Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

, (3.10)

Подставляя значения в (формулу 2.10) получим следующее значение

1/ч.

Показатели надёжности в режиме тревоги для защит ЦЗА рассчитываются аналогично с учётом общего числа наблюдавшихся отказов, = 20.

Результаты расчёта показателей надёжности в режиме тревоги для защит ЦЗА и БМРЗ сводим в таблицу 2.10

Таблица 2.10 – Показатели надёжности БМРЗ, ЦЗА в режиме тревоги

Вывод: Статистика числа событий параметра неверных действий в режиме дежурства и тревоги, даёт возможность представить показатели надёжности исследуемых защит в режиме тревоги с доверительной вероятностью, необходимо учесть также, что количество анализируемых блоков как ЦЗА – 27,5 так и БМРЗ сравнительно не велико и не исключает погрешность в показателях относительно заводских данных, так например результатами расчёта видно, что среднее время наработки на отказ составляет БМРЗ – 18539 часов, а ЦЗА среднее время наработки на отказ составляет 1460 часов, относительно заводских данных 18000 часов.

Однако, режим дежурства обеспечивает достоверный расчёт, отражающий преимущества и недостатки микропроцессорных комплектов находящихся в эксплуатации, кроме того обеспечивает сделать определённый вывод по анализу эффективного использования цифровых защит в присоединениях тягового электроснабжения.

По полученным результатам расчёта показателей надёжности микропроцессорных устройств защиты БМРЗ и ЦЗА в режиме дежурства видно, что среднее время наработки на отказ составляет БМРЗ – 8760 часов, что эквивалентно 48,66 % от паспортных данных, что касается блоков ЦЗА – то отнеся их в один ряд к БМРЗ среднее время наработки на отказ составляет 2190 часов, что эквивалентно 12,16 %. относительно заводских данных 18000 часов.

Вероятность безотказной работы у БМРЗ в среднем по годам выше чем у ЦЗА (ближе к 1), характер повреждения микропроцессорных блоков ЦЗА показывает наличие низкого качества элементной базы, в следствии объёмного выхода из строя составляющих модулей блока цифрового процессора, модулей питания.

Кроме того защита ЦЗА – 27,5 уступает по своим техническим возможностям в частности по функциональной возможности осциллографирования: отсутствует возможность «разложения» векторов токов и напряжения, отражающих векторную диаграмму; токи обоих фидеров накладываются один на другой; аналоговые сигналы измеряются в амплитудных значениях, а не в действующих; не заложен спектральный анализ гармонических составляющих токов и напряжения; время записи осциллограммы сокращено до 1,2 секунд относительно БМРЗ – 2,5 секунды; количество регистрируемых аварий и осциллограмм не превышает 8 событий; ограниченное число пусков дискретных сигналов отражающих причины вызова аварийной регистрации осциллограмм (10 сигналов); нет возможности определить точное время начало и окончания аварийного режима, отражённого на осциллограмме относительно рабочего режима, а также определения по осциллограмме время отключения коммутационного аппарата; не заложена возможность учёта ресурса выключателя; нет возможности установить уставку по времени второй и третьей ступени с десятой долей секунды, т.е. дискретность ограничена;

В настоящее время НТЦ «Механотроника» выпускает новое поколение БМРЗ – 100, осуществляющие протокол обмена с ПК по средствам канала связи USB, возможностью изменения конфигурации и количества программ уставок защиты, что даёт право полагать о совершенствовании микропроцессорных блоков защиты БМРЗ над ЦЗА и далее в выпускной квалификационной работе использовать продукцию НТЦ «Механотроника» БМРЗ.

Рис 3.5 Усовершенствованный блок серии БРМЗ-100.

Вывод: Статистика числа событий параметра неверных действий в режиме дежурства и тревоги, даёт возможность представить показатели надёжности исследуемых защит в режиме тревоги с доверительной вероятностью, необходимо учесть также, что количество анализируемых блоков как ЦЗА – 27,5 так и БМРЗ сравнительно не велико и не исключает погрешность в показателях относительно заводских данных, так например результатами расчёта видно, что среднее время наработки на отказ составляет БМРЗ – 18539 часов, а ЦЗА среднее время наработки на отказ составляет 1460 часов, относительно заводских данных 18000 часов.

4 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТАМ

КОНТАКТНОЙ СЕТИ

4.1 Общие положения

Электроустановки должны быть оборудованы устройствами релейной защиты, предназначенными для:

а) автоматического отключения поврежденного элемента от остальной, неповрежденной части электрической системы (электроустановки) с помощью выключателей; если повреждение (например, замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью) непосредственно не нарушает работу электрической системы, допускается действие релейной защиты только на сигнал;

б) реагирования на опасные, ненормальные режимы работы элементов электрической системы (например, перегрузку, повышение напряжения в обмотке статора гидрогенератора); в зависимости от режима работы и условий эксплуатации электроустановки релейная защита должна быть выполнена с действием на сигнал или на отключение тех элементов, оставление которых в работе может привести к возникновению повреждения.

ФКС ТП и ПС должны, содержать основную и резервную защиту от КЗ.

Основная и резервная защиты фидеров ТП и ПС должны образовывать направленную многоступенчатую систему при этом КЗ в любой точке меж подстанционной зоны должно обнаруживаться не менее, чем двумя ступенями комплекта защиты. К таким требованиям следует отнести дистанционную защиту.

Дистанционной называется такая защита, которая работает на принципе измерения полного, активного или реактивного сопротивления от места установки её реле сопротивления до точки КЗ на линии.

На фидерах ТП и ПС предпочтительными является трёхступенчатая дистанционная направленная защита, дополненная ТО. Допускается применение четвёртой специальной ступени для действия при больших переходных сопротивлениях.

В тяговой сети переменного тока в качестве основной используется вторая ступень дистанционной защиты, первая ступень дистанционной защиты хотя и имеет самое малое время срабатывания, однако зона её действия меньше, чем длина защищаемой зоны. В качестве резервной защиты используется третья ступень дистанционной защиты. Для защит фидеров ТП, при узловой схеме питания КС, основной защищаемой зоной является участок КС от ТП до ПС.

Для раздельной схемы питания основной зоной, является участок до конца зоны питания (шин смежной подстанции).

Зоной дальнего резервирования является участок между ПС и дальней подстанцией.

4.2 Функциональные возможности дистанционной защиты

Дистанционная защита первой ступени выполняется без выдержки времени с областью срабатывания фазовых (угловых) характеристик в плоскости комплексного сопротивления в диапазоне углов от 0 до 110⁰ рисунок 4.2 б.

Первая ступень обеспечивает отстройку от токов нагрузочного режима. Она не относится к основной защите, поскольку длина зоны её действия составляет 80%, основной зоны от ТП до ПС рисунок 4.2 в. Допускается применять первую ступень ненаправленной имеющую круговую характеристику приведённую на рисунке 4.1 а, если она снабжена блокировкой по току или напряжению.

Использование блокирующих органов приводит к появлению мёртвых зон вблизи места установки защиты, которые перекрываются ТО.

Дистанционная защита второй ступени в тяговой сети переменного тока является основной, поскольку к ней предъявляются требования обеспечить нормативное значение коэффициента чувствительности при коротком замыкании на шинах поста секционирования КС. Вторую ступени выполняют с выдержкой времени. Выдержку времени принимают на одну ступень больше, чем выдержка времени второй ступени поста секционирования, от 0,6 до 0,7 с. Вторая ступень должна быть направленной с областью срабатывания фазовой характеристики в диапазоне углов на плоскости комплексного сопротивления от 0 до 110⁰ рисунок 4.1 б. Протяжённость зоны действия второй ступени составляет , рисунок 4.2 в.

Третья ступень дистанционной защиты относится к резервной ступени. Выдержка времени выполняется на один шаг больше, чем выдержка времени второй ступени и составляет 0,6 – 1,2 с. Зона её действия должна перекрывать расстояние , между смежными подстанциями и соответствует рисунок 4.2 в. Уставка срабатывания выбирается с учётом сопротивления дуги и сопротивления троса группового заземления с обеспечением нормативного значения коэффициента чувствительности при повреждении на шинах смежной подстанции (В) или на нейтральной вставке. Третья ступень отстраивается от максимальных нагрузок нормального режима, фазовый угол вектора сопротивления которых не превышает 40⁰. Следовательно, третья ступень должна быть направленной с областью срабатывания фазовой характеристики в диапазоне углов на плоскости комплексного сопротивления от 45⁰ до 110⁰ рисунок 4.1 в.

Четвёртая специальная ступень отстраивается от больших переходных сопротивлений, например, при обрыве и падении провода на сухую каменистую почву в районе поста секционирования. Благоприятными свойствами при таких повреждениях обладают защиты с уставкой срабатывания по индуктивному сопротивлению до 40 Ом, а по активному сопротивлению до 130 Ом, имеющая вид усечённой пирамиды либо прямоугольной формы в области срабатывания на плоскости комплексного сопротивления рисунок 4.1 г [4].

а) – круговая область срабатывания ДЗ 1, ДЗ 3 ступеней защиты;

б) – секторная область срабатывания ДЗ 1, ДЗ 2, ступеней защиты;

в) – секторная область срабатывания ДЗ 2, ДЗ 3, ступеней защиты;

г) – секторная область срабатывания ДЗ 4, ступени защиты

Рисунок 4.1 – Угловые характеристики реле сопротивления

дистанционных защит

4.3 Селективность защит тяговой подстанции и поста секционирования контактной сети

Параметры защит должны выбираться с соблюдением требований селективности и устойчивости функционирования.

Селективность – это свойство защиты отключать только ближайшие к месту повреждения выключатели, через которые осуществляется подпитка КЗ.

Селективность основных и резервных защит выключателя QA1 ТП (А) обеспечивается свойством направленности и с помощью выдержки времени, представленной на графике рисунок 4.2 в, при узловом питании КС рисунок 4.2 а, и при раздельном питании КС рисунок 4.2 б. Селективность комплекта защиты выключателя QПВ1 ПС, представлена на графике рисунок 4.2 г.

4.4 Чувствительность защит

Комплект защит фидеров ТП и ПС должен обеспечить требование чувствительности выражаемое в коэффициенте , к КЗ в пределах защищаемой зоны и зоны резервирования, основных и резервных защит значение которого регламентируется нормативными значениями [4].

а) – узловая схема питания контактной сети;

Характеристики

Список файлов ВКР