- •Содержание
- •Список сокращений
- •Введение
- •1. Современные методы защиты тяговых сетей
- •1.1. Основы системного подхода к построению релейной защиты и автоматики электротяговых сетей
- •1.1.1. Базовые принципы системной методологии
- •Уровни системных представлений моделей
- •1.1.2. Применение системной методологии к релейной защите и автоматике электротяговых сетей
- •Структурное представление системы тягового электроснабжения
- •1.2. Структура электротяговых сетей и принципы их защиты
- •1.2.1. Структура электротяговых сетей
- •1.2.2. Принципы защиты межподстанционной зоны
- •Согласование условий селективности, чувствительности и быстродействия для защит мз
- •1.2.3. Согласование требований чувствительности и селективности защит
- •1.2.4. Согласование защит по быстродействию
- •Защиты по току и сопротивлению
- •Защита минимального напряжения
- •1.2.5. Требование отстроенности от нагрузки
- •1.2.6. Учет возможности каскадного отключения выключателей
- •1.3. Выбор типов защит контактной сети и зон их срабатывания
- •Состав основных, резервных и дополнительных защит
- •1.3.1. Защиты фидеров подстанции в нормальном режиме
- •1.3.2. Защиты фидеров тяговой подстанции в вынужденном режиме
- •1.3.3. Защита фидеров поста секционирования
- •1.3.4. Защита фидеров пункта параллельного соединения
- •1.4. Защита ввода и шин 27,5 кВ
- •1.4.1. Защита ввода 27,5 кВ
- •Защиты, реализованные на вводах 27,5 кВ
- •1.4.2. Концепция защит и автоматики ру-27,5 кВ
- •Защита ру-27,5 кВ от внутренних кз (защита шин 27,5 кВ)
- •Сравнительная характеристика защит шин ру-27,5 кВ
- •Общеподстанционные защиты и автоматика
- •1.5. Защита нетяговых присоединений
- •1.5.1. Фидер системы два провода – рельс
- •1.5.2. Трансформатор собственных нужд
- •1.5.3. Устройство поперечной компенсации
Общеподстанционные защиты и автоматика
К общеподстанционным защитам и автоматике подстанции относятся:
схема устройства резервирования при отказах выключателя (УРОВ);
автоматическая частотная разгрузка (АЧР) и автоматическое повторное включение после частотной разгрузки (ЧАПВ);
управление электроприводами устройств регулирования под нагрузкой (РПН) при автоматическом и ручном регулировании коэффициентов трансформации силовых трансформаторов;
защита от подпитки КЗ на высокой стороне от контактной сети (ЗП).
Все эти схемы требуют тщательной проработки и взаимного согласования.
1.5. Защита нетяговых присоединений
К числу нетяговых присоединений РУ-27,5 кВ относятся:
ДПР – фидер системы два провода – рельс;
ТСН – трансформатор собственных нужд;
УПК – устройство поперечной компенсации.
Релейная защита и автоматика этих присоединений к шинам РУ-27,5 кВ определяется специфическими особенностями их нагрузок и наиболее вероятными типами повреждений. Основные требования по защитам этих типов фидеров перечислены в ПУСТЭ [14] и реализованы в соответствующих блоках БМРЗ функционального ряда РУ-27,5 кВ. Ниже в данном разделе перечислены основные требования к защитам этих фидеров и принципы их реализации; основные функции РЗА приведены в разд. 2, основные параметры – в прил. 1.
1.5.1. Фидер системы два провода – рельс
Линии ДПР 27,5 кВ по своему назначению аналогичны линиям продольной электрификации ПЭ 10 кВ, но из-за использования рельса в качестве третьего провода (фаза С) отличаются от них:
отсутствием однофазных замыканий на землю;
невозможностью измерения тока в фазе С (т.к. по рельсу течет суммарный ток всех присоединений РУ-27,5 кВ).
В ПУСТЭ [14, п.7.16] регламентируются следующие требования:
защита фидеров ДПР должна обеспечивать отключение высоковольтного выключателя при 2-фазном и 3-фазном КЗ на линии;
селективность защит фидеров ДПР достигается временным разделением соответствующих защит на присоединении и на подстанции;
на фидерах ДПР устанавливается токовая отсечка (ТО) и максимальная токовая защита (МТЗ) с выдержкой времени.
Эти требования могут быть реализованы традиционной для ИТП трехступенчатой МТЗ, первая ступень которой работает без выдержки времени в режиме токовой отсечки.
Из функций автоматики на фидерах ДПР применяют автоматическое повторное включение (АПВ).
1.5.2. Трансформатор собственных нужд
В ПУСТЭ [14, п.7.15] регламентируются следующие требования к защитам ТСН (на стороне высшего напряжения):
токовая отсечка (ТО) без выдержки времени;
максимальная токовая защита (МТЗ) с выдержкой времени, реагирующая на однофазные КЗ на стороне низшего напряжения.
Эти требования также могут быть выполнены путем использования традиционной для ИТП трехступенчатой МТЗ, первая ступень которой работает без выдержки времени в режиме токовой отсечки.
Для масляных ТСН может быть использована защита от внутренних пробоев на корпус бака трансформатора, если в цепь заземления этого корпуса включить трансформатор тока. При этом необходимо обеспечить изоляцию бака трансформатора от фундаментной части. Функционально это токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП). В ИТП она может быть реализована как одноступенная МТЗ без выдержки времени.