Курсовая работа: Проектирование релейной защиты контактной сети и тяговой подстанции
Защита фидеров контактной сети тяговой подстанции и поста секционирования двухпутного участка переменного тока с узловой схемой питания.
Исходные данные
Рис. 1 Схема тягового электроснабжения 2-х путного участка с узловой схемой питания
Вариант: I (033)
Мощность к/з в условиях максимума и минимума энергосистемы: Sкз max = 1000 МВА;Sкз min = 700 МВА
Тип и мощность трансформатора подстанций А и Б: ТДТНЭ 40000 / 110/115 / 27,5 / 11
Фидеры: B2, B4
Наличие каналов связи телемеханики: есть.
Расстояние между тяговыми подстанциями А и Б: L = 50 км
Тип контактной подвески: ПБСМ1-95+МФ100;
Тип рельсов: Р 50
Максимальные токи нагрузки фидеров ТП и ПС: IТП = 450 A; IПС = 200 A
Выключатели: ВМК-27,5
Cos fН = 0,85
Измерительные трансформаторы:
трансформаторы тока на фидерах тяговой подстанции: 1000/5
трансформаторы тока на посту секционирования: 600/5
трансформаторы напряжения на подст. и посту секционирования: 27,5 / 100
Оперативный ток: постоянный 220В, переменный 220В.
1. Комплект защиты фидера тяговой подстанции
1.1 Функциональная схема
На листе прилагаемого к курсовому проекту чертежа изображена функциональная схема защиты фидера тяговой подстанции. Данная защита выполняется двухступенчатой:
Первая ступень – Дистанционная ненаправленная защита ДС1, предназначенная для защиты зоны 0,8 L1 Вторая ступень – Дистанционная направленная защита ДС2, настраиваемая до шин поста секционирования. Назначение защиты ДС2 – резервировать первую ступень защиты фидера тяговой подстанции.
В устройство так же включена ускоренная токовая отсечка УТО, имеющая укороченную зону действия и предназначенная для предотвращения возможных пережогов контактного провода при повреждениях около подстанции.
Первая ступень состоит из измерительного органа полного сопротивления ZI, характеристикой которого является окружность с центром в начале координат комплексной плоскости и токового блокирующего органа, разрешающего срабатывать первой ступени защиты только при наличии КЗ в защищаемой линии. Необходимость блокирующего органа вызвана тем, что измерительный орган является не направленным и может сработать при КЗ на других фидерах в следствие понижения напряжения на шинах 27,5 кВ до значения, при котором сопротивление, подводимое к его зажимам, меньше сопротивления уставки срабатывания.
Вторая ступень состоит из измерительного органа полного сопротивления ZII и фазового блокирующего органа j. Характеристика второй ступени представляет собой луч (сектор) с центром в начале координат комплексной плоскости, в котором в зависимости от конкретных условий можно раздельно производить регулировку по модулю полного сопротивления ZII и углу j. Углы в пределах луча характеризуют фазовые сдвиги между током и напряжением до точек КЗ защищаемой линии. Комбинированную характеристику получают наложением первой и второй ступеней.
Логические связи между различными органами первой и второй ступеней обеспечиваются наличием логической схемы "ИЛИ", с выхода которой посылается импульс на отключение выключателя при поступление необходимого импульса от одной из двух ступеней. От первой и второй ступеней необходимые импульсы могут поступить только в том случае если с обоих органов каждой ступени поступят сигналы, одинаковые по знаку и совпадающие по времени (схема "И"). В отличие от первой, во второй ступени схемы "И" стоит электронное реле времени KT2 для создания необходимой выдержки на отключение выключателя.
Защита выполнена на модулях серии "Сейма-3". Модуль токового органа ДТ-ЗК представляет собой трехфазное реле трехфазное реле максимального тока и выполняет следующие функции: блокирует измерительный орган ZI при КЗ за пределами защитной зоны первой ступени; работает как ускоренная токовая отсечка УТО1 при КЗ в близи шин; совместно с электронным реле времени KT1, которое является составной частью ДТ-ЗК, образует максимальную токовую защиту от перегрузок МТЗП. Измерительные органы полного сопротивления ZI и ZII представляют собой схемы сравнений двух переменных напряжений U1 и U2, пропорциональных напряжению на шинах ТП и первичному току фидера. Сравнение этих напряжений соответствует сопротивлению подводимого к органам ZI и ZII. Фазовый орган j (модуль ФТН) представляет собой фазоограничивающее реле, позволяющее получить блокирующую характеристику направленности.При срабатывании любой защиты – составляется цепь на логическую схему "ИЛИ", с выхода которой подается управляющий импульс на вход выходного устройства ВУ. К выходу ВУ присоединен трансформатор T4, с вторичной обмотки которого подается положительный импульс на управляющий электрод тиристора VS. Тиристор открывается и посылает импульс на катушку отключения выключателя YAT. Все пусковые и измерительные элементы подключаются к TA и TV через промежуточные трансформаторы тока и напряжения TL. В цепи вторичных обмоток TL включены потенциометры и резисторы для регулировки токов и напряжений, подаваемых на входы рассмотренных органов защиты.
