Вычисление параметров аварийных режимов
Аварийные режимы рассматриваем для межподстанционной зоны, учитывая питание с двух сторон. Схемы замещения задаются напряжением источников UA, рас , UB, рас, приведенных к тяговой сети, и сопротивлениями ветвей ZA , ZB, ZAB (см. рис.8, б). В последнюю ветвь может включаться напряжение дуги UД. Методика расчета заключается в определении предельных значений контролируемых величин. Поэтому напряжения источников принимаются равными значениям UC, min и UC, max. Внутренние сопротивления подстанций представлены параметрами ZП, А, ZП, B, равными сопротивлениям ЭС, замеряемым на тяговых шинах в режимах минимума ZП, мax и максимума ZП, min. Расчетные схемы различаются способом вычисления параметров тяговой сети Zтс, А, Zтс, B и Zтс, АB. При определении токороспределения используют схемы замещения с индуктивно-развязанными параметрами (рис. 11, в), а при вычислении сопротивлений, замеряемых дистанционными защитами, схемы замещения явно содержат сопротивления взаимоиндукции (рис. 11, б).
Фрагмент расчета рассматриваемого примера показан в табл. 7.
Принцип расчета уставок защиты фидеров тяговой сети
При расчете уставок используются следующие коэффициенты:
Kотс – коэффициент отстройки от внешних КЗ; оценивает устойчивость функционирования при КЗ вне зоны срабатывания защиты;
Kз –коэффициент запаса; характеризует отстройку от нагрузок;
Kч – коэффициент чувствительности; оценивает устойчивость функционирования при КЗ в зоне срабатывания.
В проекте представляется упрощенная характеристика аварийных параметров тяговой сети, диаграмма селективности и поясняется методика расчета уставок защит (рис.12). Кроме того, на основании численных расчетов строятся подробные диаграммы (рис.13).
Расчет уставок защит фидеров тяговой подстанции
Токовая отсечка (ТО) отстраивается от максимального тока КЗ на ПС. Отстройка необходима для обеспечения селективности отключения, потому что ТО не имеет выдержки времени. Вторым условием является отстройка от максимального тока нагрузки. Чувствительность защиты проверяется для минимального тока КЗ в месте установки защиты.
Первая ступень (ДЗ1) отстраивается от минимального сопротивления при КЗ на ПС. ДЗ1 отстраивается также от сопротивления рабочей нагрузки. Поскольку в АЗ используется первая ступень ненаправленная, то для обеспечения селективного действия защиты она дополняется блокировкой (пуском) по току (ТБ). Уставка по блокировке отстраивается от максимального тока КЗ «за спиной» и должна срабатывать при минимальных токах КЗ на ПС. Если второе условие не выполняется, то токовая блокировка будет ограничивать зону действия ДЗ1. Если используется защита БМРЗ, то первая ступень в ней может выполняться направленной с углами срабатывания 0…110 эл. град и блокировка по току не устанавливается.
Вторая ступень (ДЗ2) выполняется направленной. Уставка выбирается по обеспечению нормируемого коэффициента чувствительности при КЗ на ПС. Если сопротивление нагрузки меньше уставки срабатывания защиты, то углы срабатывания устанавливаются в диапазоне 0…110 эл. град, в противном случае – 45…100 эл. град. Для улучшения отстройки от бросков тока намагничивания вводится торможение по наличию апериодической составляющей в контролируемом токе.
Рис. 13. Определение уставок защит для рассматриваемого примера
Третья ступень (ДЗ3) также выполняется направленной. Уставка срабатывания выбирается из условия обеспечения коэффициента чувствительности при КЗ на подстанции. Углы срабатывания устанавливаются в диапазоне 45…100 эл. град. Для этой ступени, кроме торможения по апериодической составляющей, целесообразно ввести торможение по высшим гармоникам. Но значение коэффициента торможения не рекомендуется устанавливать выше 1,5 [ 19 ] во избежание отказа защиты при дальних КЗ. Возможные ложные срабатывания при гололеде или уравнительных токах исправляются автоматическим повторным включением (АПВ).