывания максимальной защиты выбирается по усло­ виям отстройки от максимальных рабочих нагрузок, а время срабатывания определяется условиями селективности работы с за­ щитой и выключателем на приемном конце линии. Уставка токовой отсечки должна обеспечивать отстройку от тока к. з. на приемных шинах потребителя. Защита обычно выполняется без выдержки времени. Чувствительность ее определяется при минимальном то­ ке двухфазного короткого замыкания на шинах питающейся под­ станции, коэффициент чувствительности /сч=2.

Обычно линии нетяговых потребителей 6—10 и 35 кВ выпол­ няют с незаземленной нейтралью; защита от однофазных замыка­ ний на таких ЛЭП отсутствует. Наличие однофазных замыканий на землю определяется специальным устройством сигнализации, подключаемым к вторичной обмотке трансформатора напряжения, которая соединена в разомкнутый треугольник. Напряжение на зажимах ее равно геометрической сумме напряжений вторичных обмоток трансформатора напряжения или утроенному напряже­ нию нулевой последовательности U0:

и = и а+ и ъ+ и с= з и 0.

При нормальных режимах напряжения фаз симметричны, их сумма равна нулю, т. е. напряжение нулевой последовательности отсутствует (рис. 160, а). При трехфазных симметричных корот­ ких замыканиях оно также равно нулю. В случае замыкания одной или двух фаз на землю вторичное фазовое напряжение ТН 6 кВ становится равным нулю, а напряжение двух других фаз — равным линейному, т. е. Ua = 0\ Ub—Uc= У3 (У ф . Напряжение нулевой по­ следовательности равно в этом случае фазному напряжению линии: 3 ( У 0 = 3 £ /ф . На зажимах вторичной обмотки ТН появляется утроен­ ное фазовое напряжение, которое вызывает срабатывание реле ДТ-ЗК (см. рис. 159), усилителя И-НЕ-2к и реле предупредитель-

сгэоэ Э>-

Рис 1-59. Принципиальная схема защиты и автоматики фидера продольного электроснабжения 6(10) кВ и d5 кВ

ной сигнализации. Фидер, на котором появилась «земля», опреде­ ляют поочередно, отключая все фидеры.

Линии продольного электроснабжения и линии, питающие уст­ ройства СЦБ—ВЛ СЦБ, при электрификации на постоянном токе оборудуют защитой от замыканий на землю.

Хотя в трехфазных сетях с незаземленной нейтралью, каки­ ми являются эти линии, токи однофазного замыкания невелики и измеряются десятками ампер, для устройств СЦБ железных дорог постоянного тока они представляют серьезную опасность, так как приводят к ложному загоранию перегонных сигналов светофоров. Поэтому фидеры ВЛ СЦБ и продольного электроснабжения долж­

Токи однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью преимущественно емкостные, и величина их зависит в основном от степени развитости сети и длины линий, возрастая при увеличении последней.

Для обнаружения однофазных замыканий в сетях с изолирован­ ной нейтралью используют защиты, реагирующие на ток или мощ-

Рис. 160. Векторные диаграммы напряжений и токов линии продольной элек­ трификации и вторичных обмоток трансформатора напряжения при нормальном режиме работы (а), при замыкании фазы А на землю (б), при однофазном (в) и двухфазном (г) замыканиях

вает при замыкании в зоне действия защиты, чему соответствует прямое направление мощности, и не срабатывает при замыканиях вне зоны. Для повышения чувствительности элемента ФТНК в его токовые цепи иногда приходится включать предварительный уси­ литель.

Для защиты полупроводниковых реле от перенапряжений -при несимметричных к. з. во вторичных обмотках промежуточных трансформаторов тока установлены ограничители на стабили­ тронах.

В защите фидеров продольного электроснабжения предусмот­ рено отключение масляного выключателя при срабатывании ус­ тройства контроля изоляции шин б—10 и 35 кВ (см. рис. 163).

Все фидеры нетяговых потребителей оборудуются устройства­ ми однократного АПВ, запуск которых производится от повтори­ теля отключенного положения МВ. При отключении масляного выключателя вручную или по телеуправлению в устройство АПВ поступают сигналы, запрещающие его работу.

Предусмотрено ускорение действия защит после АПВ и при включении МВ на короткое замыкание. При срабатывании датчи­ ка максимальной токовой защиты запускается реле времени и од­ новременно срабатывает элемент И-НЕ, который снимает запре­ щающий потенциал с цепей отключения МВ от кнопки КВМ, цепи включения по телеуправлению и от АПВ. Если в момент вклю­ чения срабатывает максимальная токовая защита, происходит от­ ключение масляного выключателя по цепи ускорения.

Управление разъединителями осуществляется дистанционно. Предусмотрена блокировка, исключающая управление разъедини­ телем при включенном масляном выключателе.

Для питания устройств железнодорожной автоматики на тя­ говых подстанциях предусматриваются специальные фидеры, пи­ тающие высоковольтные линии устройств СЦБ. Особенности уст­ ройств защиты и автоматики этих линий определяются требовани­

В противном случае при коротких замыканиях на ВЛ СЦБ возмож­ ны перекрытия сигналов светофоров. Релейная защита и автома­ тика линий, питающих автоблокировку, должны обеспечить вос­ становление напряжения не более чем за 1,3 с после возникнове­ ния проходящего короткого замыкания.

Питание линий автоблокировки осуществляется, как правило, от шин 220 В собственных нужд подстанции через повышающий трансформатор. Линия 6—10 кВ между смежными подстанциями питается консольно от одной из тяговых подстанций. При исчез­ новении напряжения на линии в результате ее отключения со сто­ роны питающей подстанции срабатывает устройство АПВ. В слу­

277

дов. Выдержка времени максимальной токовой защиты принима­

При срабатывании максимальных токовых защит выключате­ лей вводов происходит отключение секционного масляного выклю­ чателя [по схеме ИЛИ в элементе И-НЕ-1К (2)].

Секционный масляный выключатель оборудуют устройством АВР, условия работы которого определяются схемой питания шин и обеспечиваются схемами запуска и необходимыми блокировка­ ми. Обычно на тяговой подстанции шины 6—10 и 35 кВ получа­ ют питание через оба ввода. Секционный масляный выключатель М отключен и включается по АВР при отключении масляного выключателя ввода от повторителя его отключенного положения (ПМО МВ1 или ПМО МВ2). При этом необходимо, чтобы состо­ яние элемента контроля положения М соответствовало его от­ ключенному положению.

В случае аварийного отключения секционного выключателя устройство АВР блокируется и включения М при отключении ввода не происходит. При этом элемент И-НЕ-1К (5) срабатывает и по обмотке блокировки АВР течет ток, не позволяя магнитному элементу устройства АВР перемагничиваться. Блокировка устрой­ ства АВР происходит также при отключении работающего ввода от максимальной токовой защиты [элементы И-НЕ-1К. (3) и

И-НЕ-1К (4)].

Для фидера секционного масляного выключателя предусмотре­ но ускорение максимальной токовой защиты после АВР и при его включении со щита управления или по телеуправлению на корот­ кое замыкание [элемент И-НЕ-1К (/) и ВУ].

§ 60. Защита трансформатора напряжения 6— 10 и 35 кВ

Трансформатор напряжения ТН служит для контроля напря­ жения на шинах 6—10 и 35 кВ подстанции, питания цепей напряже­ ния защит и др. На тяговых подстанциях обычно устанавливают на каждой системе шин два трансформатора напряжения: но одному на каждую секцию. К шинам высокого напряжения трансформа­ торы напряжения подключают через плавкие предохранители и разъединители. Напряжение 100 В, получаемое на вторичной об­ мотке трансформатора, в цепи контроля и защиты подается через выключатель. Другая вторичная обмотка, собранная в разомкну­ тый треугольник, предназначена для питания цепей напряжения защит нулевой последовательности.

280

TH W kB

1 У ст ранение г блокировка

J по U М Т

Рис. 163. Схема блока трансформатора напряжения 6—10 и 35 кВ

Схема присоединения трансформатора напряжения осущест­ вляет контроль напряжения и состояния изоляции на соответствую­ щей секции шин, контроль предохранителей на высоковольтной сто­ роне ТН и положения коммутирующих аппаратов (рис. 163).

Положение коммутирующих аппаратов определяется положе­ нием их блок-контактов: при включенном разъединителе и выклю­ чателе их блок-контакты замкнуты и подтянут якорь реле ПА. Ес­ ли отключен разъединитель или выключатель, якорь реле ПА от­ пущен. Через размыкающие контакты реле ПА в ОПС поступает сигнал об отключенном положении ТН. Одновременно через раз­ мыкающий контакт реле ПА в цепи понизительного трансформато­ ра подается сигнал +ЕК и снимается блокировка по напряжению максимальной токовой защиты.

Подключение измерительных датчиков к напряжению 100 В осуществляется через промежуточные трансформаторы, понижаю­ щие его до 10 В. Контроль напряжения на шинах осуществляется трехфазным электронным реле минимального напряжения. Реле включается на междуфазные напряжения вторичных обмоток про­ межуточных трансформаторов напряжений. Уставки реле по фа­ зам регулируют потенциометрами, установленными на каждом

281