Επιλογή ρυθμίσεων προστασίας για γραμμές 600 V σε υποσταθμούς έλξης

Το ρεύμα ρύθμισης των διακοπτών γραμμής εξαρτάται από το υπολογιζόμενο ρεύμα φορτίου της γραμμής καθώς και από την τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος στο τέλος της γραμμής.

Επί του παρόντος, σε σχέση με την εισαγωγή του ενεργοβόρου τροχαίου υλικού και την αύξηση της συχνότητας κίνησης, το ρεύμα ρύθμισης των γραμμικών διακοπτών, ανάλογα με το υπολογιζόμενο ρεύμα φορτίου, επιλέγεται ως εξής:

1. για τραμ

όπου Iras είναι το ονομαστικό ρεύμα φορτίου, 1000 είναι μια σταθερή τιμή για μεμονωμένα αυτοκίνητα G, 2000 είναι το ίδιο για αυτοκίνητα G 2 αυτοκινήτων,

2. για τρόλεϊ

Το ρεύμα ενεργοποίησης των διακοπτών VAB-20, VAB-20M και VAB-36 από το μαγνητικό σύστημα επιλέγεται να είναι της τάξης των 4500-5000 αμπέρ.

Στην πράξη, υπάρχουν πολλές γραμμές στις οποίες η ρύθμιση που επιλέγεται σύμφωνα με το ονομαστικό ρεύμα φορτίου υπερβαίνει το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο τέλος της γραμμής, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε αδιάλειπτο βραχυκύκλωμα και ανόπτηση του σύρματος επαφής.Από αυτή την άποψη, η μείωση του ρεύματος ρύθμισης των διακοπτών προκαλεί μεγάλη εσφαλμένη ενεργοποίηση των διακοπτών από κανονικά ρεύματα φορτίου, κάτι που έχει άσχημη επίδραση στους διακόπτες, επιταχύνοντας τη φθορά τους και αυξάνοντας τον αριθμό των επισκευών, υποβαθμίζοντας την ποιότητα της παροχής γραμμή και αυξανόμενες απώλειες ενέργειας από την αναγκαστική εκκίνηση του τροχαίου υλικού.

Για να μπορείτε να αυξήσετε τις ρυθμίσεις των διακοπτών και ταυτόχρονα να διασφαλίσετε ότι διακόπτουν ρεύματα βραχυκυκλώματος χαμηλότερα από το ρεύμα ρύθμισης, έχουν αναπτυχθεί διάφοροι τύποι προστασίας από βραχυκύκλωμα γραμμής. Τη στιγμή του υποσταθμοί έλξης η απλούστερη προστασία τρέχοντος χρόνου των 600 γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας στο TVZ έλαβε ευρεία διανομή.

Στο σχ. 1 δείχνει ένα διάγραμμα προστασίας από την τρέχουσα ώρα. Συνδέεται μια διακλάδωση που βρίσκεται στο κύκλωμα της προστατευμένης γραμμής ρελέ RT-40… Όταν ένα ρεύμα ίσο ή μεγαλύτερο από το ρεύμα ρύθμισης του ρελέ ρέει στη γραμμή, η επαφή T κλείνει το κύκλωμα του ρελέ χρόνου, το οποίο, με μια προκαθορισμένη χρονική καθυστέρηση, κλείνει την επαφή του στο κύκλωμα ενεργοποίησης του διακόπτη. Εάν το φορτίο γραμμής πέσει πριν το ρελέ χρόνου κλείσει το κύκλωμα διακοπής, η ανοιχτή επαφή του ρελέ ρεύματος Τ θα ενεργοποιήσει το ρελέ χρόνου και ο διακόπτης δεν θα ανοίξει.

Ρύζι. 1. Σχέδιο προστασίας ρεύματος γραμμών ισχύος 600 V

Ρελέ χρόνου. Το VL-17 μπορεί να ενεργοποιηθεί με δύο τρόπους:

• με προκαταρκτική τροφοδοσία τάσης τροφοδοσίας (εικ. 1, α)

• με εφαρμοζόμενη τάση τροφοδοσίας όταν η επαφή ελέγχου είναι κλειστή (εικ. 1, β).

Στο σχ. 2 δείχνει ένα λειτουργικό διάγραμμα του ρελέ VL-17. Το ρελέ λειτουργεί ως εξής.Κατά την ενεργοποίηση σύμφωνα με το σχήμα με προ-τροφοδοσία, εφαρμόζεται τάση στους ακροδέκτες 1 και 3 και το κύκλωμα του ρελέ P1 είναι ανοιχτό. Η επαφή ανοίγματος P1 διατηρεί τον πυκνωτή C σε κατάσταση εκφόρτισης και την τρίοδο Tr στη θέση 0. Σε αυτήν την περίπτωση, το ρελέ εξόδου P2 είναι απενεργοποιημένο.

Ρύζι. 2. Κυκλώματα για την ενεργοποίηση του ρελέ VL-17: α — με προκαταρκτική τροφοδοσία τάσης τροφοδοσίας, β — με τροφοδοσία τάσης τροφοδοσίας όταν η επαφή ελέγχου U είναι κλειστή

Σύκο. 3. Λειτουργικό διάγραμμα του ρελέ VL-17.

Όταν η επαφή y κλείνει (βλ. Εικ. 2), το ρελέ P1 ενεργοποιείται, η επαφή P1 ανοίγει και ο πυκνωτής C αρχίζει να φορτίζει. Ο πυκνωτής φορτίζεται μέσω μιας ρυθμιζόμενης αντίστασης R, της οποίας η τιμή αντίστασης καθορίζει τον χρόνο καθυστέρησης του ρελέ.

Η τιμή της αντίστασης της αντίστασης R ρυθμίζεται από τους διακόπτες P. Όταν η τάση στον πυκνωτή C φτάσει μια ορισμένη τιμή, η δίοδος D θα ανοίξει και από τη γεννήτρια GI μέσω του πυκνωτή C, η δίοδος D, ο πυκνωτής Το C1 θα περάσει έναν παλμό ρεύματος στην τρίοδο Tr, η οποία θα περάσει στη θέση 1 και θα ενεργοποιήσει το ρελέ εξόδου P2, του οποίου οι επαφές είναι κλειστές στο κύκλωμα λειτουργίας.

Όταν ανοίξει η επαφή στο ρελέ P1, το ρεύμα σταματά, η επαφή P1 κλείνει και το ρελέ χρόνου θα επιστρέψει στην αρχική του θέση. Η τάση ανοίγματος της διόδου D ρυθμίζεται από το εργοστάσιο χρησιμοποιώντας μια ρυθμιζόμενη αντίσταση R2.

Όταν το ρελέ χρόνου είναι ενεργοποιημένο σύμφωνα με το κύκλωμα με τροφοδοσία τάσης, όταν η επαφή ελέγχου είναι κλειστή, η μετάβαση της τριόδου στη θέση O συμβαίνει όταν η τάση εφαρμόζεται στο κύκλωμα του ρελέ.

Ρύζι. 4.Καμπύλες θερμικής σταθερότητας του σύρματος επαφής (οι καμπύλες λαμβάνονται σε I = 800 A — μακροχρόνια φόρτωση δύο συρμάτων με διατομή S = 85 mm2 και μέγιστη θερμοκρασία θέρμανσης του σύρματος 100 ° C) 1 — toc ° = 5 ° C, 2 — toc ° = 20 ° C, 3 — toc ° = 40 ° C

Τα ρελέ χρόνου VL-17 κατασκευάζονται για τάσεις 127 ή 220 V και για ένα εύρος χρονικών καθυστερήσεων που κυμαίνονται από 0,1 έως 200 sec.

Για να δημιουργήσετε μια χρονική καθυστέρηση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλους τύπους ρελέ χρόνου που ταιριάζουν στο εύρος των χρονικών καθυστερήσεων. Η ρύθμιση του ρελέ προστασίας ρεύματος την τρέχουσα ώρα καθορίζεται από την έκφραση:

όπου Isc.min είναι το ελάχιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος της γραμμής, 1,3 είναι ο παράγοντας αξιοπιστίας.

Η χρονική καθυστέρηση της προστασίας υπερέντασης καθορίζεται από την καμπύλη θέρμανσης του σύρματος επαφής ανάλογα με το ρεύμα ρύθμισης του διακόπτη (Εικ. 4).

Τα πλεονεκτήματα της περιγραφόμενης προστασίας είναι η ευκολία εγκατάστασης και λειτουργίας και το χαμηλό κόστος.

Το κύριο μειονέκτημα αυτής της προστασίας είναι ότι η χρονική καθυστέρηση της είναι ανεξάρτητη, δηλαδή δεν αλλάζει ανάλογα με την αλλαγή θερμοκρασίας του σύρματος επαφής και το μέγεθος του ρεύματος φορτίου. Επομένως, υπάρχουν περιπτώσεις ψευδούς ενεργοποίησης της προστασίας. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί αυξάνοντας τον χρόνο απόκρισης προστασίας, ο οποίος μπορεί να οδηγήσει σε ανόπτηση του σύρματος επαφής. Επομένως, σε ορισμένες γραμμές είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε πολλά σετ προστασίας: το ένα με μεγαλύτερη χρονική καθυστέρηση σε χαμηλότερο ρεύμα λειτουργίας, το άλλο με μικρότερη χρονική καθυστέρηση σε υψηλότερο ρεύμα λειτουργίας.

Κατά την εγκατάσταση δύο σετ TVZ, οι ρυθμίσεις τρέχουσας και ώρας επιλέγονται ως εξής:

• η τρέχουσα ρύθμιση του πρώτου συνόλου επιλέγεται από την έκφραση

και η χρονική ρύθμιση του πρώτου σετ είναι κατά μήκος της καμπύλης θέρμανσης του αισθητήρα επαφής, ανάλογα με το ρεύμα της ρύθμισης του διακόπτη,

• η τρέχουσα ρύθμιση του δεύτερου σετ TVZ επιλέγεται από την έκφραση

η χρονική ρύθμιση του δεύτερου σετ λαμβάνεται από την καμπύλη θέρμανσης του σύρματος επαφής, ανάλογα με το ρεύμα ρύθμισης του πρώτου σετ.

Δεδομένου ότι το τύλιγμα PT-40 συνδέεται απευθείας με τη διακλάδωση και έχει δυναμικό 600 V, η μόνωση μεταξύ της περιέλιξης και των επαφών, μεταξύ της περιέλιξης και του πλαισίου (γείωση) δοκιμάζεται με τάση 5 kV σε βιομηχανική συχνότητα. Η αντίσταση των καλωδίων σύνδεσης από τη διακλάδωση στο ρελέ PT-40 πρέπει να είναι ελάχιστη.

Οι υπάλληλοι της Mosgortransproekt έχουν αναπτύξει μια συσκευή για έναν ολοκληρωμένο προστασίας ρεύματος — ITVZ. Σε αυτή την προστασία, αντί για ρελέ, ένα πηνίο μαγνητικού ενισχυτή συνδέεται με τη διακλάδωση. Το πηνίο εξόδου του μαγνητικού ενισχυτή συνδέεται με το ρελέ χρονισμού VL-17.

Το πλεονέκτημα αυτής της προστασίας είναι ότι έχει ένα εξαρτημένο χαρακτηριστικό, δηλαδή ο χρόνος απόκρισης εξαρτάται από το μέγεθος του ρεύματος που ρέει στο κύκλωμα ισχύος. Αυτή η προστασία έμμεσα, μέσω του ρεύματος στο προστατευμένο κύκλωμα, παρακολουθεί τη θερμοκρασία θέρμανσης του σύρματος επαφής.

Η προστασία ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε το σχήμα της καμπύλης εξάρτησης να είναι παρόμοιο με το σχήμα της καμπύλης θέρμανσης του σύρματος επαφής και στις ίδιες τεταγμένες θα είναι κάτω από την καμπύλη θέρμανσης.

Τα μειονεκτήματα αυτής της προστασίας είναι το σχετικά υψηλό κόστος και πολυπλοκότητα, τόσο στην εγκατάσταση όσο και στη θέση σε λειτουργία και λειτουργία, σε σύγκριση με το TVZ.

Η Utility Academy έχει αναπτύξει μια θερμική προστασία για γραμμές 600 V, η οποία αυτή τη στιγμή βρίσκεται υπό επιχειρησιακή δοκιμή.Αυτή η προστασία αποτελείται από ένα κομμάτι σύρματος επαφής συνδεδεμένο σε σειρά στον υποσταθμό με το κύκλωμα της γραμμής τροφοδοσίας. Στο σύρμα γίνεται μια τρύπα, στην οποία εισάγεται ένα θερμίστορ, το οποίο έχει αποτέλεσμα ρελέ. Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, η αντίσταση του θερμίστορ πέφτει απότομα και ταυτόχρονα ενεργοποιείται ένα ρελέ που ενεργεί για να ανοίξει το διακόπτη.Όταν το καλώδιο κρυώσει σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, το θερμίστορ ανακτά την αντίστασή του και το ρελέ εξαφανίζεται.

Ρύζι. 5. Σχηματικό διάγραμμα του ελεγκτή βραχυκυκλώματος IKZ

Εκτός από την προστασία των γραμμών από χαμηλά ρεύματα βραχυκυκλώματος, προκειμένου να μειωθεί η φθορά των διακοπτών και να αυξηθεί η αξιοπιστία της τροφοδοσίας των γραμμών, είναι απαραίτητο να αποκλειστεί η πιθανότητα ενεργοποίησης του διακόπτη γραμμής σε περίπτωση βραχυκυκλώματος το κύκλωμα δεν έχει εξαφανιστεί στη γραμμή. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται μια ειδική συσκευή δοκιμής γραμμής που αναπτύχθηκε από την Moogortransproekt - ανιχνευτής βραχυκυκλώματος (διακριτικός) IKZ.

Όταν ο διακόπτης γραμμής είναι απενεργοποιημένος, η βοηθητική του επαφή κλείνει το κύκλωμα του πρωτεύοντος τυλίγματος του μετασχηματιστή TP — p (Εικ. 5) και από τη δευτερεύουσα περιέλιξή του, μέσω των βαλβίδων ΟΝ, αποστέλλεται ρεύμα δοκιμής μισού κύματος στο η γραμμή. Επιπλέον, το κύκλωμα τροφοδοσίας της γέφυρας ανορθωτή 1 (I-36 V) είναι κλειστό.

Η τιμή του ρεύματος δοκιμής που αποστέλλεται από τη συσκευή IKZ στη γραμμή εξαρτάται από την τιμή της αντίστασης γραμμής.Ο ανιχνευτής βραχυκυκλώματος ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε όταν η αντίσταση γραμμής υπερβαίνει τα 1 — 1,2 ohms, το ρελέ IKZ δίνει την άδεια αυτόματης ενεργοποίησης του διακόπτη γραμμής και εάν η αντίσταση γραμμής είναι μικρότερη από 0,8-0 ,6 ohms, Το ρελέ IKZ σπάει το διακόπτη αυτόματου κλεισίματος.

Η πτώση τάσης στις αντιστάσεις P7 και P8, παράλληλα με τις οποίες συνδέεται η γέφυρα ανορθωτή 2, εξαρτάται από το μέγεθος του ρεύματος δοκιμής. Η αλληλεπίδραση των μαγνητικών ροών στον μαγνητικό ενισχυτή MU, που δημιουργείται από τα πηνία ενισχυτή που συνδέονται με τις γέφυρες ανορθωτή 1 και 2, καθορίζει τη λειτουργία του ρελέ IKZ.