Направленная поперечная дифференциальная защита линий.
Токовая поперечная дифференциальная защита (рис. 10.5) применяется для защиты двух параллельных линий, присоединённых к шинамподстанции. Здесь трансформаторы тока линий также имеют одинаковыекоэффициенты трансформации. Реле тока КА и токовые обмотки реле направления мощности KW1 и KW2 включаются на разность токов вторичных обмоток трансформаторов тока ТА1 и ТА2.При нормальном режиме и при внешнем КЗ (точка К2) токи в линияхравны, токи через реле КА и токовые обмотки I реле KW1 и KW2 равнынулю (за исключением тока небаланса) и защита не срабатывает.При КЗ на одной из линий в зоне защиты (точка К1) равенство токовнарушается (через Q1 больше, чем через Q2) и реле КА срабатывает (припревышении разности токов тока срабатывания) и через контакты KW1или KW2 отключает повреждённую линию. В данной схеме необходимыдва реле направления мощности KW1 и KW2 для определения повреждённой линии.
При отключении одной из параллельных линий защита должна автоматически отключаться во избежание отключения неповреждённойлинии. Для этого последовательно с контактом КА токового реле включены вспомогательные («нормально открытые») контакты Q1.1 и Q2.1 выключателей Q1 и Q2.
2.Защита установок продольной и поперечной емкостной компенсации.
Итак, устройства поперечной компенсации (УПК) и продольнойкомпенсации (УПрК) предназначены для улучшения коэффициента мощности, компенсации потери напряжения, уменьшения несимметрии напряжения, вызванной однофазными тяговыми нагрузками. КУ располагаютсяна тяговых подстанциях и постах секционирования, и защиты их существенно отличаются, например, от защиты линий.Необходимо отметить, что использование ёмкостной компенсациивесьма перспективно для усиления системы электроснабжения на переменном токе, поскольку это сравнительно недорогой и эффективный способ увеличения минимального уровня напряжения и уменьшения потерь.Часто оказывается, что этот путь является более предпочтительным, чемстроительство новых тяговых подстанций (ТП), увеличение мощности существующих ТП, увеличение сечения контактной сети и т. д.Есть некоторые отличия в применении УПК и УПрК.
УПК решает следующие задачи:
– компенсация реактивной мощности;
– снижение несимметрии (симметрирование при включении УПКв «отстающую» фазу);
– снижение несинусоидальности напряжения (фильтрация гармоник тока).
УПК устанавливается на тяговых подстанциях (ТП) и постах секционирования (ПС).
Защита УПК действует на отключение выключателя присоединения установки. В схемах УПК последовательно с конденсаторами включаются реакторы для защиты от резонансных явлений. Поэтому для УПКподбирают реактор с такой индуктивностью, чтобы его сопротивлениеравнялось сопротивлению конденсаторов при частоте 135–140 Гц (общеесопротивление на этой частоте равно нулю). При коммутационных переключениях для исключения пробоя реактора параллельно ему подключается разрядник.
В соответствии с требованиями ПУЭ и ПУСТЭ регламентируетсянеобходимость выполнения следующих типов защит для установок поперечной ёмкостной компенсации, действующих на отключение головноговыключателя компенсирующего устройства (КУ):
– продольная дифференциальная токовая защита (ДТЗ);
– максимальная токовая защита (МТЗ) без выдержки времени, действующая на отключение УПК;
– защита от перегрузки конденсаторов высшими гармониками;
– защита конденсаторов от максимального напряжения, действующая с выдержкой времени;
– дифференциальная, срабатывающая при потере ёмкости конденсаторов.
Применяется также защита конденсаторов по минимальному напряжению для контроля целостности цепи разряда конденсаторов, действующая с выдержкой времени.
Упрощённая схема защиты УПК представлена на рис. 13.1.
Упрощенная схема защиты УПК:
С – конденсаторы, Q – выключатель, LP – реактор, КА1 – реле МТЗ;КАЗ – реле продольной дифференциальной токовой защиты (ПДТЗ); КА2 – релеперегрузки; КV1 (KV2) – реле максимального (минимального) напряжения;КА4 – реле тока; К – реле напряжения; SA – контактор;TV1, TV2, TV3, TV4 – трансформатор напряжения; Fv1, Fv2 – разрядники;R1, R2, R3, R4 – резисторы. Здесь конденсаторы С подключаются к шинам 27,5 кВ и к рельсамвыключателем Q. Последовательно с конденсаторами установлен реакторLp.Индуктивность реактора с ёмкостью конденсаторов образуют последовательный резонансный контур, настроенный на частоту 135–140 Гц.Этот контур не пропускает высшие гармоники тягового тока в энергосистему.
УПК (на рис. 13.1) оборудованы:
– МТЗ на реле КА1;
– продольной дифференциальной токовой защитой на реле КАЗ(реагирует на КЗ на землю);
– защитой от перегрузки на реле КА2;
– защитой от повышения напряжения на реле напряжения КV1(в случае отсутствия автоматического регулирования напряжения);
– защитой минимального напряжения на реле КV2.
Рассмотрим подробней выбор уставок указанных выше защит.
Защиты данного типа установок включают в себя:
– МТЗ (защита от внешних токов КЗ в тяговой сети, на электровозе);
– защита от внутренних КЗ, т. е. поперечная дифференциальная токовая защита (нарушение изоляции между обмотками конденсаторов, баковой изоляции или изоляции платформ);
– защита от перегрузки (перенапряжения) конденсаторов;
– дифференциальная небалансная защита (защита от небаланса секций конденсаторов), ограничивающая объём повреждений;
– защита от субгармонических колебаний.
Установки продольной ёмкостной компенсации включаются последовательно с нагрузкой несколькими способами:
– (либо) в рассечку контактной сети (рис. 13.2);
– (либо) в фазу С тягового трансформатора, соединённую с рельсами;
– (либо) одновременно в фазы А, В, С.
При включении УПК в рассечку контактной сети она подключается параллельно изолирующему сопряжению (воздушному промежутку) ИСс помощью разъединителей QS1, QS2, QS3. Для отключения установкинеобходимо включить QS1 (при отключённой контактной сети) и отключить QS2, QS3 (рис. 13.3).
Конденсаторы установки делятся на две ветви, соединённые параллельно. Защита установки продольной компенсации действует не на отключение (как в поперечной), а на её шунтирование. При этом электроснабжение тяги не нарушается.
Схема защиты продольной компенсации:
ИС – изолирующее сопряжение (воздушный промежуток);QS1, QS2, QS3 – разъединители; С1, С2 – ветви конденсаторов;
KV1, KV2 – реле напряжения; TV1, TV2 – трансформаторы напряжения;Lр – реактор; КА1, КА2, КА3 – реле тока; FV1, FV2 – разрядники;ТА1, ТА2 – трансформаторы тока; TAD – небалансный трансформатор тока;w1, w'1, w2, wк – обмотки трансформатора TAD.
Шунтирование выполняется выключателем Q. Для ограничения токаразряда конденсаторов последовательно с выключателем включён реакторLр.Признаками ненормальной работы установки являются:
– внешние КЗ (на контактной сети или электровозе);
– внутренние КЗ (замыкание между конденсаторами, баковой изоляции и изоляции платформ конденсаторов);
– перегрузки;
– субгармоники.
3.Способы обеспечения селективности. Комбинированная селективность (Временная селективность + селективность направленной
Защиты). Пример применения.(в тетради)
Билет №19