2.6. Релейная защита линий автоблокировки, фидеров нетяговых потребителей и линий «два провода – рельс» (дпр)

На электрифицированных железных дорогах применяются три схемы питания высоковольтных линий автоблокировки: односторонняя (консольная), встречно-консольная и двусторонняя (параллельная).

При односторонней схеме линия автоблокировки питается от одной из тяговых подстанций, при исчезновении на ней напряжения питание линии автоблокировки автоматически переводится на смежную тяговую подстанцию. Простота этой схемы определила ее наибольшее распространение.

При встречно-консольной схеме питания в середине фидерной зоны на высоковольтной линии автоблокировки делается раздел зоны и напряжение в данную линию подается от обеих подстанций. При такой схеме питания в случае отключения любой из питающих тяговых подстанций включается разъединитель или выключатель поста секционирования и питание высоковольтной линии автоблокировки будет осуществляться от смежной тяговой подстанции.

Встречно-консольная схема питания имеет некоторые преимущества по сравнению с односторонней (улучшение уровня напряжения в линии автоблокировки, включение в случае повреждения части высоковольтной линии между тяговыми подстанциями), поэтому этой схеме следует отдавать предпочтение.

При двусторонней схеме высоковольтная линия автоблокировки питается от двух смежных тяговых подстанций. Эта схема питания высоковольтных линий автоблокировки не получила широкого распространения, так как в ней могут возникать значительные по величине уравнительные токи, затрудняющие выполнение токовой релейной защиты.

Высоковольтные линии автоблокировки, как правило, выполняются напряжением 6 или 10 кВ, в последнее время – напряжением 10 кВ, так как при этом напряжении в случае одной и той же передаваемой мощности снижаются потери напряжения и, следовательно, увеличивается пропускная способность таких линий. Заметим, что на электрифицированных железных дорогах переменного тока при питании высоковольтной линии автоблокировки напряжением частотой 75 Гц напряжение 10 кВ не рекомендуется вследствие большой зарядной мощности линии, приводящей к значительному увеличению напряжения и тока однофазного замыкания.

На электрифицированных железных дорогах в малонаселенных районах с тяжелым профилем пути, при наличии линий ДПР высоковольтной линии автоблокировки могут выполняться однофазными при напряжении 27,5 кВ.

В большинстве случаев питание высоковольтных линий автоблокировки осуществляется от шин собственных нужд тяговой подстанции 0,23 (0,38) кВ через повышающий трансформатор, реже – от шин 6 (10) и 27,5 кВ.

Присоединение высоковольтных линий автоблокировки к шинам 6 (10) кВ выполняется так, чтобы не было электрической связи с другими высоковольтными линиями, в том числе с ЛЭП продольного электроснабжения. Это требование обусловлено ограничением тока однофазного замыкания на землю, которое оказывает влияние на линии связи и рельсовые цепи автоблокировки. Исключение электрической связи между линией автоблокировки и другими высоковольтными линиями достигается установкой изолированных трансфор-маторов.

Повышающие трансформаторы защищаются предохранителями.

На высоковольтных линиях автоблокировки устанавливаются следующие типы защиты:

от двухфазного, трехфазного короткого замыкания и перегрузки – максимальная токовая защита с выдержкой времени в двухфазном двухрелейном исполнении или максимальная токовая защита с выдержкой времени в двухфазном трехрелейном исполнении;

от двухфазного и трехфазного короткого замыкания – токовая отсечка с ограниченной зоной действия (10 – 20 % длины фидерной зоны);

от однофазного короткого замыкания – токовая защита с выдержкой времени с трансформаторами тока нулевой последовательности или направленная токовая защита типа ЗЗП-1 (ЗЗП-1М);

от понижения или исчезновения напряжения на шинах пункта питания – защита минимального напряжения.

Для повышения надежности электроснабжения на высоковольтных линиях автоблокировки применяются устройства АПВ и АВР.

На тяговых подстанциях, как правило, предусматриваются фидеры, предназначенные для питания нетяговых нежелезнодорожных потребителей от шин 6 (10) или 35 кВ. На таких фидерах устанавливаются следующие типы защиты:

от двухфазного, трехфазного короткого замыкания и перегрузки – максимальная токовая защита с выдержкой времени в двухфазном двухрелейном исполнении или в трехфазном трехрелейном;

от двухфазного и трехфазного короткого замыкания – токовая отсечка без выдержки времени в двухфазном двухрелейном исполнении или в трехфазном трехрелейном;

от замыкания одной фазы на землю – защита с действием на сигнал.

На электрифицированных железных дорогах переменного тока питание нетяговых железнодорожных потребителей осуществляется линиями ДПР. Линия ДПР располагается непосредственно на опорах контактной сети и, как правило, имеет схему консольного питания. У приемников электрической энергии устанавливаются комплектные трансформаторные подстанции, подключаемые к линии ДПР через предохранители.

На линиях ДПР устанавливаются следующие типы защиты:

от двухфазного, трехфазного короткого замыкания и перегрузки – максимальная токовая защита в двухфазном двухрелейном исполнении и, как правило, без выдержки времени;

от двухфазного и трехфазного короткого замыкания – токовая отсечка в двухфазном двухрелейном исполнении.

На отключение фидеров ДПР действует также защита минимального напряжения шин 27,5 кВ.

Питание нетяговых железнодорожных потребителей на электрифицированных железных дорогах постоянного тока осуществляется линиями продольного электроснабжения (ЛПЭ 10 кВ). На таких линиях кроме максимальной токовой защиты и токовой отсечки предусматривается установка защиты от замыканий на землю с действием на сигнал или на отключение.