Val av skyddsinställningar för 600 V-ledningar vid traktionsstationer

Inställningsströmmen för ledningsbrytare beror på den beräknade belastningsströmmen för ledningen samt värdet på kortslutningsströmmen i slutet av ledningen.

För närvarande, i samband med introduktionen av energikrävande rullande materiel och en ökning av rörelsefrekvensen, väljs inställningsströmmen för de linjära omkopplarna, beroende på den beräknade lastströmmen, enligt följande:

1. för en spårvagn

där Iras är märklastströmmen, 1000 är ett konstant värde för enstaka G-bilar, 2000 är samma för 2-bilars G-bilar,

2. för en trolleybuss

Utlösningsströmmen för omkopplarna VAB-20, VAB-20M och VAB-36 från magnetsystemet är vald att vara i storleksordningen 4500-5000 ampere.

I praktiken finns det många ledningar där den valda inställningen enligt märklastströmmen överstiger kortslutningsströmmen i slutet av ledningen, vilket kan leda till obruten kortslutning och glödgning av kontaktledningen.I detta avseende orsakar en minskning av inställningsströmmen för omkopplarna mycket falsk utlösning av omkopplarna från normala belastningsströmmar, vilket har en dålig effekt på omkopplarna, accelererar deras slitage och ökar antalet reparationer, försämrar kvaliteten på försörjningen linje och ökande energiförluster från påtvingad start av den rullande materielen.

För att kunna öka brytarnas inställningar och samtidigt säkerställa att de löser ut kortslutningsströmmar lägre än inställningsströmmen har flera typer av ledningskortslutningsskydd tagits fram. I ögonblicket av traktionsstationer det enklaste strömtidsskyddet av 600 kraftledningar i TVZ fick bred distribution.

I fig. 1 visar ett diagram över skyddet efter aktuell tid. En shunt placerad i den skyddade ledningens krets är ansluten relä RT-40… När en ström som är lika med eller större än reläets inställningsström flyter i ledningen, stänger T-kontakten tidsreläkretsen, som med en förutbestämd tidsfördröjning sluter sin kontakt i effektbrytarens utlösningskrets. Om ledningsbelastningen sjunker innan tidsreläet sluter utlösningskretsen, kommer den öppna kontakten på strömreläet T att lösa ut tidsreläet och brytaren kommer inte att öppna.

Ris. 1. Schema för strömskydd av 600 V kraftledningar

Tidsrelä. VL-17 kan slås på på två sätt:

• med preliminär matning av matningsspänning (fig. 1, a)

• med pålagd matningsspänning när styrkontakten är sluten (fig. 1, b).

I fig. 2 visar ett funktionsschema för VL-17-reläet. Reläet fungerar enligt följande.När man slår på enligt schemat med förförsörjning, appliceras spänning på plintarna 1 och 3, och kretsen för relä P1 är öppen. Öppningskontakten P1 håller kondensatorn C i urladdat tillstånd och trioden Tr i läge 0. I detta fall är utgångsreläet P2 avaktiverat.

Ris. 2. Kretsar för att slå på VL-17-reläet: a — med preliminär matningsspänning, b — med matningsspänning när styrkontakten U är sluten

Fikon. 3. Funktionsdiagram för VL-17-reläet.

När kontakt y sluts (se fig. 2) aktiveras relä P1, kontakt P1 öppnas och kondensator C börjar laddas. Kondensatorn laddas genom ett justerbart motstånd R, vars resistansvärde bestämmer reläets fördröjningstid.

Värdet på motståndet för motståndet R ställs in av omkopplarna P. När spänningen i kondensatorn C når ett visst värde öppnas dioden D, och från generatorn GI genom kondensatorn C, dioden D, kondensatorn C1 kommer att skicka en strömpuls till trioden Tr, som kommer att passera i position 1 och kommer att slå på utgångsreläet P2, vars kontakter är slutna i driftkretsen.

När kontakten öppnar på relä P1 stannar strömmen, kontakten P1 sluter och tidsreläet återgår till sitt ursprungliga läge. Öppningsspänningen för dioden D är inställd på fabriken med hjälp av ett justerbart motstånd R2.

När tidsreläet slås på enligt kretsen med spänningsförsörjning, när styrkontakten är sluten, sker övergången av trioden till O-läget när spänningen appliceras på reläkretsen.

Ris. 4.Kurvor för termisk stabilitet för kontakttråden (kurvorna är tagna vid I = 800 A - långtidsbelastning av två ledningar med ett tvärsnitt S = 85 mm2 och den maximala uppvärmningstemperaturen för tråden 100 ° C) 1 - toc ° = 5 ° C, 2 — toc ° = 20 ° C, 3 — toc ° = 40 ° C

VL-17-tidsreläer är tillverkade för spänningar på 127 eller 220 V och för ett intervall av tidsfördröjningar från 0,1 till 200 sek.

För att skapa en tidsfördröjning kan du använda andra typer av tidsreläer som passar intervallet av tidsfördröjningar. Inställningen av strömskyddsreläet vid den aktuella tiden bestäms av uttrycket:

där Isc.min är ledningens minsta kortslutningsström, 1,3 är tillförlitlighetsfaktorn.

Tidsfördröjningen för överströmsskyddet bestäms av kontaktledningens värmekurva beroende på brytarens inställningsström (fig. 4).

Fördelarna med det beskrivna skyddet är enkel installation och drift och låg kostnad.

Den största nackdelen med detta skydd är att dess tidsfördröjning är oberoende, det vill säga att den inte ändras beroende på kontaktledningens temperaturförändring och belastningsströmmens storlek. Därför finns det fall av falsk utlösning av skyddet. Detta kan undvikas genom att öka skyddets svarstid, vilket kan leda till glödgning av kontaktledningen. Därför är det på vissa linjer nödvändigt att installera flera uppsättningar skydd: en med en längre tidsfördröjning vid lägre driftsström, den andra med en kortare tidsfördröjning vid högre driftsström.

När du installerar två TVZ-apparater väljs ström- och tidsinställningarna enligt följande:

• den aktuella inställningen för den första uppsättningen väljs av uttrycket

och tidsinställningen för den första uppsättningen är längs kontaktsondens värmekurva, beroende på strömbrytarens inställning,

• den aktuella inställningen för den andra TVZ-apparaten väljs av uttrycket

tidsinställningen för den andra uppsättningen tas från kontaktledningens värmekurva, beroende på inställningsströmmen för den första uppsättningen.

Eftersom PT-40-lindningen är ansluten direkt till shunten och har en potential på 600 V, testas isoleringen mellan lindningen och kontakterna, mellan lindningen och ramen (jord) med en spänning på 5 kV vid industriell frekvens. Motståndet hos anslutningskablarna från shunten till PT-40-reläet måste vara minimalt.

Anställda på Mosgortransproekt har utvecklat en enhet för en integrator av strömskydd — ITVZ. I detta skydd, istället för ett relä, är en spole av en magnetisk förstärkare ansluten till shunten. Den magnetiska förstärkarens utgångsspole är ansluten till tidsreläet VL-17.

Fördelen med detta skydd är att det har en beroende karaktäristik, det vill säga att svarstiden beror på storleken på strömmen som flyter i kraftkretsen. Detta skydd övervakar indirekt, genom strömmen i den skyddade kretsen, kontaktledningens värmetemperatur.

Skyddet är justerat på ett sådant sätt att formen på beroendekurvan liknar formen på kontaktledningens värmekurva och på samma ordinata skulle den ligga under värmekurvan.

Nackdelarna med detta skydd är den relativt höga kostnaden och komplexiteten, både vid installation och i driftsättning och drift, jämfört med TVZ.

Utility Academy har utvecklat ett termiskt skydd för 600 V-ledningar, som för närvarande genomgår drifttestning.Detta skydd består av ett stycke kontaktledning ansluten i serie till transformatorstationen med matningsledningskretsen. Ett hål görs i tråden, i vilket en termistor sätts in, som har en reläeffekt. Vid en viss temperatur sjunker termistorns resistans kraftigt och samtidigt triggas ett relä som verkar för att öppna strömbrytaren När tråden svalnar till en viss temperatur återställer termistorn sitt motstånd och reläet försvinner.

Ris. 5. Schematisk bild av IKZ kortslutningsprovare

Förutom att skydda ledningarna från låga kortslutningsströmmar, för att minska slitaget på omkopplarna och öka tillförlitligheten hos strömförsörjningen av ledningarna, är det nödvändigt att utesluta möjligheten att slå på linjebrytaren om kortslutningen kretsen har inte försvunnit i linjen. För detta ändamål används en speciell linjetestanordning utvecklad av Moogortransproekt - kortslutningssökare (diskriminator) IKZ.

När ledningsomkopplaren är avstängd stänger dess hjälpkontakt kretsen för primärlindningen av transformatorn TP — p (fig. 5) och från dess sekundärlindning, genom ventilerna PÅ, skickas en halvvågsströmtestström till linjen. Dessutom är matningskretsen för likriktarbrygga 1 (I-36 V) sluten.

Värdet på testströmmen som skickas av IKZ-enheten till linjen beror på värdet på linjeresistansen.Kortslutningsdetektorn är justerad på ett sådant sätt att när linjeresistansen överstiger 1 - 1,2 ohm ger IKZ-reläet tillåtelse att automatiskt slå på linjebrytaren, och om linjeresistansen är mindre än 0,8-0,6 ohm, IKZ-reläet bryter omkopplaren för automatisk stängning.

Spänningsfallet över motstånden P7 och P8, parallellt med vilka likriktarbryggan 2 är ansluten, beror på storleken på testströmmen. Interaktionen mellan de magnetiska flödena i den magnetiska förstärkaren MU, skapad av förstärkarspolarna anslutna till likriktarbryggorna 1 och 2, bestämmer IKZ-reläets funktion.