- •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
1.2.4. Согласование защит по быстродействию
Время, достаточное для гарантированного отключения КЗ в ближней зоне (с учетом возможности каскадного отключения двух выключателей их защитами без выдержки времени), называют ступенью выдержки времени. Для электронных и микропроцессорных защит величина одной ступени ограничена снизу быстродействием применяемых выключателей и принимается равной 0,3 секунды [14].
Защиты по току и сопротивлению
Для согласования во времени работы защит по току и сопротивлению на ТП, ПС и ППС в пределах МЗ производится распределение времени их срабатывания по ступеням выдержки. Например, для нормального режима это производится следующим образом.
С нулевой выдержкой времени должны работать основные защиты всех выключателей, удовлетворяющие условию селективности в ближней зоне. Таким образом работают ТО и ДЗ1 или ненаправленная дистанционная защита (ННДЗ1). Поскольку возможны случаи, когда ТО не обеспечивает чувствительности даже в начале ближней зоны, а ДЗ1 имеет в этом месте мертвую зону, резервирующая защита РТЗ1 должна рассчитываться исходя из условия чувствительности в этой мертвой зоне. При этом учитывается, что неселективная работа РТЗ1 возможна только при очень сильном снижении напряжения на шинах ТП, что в любом случае соответствует серьезной аварии и не является ложным срабатыванием.
Выдержку времени не менее одной ступени должны иметь основные защиты, удовлетворяющие условию чувствительности во всей ближней зоне, но не обеспечивающие в ней селективность. Выдержку в одну ступень устанавливают для ДЗ2 (и РТЗ2) ПС.
Выдержку времени в две ступени устанавливают для ДЗ2 (и РТЗ2) ТП, т.к. её зона действия может выйти за пределы зоны ДЗ2 ПС и произвести неселективное отключение вместе с селективным отключением по ДЗ2 (и РТЗ2) ПС.
Выдержку времени в три ступени должны иметь резервные защиты дальней зоны, удовлетворяющие условию чувствительности. Такую выдержку задают для ДЗ3 (и РТЗ3) ТП.
Выдержку времени в четыре ступени должны иметь резервные защиты дальней зоны, удовлетворяющие условию чувствительности. Такую выдержку задают для токовых и ДЗ на вводах 27,5 кВ.
Соответствующие ведущие условия (т.е. условия, по которым должны рассчитываться эти защиты) для различных вариантов применения устройств защит приведены в табл.1.3 в фигурных скобках:
{СБ} – селективность в ближней зоне;
{ЧБ} – чувствительность в ближней зоне;
{ЧМ} – чувствительность в мёртвой зоне ДЗ;
{СД} – селективность в дальней зоне;
{ЧД} – чувствительность в дальней зоне;
{ОН} – отстроенность от нагрузки
{ХХ} – любое из этих условий.
Для вынужденного режима с выведенным ПС участок из двухзонного становится однозонным (с одной ближней зоной, равной всей длине участка). Это приводит к изменению условий согласования защит, как показано в табл. 1.3.
Для другого вынужденного режима – с выведенной соседней подстанцией ТПВ – оказывается, что ПС защищает участок с консольной схемой питания. Поэтому все зонные защиты ПС выполняются без выдержки времени, а резервирующие их защиты на ТПА могут иметь выдержку времени в одну ступень.
Для этих вынужденных режимов работы межподстанционной зоны распределение времени срабатывания токовых и дистанционных защит по ступеням выдержки времени также приведено в табл. 1.3.