Методические указания по выбору

Релейная защита относится к особо ответственным элементам электроустановок и должна отвечать целому ряду специфических требований. При этом необходимо, чтобы она обеспечила отключение всех возможных токов КЗ при повреждениях в любой точке защищаемого объекта и при любых возможных схемах питания этого объекта.

Релейной защитой и автоматикой (РЗА) оборудуются все фидера контактной сети тяговых подстанций, постов секционирования и пунктов параллельного соединения, через которые обеспечивается питание контактной сети. Требования к аппаратуре обусловлены особенностями электроснабжения тяги и теми свойствами, которыми должна обладать защита.

Защита фидеров контактной сети на тяговых подстанциях и постах секционирования должна выполняться в виде комплектного устройства, содержащего основную и дополнительные защиты, защиты ближнего и дальнего резервирования, а также защиту от перегрева проводов контактной сети. Кроме того, в состав комплекта должны входить блоки фидерной автоматики.

При выборе комплекта защит необходимо учитывать возможный отказ как минимум одной ступени защиты, либо одного из выключателей фидерной зоны на участке между питающей подстанцией и местом КЗ; при этом отключение поврежденного участка должно быть обеспечено резервными защитами или другими выключателями. Это правило будет соблюдаться, если КЗ в любой точке межподстанционной зоны окажется в зоне действия не менее, чем двух защит, включая резервные ступени.

Релейная защита должна надежно срабатывать при КЗ во всей защищаемой зоне при заданной схеме питания контактной сети и длине межподстанционной зоны, а также при длительных токовых перегрузках контактной сети.

Короткое замыкание в любой точке межподстанционной зоны должно находиться в зоне чувствительности не менее, чем двух защит на каждом из выключателей фидеров тяговых подстанций и постов секционирования.

Релейная защита должна быть отстроена от токов максимальных нагрузок нормального и вынужденного режимов работы, бросков токов намагничивания трансформаторов электроподвижного состава. РЗ должна учитывать содержание в токе нагрузки фидера до 30 % высших гармоник.

Защита должна быть селективной [1]. Это свойство обеспечивается:

- с помощью выдержки времени;

- применением направленных защит.

В проекте (работе) необходимо выбрать выдержку времени для использованных защит и обеспечить в необходимых случаях их направленность. Ступень выдержки времени может быть принята 0,3 с.

Защита должна удовлетворять требованию устойчивости функционирования [5], т.е. обеспечивать:

- чувствительность ко всем КЗ в защищаемой зоне;

- нечувствительность к внешним КЗ;

- нечувствительность к параметрам нормального режима.

Первые два требования в одной ступени защиты, как правило, реализовать невозможно. Поэтому для их выполнения используют две ступени:

- первая из них обеспечивает отключение без выдержки времени только внутренних КЗ и не реагирует на внешние КЗ;

- вторая обеспечивает с выдержкой времени необходимый коэффициент чувствительности при КЗ в конце зоны защиты.

Защита должна иметь резервные ступени как для ближнего, так и для дальнего резервирования. Для этой цели используется по крайней мере еще одна, т.е. третья ступень.

Кроме того, для высоковольтных линий предусматривается установка дополнительной защиты в виде токовой отсечки с целью повышения надежности отключения повреждений в начале линии.

Защита должна предусматривать ускорение действия при АПВ и оперативном включении на КЗ. Защита должна иметь специальный блок для передачи и приема команд телеотключения (телеблокировки, телевключения при АПВ).

Релейная защита фидеров контактной сети должна иметь устройства фиксации и передачи информации энергодиспетчеру о срабатывании каждого элемента защиты, а также предусматривать диагностику защит (самодиагностику) непосредственно на тяговой подстанции или по вызову с диспетчерского пункта.

Фидерная автоматика на тяговой подстанции должна обеспечивать двукратное автоматическое повторное включение (АПВ), фиксировать время срабатывания защиты и полное время отключения тока, фиксировать коммутационный износ выключателя, определять удаленность места КЗ. Желательно наличие возможности испытания КЗ перед включением выключателя.

Фидерная автоматика на посту секционирования должна иметь зависимое АПВ и выполнять те же функции, кроме испытания КЗ, перед включением выключателя.

В этом разделе пояснительной записки должны быть перечислены все защиты (ступени), которыми оборудуется заданный выключатель. Для каждой защиты указывается ее назначение и величина выдержки времени. Для каждой ступени дистанционной защиты указывается форма угловой характеристики.