Диссертация (792610), страница 12

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

Текст из файла (страница 12)

Такое техническое решение, в своюочередь, влечет за собой появление зон каскадного действия защит вблизиТП и ПС, от длины которых зависит быстрота отключения повреждения впределах защищаемой зоны.Длиназоныкаскадногодействияможетбытьнайденапоаналитическим выражениям, полученным для определения величиныистинной зоны неселективности, и поэтому результаты расчета, полученныедля ЧНСЗ, будут полностью отражать характер каскадных отключенийвыключателей при СЗПС.Таким образом, для первого момента времени после КЗ, когда ни одиниз выключателей питающих линий еще не отключился (схема рисунок 2.3,а)величина зоны каскадного действия защит рассматриваемой системысоставляет также менее половины длины участка настраиваемой зонызащиты, выходящего за пределы защищаемой зоны и получается (0,03 ÷0,05)·L, где L – расстояние подстанция – пост.Изэтогоследует,чтовероятностькаскадногоотключениявыключателей при КЗ вблизи подстанции или поста крайне мала, поэтомуотключение повреждения в пределах почти всей межподстанционной зоныбудет осуществляться мгновенно, то есть не дожидаясь отключениявыключателя с противоположной стороны поврежденной питающей линии.100Кроме всего прочего, вывод из работы логической связи в результате,например, отключения одного из путей на участке подстанция – пост,приводит к появлению зоны неселективной работы защит исследуемойсистемы.В [63] предлагается исключить появление зоны неселективности приотключении второго пути за ПС путем вывода из работы дистанционнойзащиты первой ступени, оборудованной логической связью.В таком случае КЗ в пределах практически всей защищаемой зоныбудет отключаться защитой второй ступени с выдержкой времени, что можетпривести к пережогу контактных проводов в случае образования в местеповреждения электрической дуги.Поэтому, требует исследования вопрос целесообразности сохранениязонынеселективностиприотключениивторогопутизаПСдлясоответствующих защит СЗПС подобно тому, как это выполнено в ЧНСЗ.Для этого определим реальную длину зоны неселективного действиязащит выключателя в1 ТП на схеме рисунок 3.13,а и выключателя в5 ПС насхемерисунок3.13,б,когдаотключенодинизпутейзаПС,воспользовавшись аналитическими выражениями полученными при анализеработы ЧНСЗ.101Рисунок 3.13 – Расчетные схемы межподстанционной зоны тяговой сети свыведенной из работы параллельной линией и КЗ за ПС (а); КЗ наприсоединении станции или ДПР (б)Перепишем (3.34) применительно к схеме на рисунке 3.12,а и получимвыражением для определения истинной зоны неселективного действиязащиты выключателя в1 в виде:где−−(−=)− (−2ИЗН.в=−2q−) − 4q+2(q−−;),(3.71)(3.72)102=2−2=2−2=−2=2при том что=2= (3,рас+2(3−2+2++2+2−2−2+тр+−2)+++,(+++)+) + кОТС ∙ 2тр;Э;;;(3.73)(3.74)(3.75)(3.76)(3.77).(3.78)Для определения величины истинной зоны неселективного действиязащиты выключателя в5 схемы на рисунке 3.12,б воспользуемся выражением(3.62), записанном в следующем виде:ИЗН.вгде=при том что=2= (3,рас=−==+−+кОТС ∙ 2+−+тр2+ (3)+(3.79),−2;+(3.80);−(3.81)(3.82),++тр++Э;32(3.83)) .

(3.84)При расчете были приняты те же параметры расчетных участков, что ипри расчете ЧНСЗ.Полученные результаты расчета сведены в таблицу 3.2.103Таблица 3.2 – Результаты расчета величины истинной зоны неселективногодействия защит СЗПСМощностьпонижающеготрансформатора,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, кмв1в5СхемаСхемарисунок 3.6,арисунок 3.6,б7,6783,4157,6233,3697,5763,3457,5933,3637,3722,8117,3082,7567,2462,7257,2682,757,112,2457,0392,1836,9612,1496,9882,1796,8451,6326,7661,5646,671,5386,7021,571На основании полученных результатов строим зависимости ихиллюстрирующие (рисунки 3.14 и 3.15).104Рисунок 3.14 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит СЗПС от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в1 схемы на рисунке 3.13,а105Рисунок 3.15 – Кривые зависимости величины зоны неселективного действиязащит СЗПС от мощности трансформаторов и параметров СВЭ расчетныхучастков для выключателя в5 схемы на рисунке 3.13,бВ итоге, как показывает расчет, для случая рисунок 3.13,а, когдаотключен один из путей за постом, длина истинной зоны неселективногодействия защиты выключателя в1 получается в два раза больше длинынастраиваемой зоны неселективности 0,15·L и составляет 0,3·L, а это прирасстоянии от ТП до ПС 25 км около 7 км.Значительно меньшей длины получается истинная зона неселективногодействия защиты выключателя в5 в случае схемы на рисунке 3.13,б, когдапри тех же условиях КЗ на присоединении питающей линии станции илиДПР.

Она составила 1,6 ÷ 3,4 км, т.е. порядка (0,06 ÷ 0,14)·L.106Таким образом, сохранение зоны неселективности при отключениисоседнего пути представляется несколько более целесообразным с точкизрения повышения надежности работы СТЭ по сравнению с решениемосуществлять защиту питающей линии контактной сети с выдержкойвремени, когда первая ступень дистанционной защиты выведена из работы.3.6Предложения по повышению надежности электроснабжениямежподстанционной зоны при неселективной системе защитыДля организации защиты межподстанционной зоны с ПС наразъединителях прибегают к применению НСЗ для снижения вероятностипережога контактных проводов.В нормативной документации по релейной защите [2] относительнозащитНСЗуказаноследующее:секционированиянеимеютразъединителями,защиты«...втомвыключателей,выключателейслучае,анаеслипостыснабженылишьтяговыхподстанцияхвыполняются так же (то есть, как и при селективных защитах), но во всехступенях без выдержки времени».

Таким образом, здесь подчеркнуто, что всеступени защит выполняются без выдержки времени.Однако подобное выполнение защит системы может стать причинойизлишних отключений выключателей в случае КЗ за пределами защищаемойзоны (участок подстанция – подстанция). Так, если КЗ произойдет наприсоединении питающей линии станции или линии ДПР, то ложноотключится вся межподстанционная зона.Для ликвидации указанного недостатка в организации защиты научасткахсПСнаразъединителяхиповышениянадежностиэлектроснабжения тяги поездов предлагается третью ступень дистанционныхзащит данной системы выполнить с выдержкой времени.107С этой целью разработано устройство [92] неселективной защитывыключателей ТП переменного тока, выполненное на релейно-контактныхэлементах. Рассмотрим его работу.На рисунке 3.16 представлена межподстанционная зона, в которойвведены следующие обозначения.ТП1 и ТП2 – тяговые подстанции;ПС – пост секционирования контактной сети;в1, в2 и в3, в4 – выключатели присоединений питающих линииконтактной сети ТП1 и ТП2 соответственно;в5 – выключатель присоединения питающей линии станции или ДПР;р1, р2 и р3, р4 – разъединители присоединений питающих линииконтактной сети ПС;БЗ – блок защиты выключателя питающей линии контактной сети;РТ, ДС1, ДС2, ДС3 – выходные замыкающие контакты защит: токовойотсечки, дистанционной защиты первой, второй и третьей ступенейсоответственно;ЭО – электромагнит отключения выключателя питающей линииконтактной сети;РВ – катушка реле времени дистанционной защиты третьей ступени;РВ1 – замыкающий контакт реле времени РВ;ТТ – трансформатор тока;ТН – трансформатор напряжения.108Рисунок 3.16 – Схема межподстанционной зоны ТП1–ТП2 сразъединителями на ПС (а) и ее расчетное начертание с применениемустройства неселективной защиты (б); график селективности дистанционнойзащиты выключателя в2 (в) и ее временная характеристика срабатывания (г)при работе устройства109При КЗ в контактной сети в точке К1 сработает блок защиты БЗвыключателя в2, подключенный к трансформаторам тока ТТ и напряженияТН, замкнется контакт РТ токовой отсечки или ДС1 дистанционной защитыпервой ступени или ДС2 дистанционной защиты второй ступени (илиодновременно все) и от электромагнита отключения ЭО выключателя в2произойдет отключение последнего.Зоны действия защит показаны на рисунке 3.16,в, где цифрой Iобозначена зона действия первой ступени дистанционной защиты, цифрой IIи III – зоны действия второй и третьей ступеней защиты соответственно.Расчет уставок защит дан в [2].Аналогично отключатся остальные выключатели на подстанциях 1 и 2от «своих» блоков защит БЗ без выдержки времени.Однако при КЗ в точке К2 по [2] должны сработать контакты ДС3дистанционных защит третьей ступени выключателей ТП1 и без выдержкивремени произойти их неселективное отключение.

Чтобы этого непроизошло в устройстве неселективной защиты выключателей подстанциипредложено третью ступень дистанционной защиты выполнить с выдержкойвремени (катушка реле времени РВ и его замыкающий контакт). Тогда приКЗ в точке К2 в зоне действия третьей ступени дистанционной защитынеселективного отключения выключателей в1 и в2 ТП1 не произойдет, таккак в этом случае защита выключателя в5 присоединения питающей линиистанции или ДПР сработает без выдержки времени быстрее и отключитпоследний.Уточним выдержку времени третьей ступени дистанционной защиты.Ступень селективности включает время отключения tВ выключателя в5присоединения питающей линии станции или ДПР, погрешности во времядействия tП1 защиты указанного выключателя в5 и tП2 третьей ступенизащиты выключателя в2 ТП1 и, кроме того, некоторое время запаса tЗАП. Сучетом всего этого выдержка времени третьей ступени составит (рисунок3.16,в):110З=П+П+(3.85)ЗАП .Время отключения вакуумного выключателя 0,04 – 0,06 с, принимаемtП1 + tП2 = 0,02·2 = 0,04 с (погрешность оценена, как 30% от времениотключения выключателя).

Принимаем tЗАП = 0,1 с, тогда повреждениеотключится с временем tВ + tЗIII = 0,2 с (см. рисунок 3.16,г).Таким образом, время отключения повреждения от третьей ступенидистанционной защиты выключателя подстанции равно 0,2 с.Итак, разработанное устройство позволит при КЗ на станции (чтобывает достаточно часто) или линии ДПР исключить ложные отключениямежподстанционной зоны, а это повысит надежность электроснабжения.Из изложенного выше следует, что известный норматив пережогаконтактных проводов 400 А·с [93; 94] не должен быть превзойден.

Характеристики

Список файлов диссертации