Диссертация (792610), страница 11
Текст из файла (страница 11)
(3.69)На основании результатов расчета по полученным аналитическимвыражениям определим характер неселективных отключений выключателейв различных случаях КЗ (см. рисунок 2.3).При расчете принимаем параметры расчетных участков междуподстанциями ТП-1 – ТП-2, ТП-3 – ТП-4 на рисунке 1.12 и ТП-1 – ТП-2(далее обозначается как ТП-1 – ТП-2*), ТП-12 – ТП-13 на рисунке 1.16.Рассматривалисьвариантыпитаниямежподстанционнойзоныотпонижающих трансформаторов различной мощностью (16, 25, 40 и2х40 МВ·А).87Результаты расчета сведены в таблицу 3.1.Таблица 3.1 – Результаты расчета величины истинной зоны неселективногодействия защит ЧНСЗМощностьпонижающихтрансформаторов насоответствующемучастке схемы, МВА1625402х40ТП-1–ТП-2ТП-3–ТП-4ТП-1–ТП-2*ТП-12–ТП-13ТП-1–ТП-2ТП-3–ТП-4ТП-1–ТП-2*ТП-12–ТП-13ТП-1–ТП-2ТП-3–ТП-4ТП-1–ТП-2*ТП-12–ТП-13ТП-1–ТП-2ТП-3–ТП-4ТП-1–ТП-2*ТП-12–ТП-13Величина зоны неселективного действия защитсоответствующих выключателей, кмв5(в6 – для схемыв1(в2)в7рисунок 2.3,в)СхемаСхемаСхемаСхемаСхемаСхемарисунок рисунок рисунок рисунок рисунок рисунок2.3,а2.3,б2.3,а2.3,б2.3,а2.3,в1,0351,5580,85410,1111,2611,0431,0231,5530,8710,2181,2531,0391,021,5520,87810,2521,2551,0431,0211,5530,87610,2411,2561,0431,0311,5730,8489,9071,1911,0141,0161,5670,86810,0371,1821,011,0111,5660,87710,0791,1861,0161,0141,5660,87510,0671,1881,0161,0281,590,849,6911,130,9891,011,5820,8649,8441,1210,9841,0041,5810,8759,891,1270,9941,0071,5810,8729,8781,1290,9941,0261,6110,839,4231,0690,9641,0041,6010,8579,61,060,9590,9961,60,8719,6511,0690,9740,9991,6010,8689,641,070,973На основании полученных результатов расчетов строим зависимостиих иллюстрирующие (рисунки 3.5 – 3.10).88Рисунок 3.5 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит ЧНСЗ от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в1(2) схемы на рисунке 2.3,а89Рисунок 3.6 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит ЧНСЗ от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в1(2) схемы на рисунке 2.3,б90Рисунок 3.7 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит ЧНСЗ от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в5(6) схемы на рисунке 2.3,а91Рисунок 3.8 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит ЧНСЗ от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в5(6) схемы на рисунке 2.3,в92Рисунок 3.9 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит ЧНСЗ от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в7 схемы на рисунке 2.3,а93Рисунок 3.10 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит ЧНСЗ от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в7 схемы на рисунке 2.3,бРасчет показал, что для случая рисунок 2.3,а, то есть в первый моментвремени после КЗ, когда ни один из выключателей питающих линий еще неотключился, длина истинной зоны неселективного действия составила0,83 ÷ 1,261 км в зависимости от мощности КЗ на вводах ТП питающихрассматриваемый участок и мощности понижающих трансформаторов.Примерно такой же длины (0,959 ÷ 1,043 км) получилась зонанеселективного действия защит в случае КЗ на присоединении питающейлинии станции или ДПР (рисунок 2.3,в).Длина зоны неселективности в случае рисунок 2.3,б, когда отключилсявыключатель подстанции, расположенный ближе других к месту КЗ,94значительно увеличилась (1,552 ÷ 10,252 км), что обусловлено уменьшениемсопротивления тяговой сети между ПС и подстанцией 2.
Впрочем, указанныйслучай не является расчетным, поскольку соответствует случаю аварийногоотказа выключателя ПС.Таким образом, истинная зона неселективного действия защитрассматриваемой системы lИЗН в результате составила 0,83 ÷ 1,261 км, то естьпорядка (0,03 ÷ 0,05)·L, а это менее половины длины настраиваемой зонынеселективности 0,15·L.Следовательно, можно заключить, что ЧНСЗ от токов КЗ, обеспечиваяминимальную повреждаемость контактной сети, гарантирует минимальноеколичествонеселективныхотключенийвыключателейприКЗвмежподстанционной зоне, что в целом способствует повышению надежностиработы СТЭ.3.4Система защиты с поперечными связями как альтернатива ЧНСЗПоиск эффективных решений по организации защиты от токов КЗпривел к появлению системы защиты с поперечными связями (СЗПС),предложенной д.т.н.
Е.П. Фигурновым [64-66].ПрименениеСЗПСпозволяетуменьшитьвремяотключенияповреждения в пределах всей межподстанционной зоны и как следствиеснизить опасность пережога контактных проводов, создаваемую токамибольшой величины, сопровождающими КЗ в тяговой сети переменного тока.Рассмотримособенностиреализацииданнойсистемызащитыприменительно к двухпутному участку узловой схемы питания [80].Защиты системы выполняются трехступенчатыми, повторяя защитыселективнойсистемы:зоныдействиявторойитретьейступенейдистанционных защит (зоны II и III) с выдержкой времени tЗII, tЗIII остаютсябез изменений. Вместе с тем, длина зоны действия первой ступени защиты(зона I) без выдержки времени (tЗI = tЗ) увеличивается и охватывает всю95защищаемую зону (расстояние подтанция – пост) (рисунок 3.11,в,г,д,е).
Онасоставляет 1,15·L, что в свою очередь гарантирует отключение КЗ сминимальным временем в любой точке защищаемой зоны. Вероятностьнеселективного срабатывания защит рассматриваемой системы, вызванногоподобным увеличением длины, предотвращается за счет наличия логическойсвязи между ними (между защитами выключателей в1(в7) и в2(в8) ТП изащитами выключателей в3(в5) и в4(в6) ПС). Такая связь носит названиепоперечной и может быть представлена логическими элементами И-НЕ (см.рисунок 3.12), используемыми для блокирования защит при их срабатываниина КЗ за пределами защищаемой зоны [90; 91].На рисунке 3.12 введены следующие обозначения: 1(2)СЗ1…1(2)СЗ3 –1, 2 и 3 ступени дистанционных защит выключателей в1(в2) ТП; В1 и В2 –органывыдержкивремени2и3ступенидистанционныхзащитсоответственно выключателей; И, ИЛИ, НЕ – элементарные логическиеорганы; ВО1(2) – выходной орган, воздействующий на отключениевыключателя в1(в2)Подобное исполнение защит СЗПС обеспечивает наиболее быстроеотключение повреждения относительно ССЗ при соблюдении требованияселективности.96Рисунок 3.11 – Схемы (а) и (б) те же, что и на рисунке 3.1; графикиселективности защит выключателей в2 (в) и в4 (д) и их временныехарактеристики срабатывания (г и е) при СЗПС97Рисунок 3.12 – Структурная схема защит выключателей параллельных линийТП и ПС с поперечными связями в их первой ступени защитыРаботазащитрассматриваемойсистемыимеетследующиеособенности.Короткое замыкание К1, находящееся только в зоне действия защитвыключателей поврежденной питающей линии контактной сети, например,защит выключателей в2 подстанции и в4 поста (см.
рисунок 3.11), приводит котключению без выдержки времени выключателей этой питающей линии, тоесть выключателей в2 и в4.Напротив, при повреждении К2 в зоне действия защит выключателей,как поврежденного, так и неповрежденного присоединения, например, защитвыключателей в1, в2 и в4 мгновенное отключение выключателей ТП(выключателей в1 и в2) не происходит. Это обусловлено блокированиемзащит выключателей ТП при их одновременном срабатывании, когда одна иззащит подействовала неселективно.
В этом случае с противоположнойстороны поврежденного присоединения без выдержки времени отключается98выключатель в4 ПС, расположенный вблизи места КЗ К2. После чегопрохождение тока КЗ через неповрежденное присоединение питающейлинии контактной сети прекращается и защита выключателя в1 подстанции,сработавшая на КЗ за пределами защищаемой зоны, возвращается вначальное положение. В результате с защит выключателей ТП снимаетсяблокировка и происходит отключение выключателя в2 поврежденногоприсоединения питающей линии контактной сети.Таким образом, при повреждении К2 отключение выключателейпроисходит каскадно, после отключения выключателя противоположнойстороны поврежденного присоединения.Длина зоны каскадного действия (рисунок 3.11) пропорциональнадлине участка настраиваемой зоны защиты, выходящего за пределызащищаемой зоны, то есть зоне блокирования защит выключателей.
Онасоставляет 0,15·L и позволяет относительно быстрое отключение в ней КЗ свременем равным:гдеtВ2,tВ4,–ОТКвремя=З+В+отключенияЛЭ+В,выключателейприсоединения питающей линии контактной сети;(3.70)поврежденногоtЛЭ – время срабатывания логических элементов.Из изложенного следует, что время отключения повреждения впределах всей защищаемой зоны с учетом времени каскадного действиязначительно уменьшается при применении защит СЗПС по сравнению сзащитами с выдержкой времени ССЗ.При всем том происходит усложнение логической части защит СЗПС,что ведет за собой увеличение связанных с этим затрат.Таким образом, применение СЗПС в тяговой сети переменного токаобеспечивает отключение повреждения в пределах всей защищаемой зоны созначительно меньшим временем по сравнению с ССЗ и при отсутствиинеселективных действий защит системы.993.5Анализ специфических режимов работы СЗПСЗащиты СЗПС повторяют защиты ЧНСЗ (см.
рисунок 3.3,в,д и рисунок3.11,в,д), в части увеличения длины зоны действия первой ступени защит безвыдержки времени, которая перекрывает всю защищаемую зону (расстояниеподстанция – пост), тем самым гарантируя отключение КЗ с минимальнымвременем в любой точке межподстанционной зоны.Вероятность неселективного действие защит рассматриваемой системыпри этом, в отличие от ЧНСЗ, предотвращается, как уже было сказано выше,за счет применения между смежными параллельными линиями контактнойсети логической связи (рисунок 3.12).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
