Защита фидеров контактной сети тяговой подстанции и поста секционирования

Защита от токов короткого замыкания осуществляется с помощью селективных защит. Особенностью режима работы фидеров контактной сети переменного тока является, как

Защита фидеров контактной сети тяговой подстанции и поста секционирования

Курсовой проект

Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету

Транспорт, логистика

Сдать работу со 100% гаранией
инах смежной подстанции.

При этом смежный путь на участке пост секционирования - подстанция А считается отключенным. Значение Zkmax при узловой схеме питания определяется по выражению:

 

Zkmax= 2* (Z02*l1+Z01*l2), Ом,

 

а при раздельном питании путей:

 

Zkmax= 2*Z02*l.

За расчётное значение Zkmax принимается наибольшее из полученных.

 

Zkmax=2· (0.3778ej67,45*25+0,508*ej63,84*25) =2* (3,617+j*8,727+5,6+j*11,405) =2* (9,217+j*20,132) =18,434+j*40,264=44,28ej65,4

 

Zkmax при раздельной схеме питания, согласно выражению:

 

Zkmax=2*Z02*l=2*0,3778*ej67,45*50=37,78*ej67,45=14,488+j*34,892ом.

 

За расчётное значение Zkmax принимается наибольшее из полученных значений, то есть 44,28ом.

Тогда сопротивление срабатывания второй ступени дистанционной защиты

 

Zcз11=кч*|Zkmax|=2*44,28=88,56ом.

 

2.4 Представление результатов расчета электронной защиты фидера тяговой подстанции

 

Полученные при расчетах значения первичных сопротивлений Z^, напряжения L/сз и тока 1сз срабатывания защит нужно привести ко вторичным сторонам измерительных трансформаторов, то есть определить для соответствующих величин уставки реле электронных защит:

 

ZcpJ=ZC3nm/nH,

Ucp=UC3/nH,

Icp=Iсз. /nm. получим:

Zcp1=10.16-200/270=7.526 Ом;

Zcp2=88,56-200/270=65.6 Ом;

Uср=10.205-103/270=37.796 В

Iср=1319,859/200=6,599 А

 

где

nт, пн - соответственно коэффициент трансформации трансформатора тока и напряжения.

Найденные числовые значения соответствующих первичных и вторичных параметров следует указать на построенной в масштабе общей (совмещённой) характеристике электронной защиты подстанции, указав на ней также зоны срабатывания - несрабатывания.

Далее следует привести (в масштабе) график селективности защит заданного фидера тяговой подстанции, т.е. указать зоны действия и времена срабатывания электронных защит

 

Рис.2.4 - Совмещенная характеристика электронной защиты подстанции

3. Расчёт уставок защиты фидера поста секционирования

 

а) Дистанционная направленная защита ДС1.

Первичное сопротивление срабатывания ДС1 выбирается из условия отстройки от К.З. на шинах смежной подстанции:

 

Zсз1=котс*|Zвх1|, Ом.

Zсз1=0,85*|5,599+j*11,399|=0,85*|12,7*ej63,84|=10,795ом

 

где котс- коэффициент отстройки, котс= 0,8-0,85 (0,5 при наличии телеблокировки).

Zвх1- входное сопротивление при К.З. в конце защищаемой зоны, т.е. у шин смежной подстанции.

Входное сопротивление Zвх1 определяется на основании выражения (1.15).

Селективность защиты 1-й ступени ДС1 по отношению к токам нагрузки обеспечивается его угловой характеристикой, в связи с чем её можно было бы не проверять. Однако во избежание случаев неселективного действия защиты при нагрузках, имеющих значительную долю тока холостого хода трансформаторов электроподвижного состава, выбранное сопротивление Zсз1 проверяется по выражению Zсз1≤Zнmin/кз. При этом минимальное напряжение на шинах поста секционирования в рабочем режиме принимается равным 22кв, а максимальный ток нагрузки фидера поста секционирования приведён в задании.

 

Zнmin=Uрmin/Iнmax=22*103/200=110 ом.

10,795≤110/1,3=84,615 ом.

 

Условие селективности выполняется.

б) Ускоренная токовая отсечка (УТО).

За первичный ток срабатывания УТО выбирается наибольшее из двух значений:

 

Iсз уто≥к31*Iнmax;

Iсз уто≥к32*Ikmax>1,3*200=260А,

 

где к31, к32- коэффициенты запаса, к31=1,2-1,3; к32=1,5-2; Iнmax- максимальный ток нагрузки фидера поста секционирования; Ikmax- максимальный ток, протекающий по фидеру поста секционирования ( например, В5, см. рис.1.3) при К.З. у шин подстанции Б ( точка к3, см. рис.1.3). Ток Ikmax определяется при условии отключения смежного пути на участке пост секционирования - подстанция, где произошло К. З.:

 

Ikmax= Uн/|ZпБmax+ Z02*l1+ Z01*l2|,

 

где ZпБmax- сопротивление подстанции Б в режиме максимума энергосистемы.

 

ZПБmax=5,337ej90°

Ikmax=27500/|5,337ej90+0,508ej63,84°*25+0,3778*ej67,45*25|=1000,655А

Iсзуто>к32*Ikmax=2*1000,655=2001,31A

 

Выбранное значение Iсз уто проверим на селективность по отношению к максимальным токам " подпитки", протекающим через фидер поста секционирования ( например, В5, см. рис1.3) при К.З. на смежном фидере вблизи поста секционирования.

 

I´kmax= Uн/2*|ZпБmax + Z02*l2|, А

Ikmax=27500/ (2*|j*5,337+ ( (0,1449+j*0,3489) *25|) =777,627A

Если условие Iсзуто>к32*Ikmax при подстановке него тока Ikmax не выполняется, то следует считать, что исправление неселективных действий УТО осуществляется при помощи АПВ.

 

Iсзуто>к32*Ikmax=2*777,627=1555,254A.

 

Условие селективности выполняется.

 

3.1 Ненаправленная дистанционная защита второй ступени ДС2

 

Первичное сопротивление срабатывания выберем по выражению:

 

Zсз2=кч*|Z´kmax|, Ом

 

Кч - коэффициент чувствительности, кч=1.5;

Zkmax - сопротивление короткого замыкания,

 

Z´kmax=2*Z01*l2, Ом Z´kmax=2* (0,508*ej63,84) *25=25,4*ej63,84ом.

Zсз2=1,5*|25,4еj63,84|=38,1 ом.

 

Проверку выбранного значения Zсз2 на селективность по отношению к максимальным нагрузочным токам поста секционирования можно не производить ввиду того, что эти токи невелики.

При близких к посту секционирования коротких замыканиях напряжение на его шинах значительно понижается и орган ДС2 переводится в режим токовой отсечки без выдержки времени. Напряжение перевода Uсз выбирается по условию:

 

Uсз>кч*Ukmax,

Где Ukmax - максимальное напряжение на шинах поста секционирования при коротком замыкании на расстоянии 2-3 км от поста.

При этом предполагается, что выключатель В1 отключен, энергосистема работает в режиме максимума и на подстанциях параллельно работают два трансформатора.

Напряжение Ukmax определяется по формуле:

 

Ukmax=Uн*|Zокс1*lk|/|Zэкв+Zокс*lk|, кв

 

Где: lk - расстояние от шин поста секционирования до точки к. з. (2-3 км);

Zэкв - эквивалентное сопротивление:

 

Zэкв= (Zпаmax+Z02*l1) * (Zпбmax+Zокс1*l2+Z2pэ* (l2-lk)) / (Znamax+Z02*l1+Zпбmax+Zокс1*l2+Z2рэ* (l2-lk)),

Zэкв= (j5,337+ (0,1446+j*0,349) *25) * (j*5,337+ ( (0,159+j*0,276) *25) + (0,065+j*0,18) * (25-3)) / (j*5,697+ (0,1446+j*0,349) *25+j*5,337+ (0,159+j*0,276) *25+ (0,065+j*0,18) * (25-3)) =

8,916*ej-49.9=6,314+j*5,666ом.

 

Где Zокс1-сопротивление 1 км контактной подвески одного пути двухпутного участка.

Z2рэ - сопротивление 1 км рельсовых путей двухпутного участка.

 

Ukmax=27,5*| (0,318*ej60,05) *3|/| (6,314+j*5,666) + ( (0,318*ej60,05) *3) |=2,66 кв.

Uсз>1,5*2,66=3,99кв

3.2 Представление результатов расчёта электронной защиты поста секционирования

 

Zср1=10,795*120/270=4,798ом.

Zср2=38,1*120/270=16,933ом.

Uср1=3,99*103/270=14,777в

Iср=Iсрз/nm=1555,254/120=12,96A.

 

Список литературы

 

1.Фигурнов Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения железных дорог. Учебник для ВТУЗов ж. д. трансп. - М.: "транспорт", 1981. - 215 с.

2.Фигурнов Е.П. Защита тяговых сетей переменного тока от коротких замыканий. М., - Транспорт, 1979, 160с.

3.Справочник по релейной защите / М.А. Беркевич, В. Н, Вавин, М.Л. Голубев и др.; Под ред. Берковича М.А. М. - Л., Госэнергоиздат, 1963, 512 с.

Похожие работы

<< < 1 2 3