Разработка быстродействующей и селективной защиты тяговой сети переменного тока с интеллектуальными терминалами, страница 3

Целью данной работы является исследование возможности организации быстродействующей и селективной защиты, использующей взаимные логические связи смежных фидеров контактной сети, оборудованных интеллектуальными терминалами цифровой защиты и автоматики ЦЗА-27,5-ФКС, а также анализ эффективности их внедрения.

Задачи дипломного проекта:

● Анализ работы ЦЗА-27,5-ФКС и разработка принципиальной схемы управления, защиты и сигнализации фидера контактной сети;

● Расчет токов короткого замыкания и выбор уставок защит в соответствии с требованиями нормативных документов к релейной защите тяговой сети 25 кВ;

● Экспериментальное исследование ускорения защит;

● Технико-экономическое обоснование внедрения быстродействующей и селективной защиты.

Работа выполняется по  заказу   Юдинской дистанции электроснабжения  Горьковской ж.д. (Прил. 13).

1. Требования нормативных документов

к релейной защите тяговой сети 25 кВ

Состав защит и их технические характеристики должны соответствовать [1].

Устройства защиты и автоматики фидеров контактной сети тяговых подстанций, постов секционирования, пунктов параллельного соединения должны обеспечивать отключение всех возможных токов короткого замыкания при любых режимах, в том числе вынужденных, и применяемых в эксплуатации схемах питания и секционирования, не допуская образования «мертвых зон».

При выборе и расчете защит необходимо учитывать возможный отказ как минимум одной ступени защиты либо одного из выключателей фидерной зоны от питающей подстанции до места КЗ и обеспечивать отключение поврежденного участка резервными ступенями защиты (резервными защитами) или другими выключателями.

Защита фидеров контактной сети переменного тока должна обеспечивать своевременное и селективное отключение поврежденного участка. Время отключения поврежденного участка без выдержки времени не должно превышать 140 мс.

Фидеры контактной сети переменного тока следует оборудовать, как правило, трехступенчатой дистанционной направленной защитой, дополненной токовой защитой.

Основные требования к выбору уставок дистанционной защиты фидеров тяговых сетей переменного тока:

- первая ступень должна обеспечить отстройку от токов нагрузочных режимов в зоне от подстанции до поста секционирования;

- вторая и третья ступени должны обеспечить чувствительность защиты при различных возможных сочетаниях тока нагрузки и тока кроткого замыкания в межподстанционной зоне до самой ее дальней точки (до шин соседней подстанции или до нейтральной вставки).

Шаг временных уставок для электронных комплектов защит следует принимать равным 0,3 с.

Уставку токовой защиты необходимо выбирать по условиям отстройки от максимальных токов нагрузки с учетом минимальных токов короткого замыкания и бросков тока намагничивания электроподвижного состава до 2000 А. Коэффициенты чувствительности и отстройки от токов нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями [2].

Уставка защиты должна выбираться с соблюдением требований селективности и устойчивости функционирования [3].

Селективность - это свойство защиты отключать при многостороннем питании только те ближайшие к месту повреждения выключатели, через которые осуществляется подпитка короткого замыкания.

Устойчивость функционирования характеризуется чувствительностью к коротким замыканиям в защищаемой зоне, нечувствительностью к коротким замыканиям за пределами защищаемой зоны и отстроенностью от режимов нормальной работы.

Выбранные уставки должны обеспечивать надежное отключение выключателя при коротком замыкании в наиболее удаленной точке (на шинах соседней подстанции или на нейтральной вставке) при нормальной и вынужденной схемах питания контактной сети (в случае вывода из работы поста секционирования) с требуемыми коэффициентами чувствительности.

Допускается каскадное действие резервных ступеней защит, т. е. срабатывание защиты на одном конце защищаемой линии после отключения выключателя на противоположном конце этой линии или (и) на пунктах параллельного соединения.