Курсовая работа: Защита фидеров контактной сети тяговой подстанции и поста секционирования

Ускоренные токовые отсечки - 1,8-25 А.

На основании вышерассмотренных общих сведений о защитах фидеров контактной сети тяговой подстанции и поста секционирования необходимо составить их функциональные схемы. Эти схемы должны содержать силовую коммутационную аппаратуру, трансформаторы тока и напряжения с промежуточными трансформаторами, измерительные, логические и выходные органы.

2. Расчёт уставок электронной защиты фидеров подстанции

2.1 Ненаправленная дистанционная защита ДС1

Первичное сопротивление срабатывания первой ступени- ДС1- определяется исходя из условия отстройки от К.З. на шинах поста секционирования:

Z_сэ1 =к_отс *| Z_вх1 | = 0.8*12,7*e^{j *63.84} =10,16* e^{j *63.84,}

где к_отс - коэффициент отстройки ( меньше 1, так как применяется минимальное реле, срабатывающее при уменьшении сопротивления на его зажимах) Принимается равным 0,8-0,85 Z_вх1 - входное сопротивление при К.З. в конце защищаемой зоны, т.е. у шин поста секционирования.

Входное сопротивление Z_вх1 определяется при К.З. в точке к₁ (рис.1.3) и отключенном смежном пути:

Z_вх = Z₀₁ * l₂ = 0.508·е^j*63.84 ·25=12,7·e^{j *63.84} =5,599+j*11,399,

где Z₀₁ - сопротивление 1км тяговой сети одного пути двухпутного участка. Находится в соответствии с выражением

Z₀₁₌ (r_{1 kc+} r_{2 p} ) +j* (X_{1 kc} +X_{2 pэ} ). Ом.

где составляющие соответственно активные и реактивные сопротивления контактной подвески и рельсовых путей. L₂ - расстояние от подстанции до поста секционирования.

Рис.2.1

Для первой ступени защиты должна быть обеспечена селективность по отношению к максимальному току "подпитки", протекающему через защищаемый фидер от смежной подстанции при К.З. на соседнем фидере (точка к₄ , см. рис.1.3)

Определим сопротивление 1 км тяговой сети одного пути двухпутного участка используя выражение (3):

Z₀₁ = (0.159 + 0.065) + j· ( 0.276 + 0.18) = 0.224 + j0.456 = 0.508 е^j*63.84 Ом/км

u_ксн =0.5* (u_квн-си +и_ксн-нн - u_квн-нн ) = 0.5. (10.5 + 6-17) = - 0.25%.

Итак, сопротивление тягового трансформатора, согласно выражению (9):

X_m =10/75\100·27.5² /25-0.25/100·27.5² /25=3.176 Ом.

Сопротивление системы в режиме минимума, согласно выражению (8):

X_{s min} =U² _н /S_{кз min} 27.5² /500=1.512 Ом

Тогда, сопротивление тяговой подстанции в режиме минимума энергосистемы, согласно выражению (7):

Z_min =2·j· (X_{s min} +X_m ) =2·j· (1.512 + 3.176) = j·.9.376 = 9.376*e^{j ·90} Ом.

Сопротивление 1 км тяговой сети двух путей двухпутного участка при параллельном соединении подвесок определим по формуле (6):

Z₀₁ = (0,159+0,065) +j* (0,276+0,180) =0,224+j*0,456 ом/км =0,508*e^{j 63,84} ом/км

Z₀₂ = (0.159/2+0.065) +j (0.169+0.180) = 0.1446+j·0·349 = 0.3778-e^{j 67·45} " Ом.

Минимальное напряжение на шинах подстанции при коротком замыкании на шинах поста секционирования согласно выражению (5):

U_kmin = 27.5·0.3778·25/ 10 .134+0.3778·25=13.266кВ.

Тогда напряжение срабатывания защиты, согласно выражению (4) будет равно:

U_сз =13.266/1.3=10.205кВ.