НЕСЕЛЕКТИВНАЯ ЗАЩИТА ФИДЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЧЕРЕЗ БОЛЬШОЕ ПЕРЕХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Устройство относится к защите электрических сетей от токов короткого замыкания, в частности, к защите фидеров контактной сети электрических железных дорог переменного тока.
Известно устройство защиты от токов замыкания через большое переходное сопротивление, состоящее из дистанционного элемента с четырехугольной характеристикой срабатывания, продленной вдоль оси активных сопротивлений, и блока торможения дистанционного элемента высшими гармоническими составляющими, содержащимися в токе защищаемого фидера [1]. Указанное устройство является прототипом данного.
Устройство надежно идентифицирует замыкания через большое переходное сопротивление в зоне от тяговой подстанции до поста секционирования при узловой схеме питания с реализацией селективной
защиты межподстанционной зоны. Однако, при неселективной защите, когда на фидерах поста секционирования отсутствует релейная защита, при срабатывании защиты фидера тяговой подстанции, непосредственно питающего место замыкания, увеличение токов подпитки по фидеру соседнего пути и фидерам смежной подстанции недостаточно для срабатывания их комплектов, что является отказом [2].
Целью предлагаемого устройства является повышение чувствительности к токам замыкания через большое переходное сопротивление при неселективной защите межподстанционной зоны.
Устройство приведено на фигуре.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для защиты фидеров контактной сети переменного тока от токов короткого замыкания через большое переходное сопротивление, содержащее датчик тока ДТ и датчик напряжения ДН фидера контактной сети, блок торможения по высшим гармоникам тока фидера БТ, логический элемент И, дистанционный элемент ДЭ с четырехугольной угловой характеристикой срабатывания, продленной вдоль оси активных сопротивлений, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения, а другой вход подключен к выходу датчика тока, вход блока торможения по высшим гармоникам соединен с выходом датчика тока фидера, а выход подключен ко входу логического элемента И, другой вход которого подключен к выходу дистанционного элемента, дополнительно введены два повторителя сигнала
П1 и П2, входы которых подключены к выходу логического элемента И, причем на выходе одного повторителя формируется сигнал на отключение выключателя защищаемого фидера, а на выходе другого повторителя формируется сигнал на отключение выключателя фидера соседнего пути.
С датчиков тока ДТ и напряжения ДН информация о токе и напряжении на фидере контактной сети в соответствии с фигурой поступает на входы блоков ДЭ и БТ. В нормальном нагрузочном режиме содержание высших гармоник в токе фидера значительно, поэтому на выходе БТ будет запрет, и даже в случае попадания вектора сопротивления нагрузки в область срабатывания ДЭ и формировании на его выходе разрешающего сигнала, на выходе элемента И, а, следовательно, на выходах повторителей сигналов П1 и П2 не сформируются отключающие сигналы. В случае металлического короткого замыкания на линии содержание высших гармонических в токе фидера значительно снизится и на выходе БТ будет разрешающий сигнал. Однако из-за преобладания в цепи данного вида замыкания индуктивной составляющей вектор сопротивления фидера будет находиться выше области срабатывания ДЭ, на выходе которого будет запрет, и защита не будет реагировать. При замыкании через значительное переходное сопротивление содержание гармоник в токе фидера будет несколько выше содержания их в режиме металлического короткого замыкания и ниже чем в нормальном рабочем режиме, что приведет к формированию разрешающего сигнала на входе элемента И от блока БТ. Второй разрешающий сигнал будет
сформирован блоком ДЭ при попадании вектора сопротивления в область срабатывания. Сформированный управляющий сигнал с элемента И через повторители П1 и П2 одновременно поступит в цепи отключения высоковольтных выключателей поврежденного фидера и смежного фидера соседнего пути, соответственно. После отключения выключателей место замыкания будет подпитываться только от смежной подстанции. Изменившееся токораспределение приведет к существенному возрастанию аварийных токов, протекающих по ее фидерам, что вызовет срабатывание соответствующих комплектов защиты.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Пат. RU 40544 U 1 Россия, 7 Н 02 Н 3/00, В 60 М 1/00. Защита фидеров контактной сети переменного тока от токов короткого замыкания через большое переходное сопротивление / Г.С.Магай, И.А.Кремлев (Россия). - 2004113537/22; Заявлено 05.05.2004; Опубл. 10.09.2004. Бюл. №25.
2. Фигурнов Е.П. Релейная защита. - М.: Желдориздат, 2002. 720 с.