Selectarea setărilor de protecție pentru liniile de 600 V la stațiile de tracțiune
Curentul de reglare al comutatoarelor de linie depinde de curentul de sarcină calculat al liniei, precum și de valoarea curentului de scurtcircuit la capătul liniei.
În prezent, în legătură cu introducerea materialului rulant consumator de energie și creșterea frecvenței de mișcare, curentul de reglare al comutatoarelor liniare, în funcție de curentul de sarcină calculat, este selectat după cum urmează:
1. pentru un tramvai
unde Iras este curentul de sarcină nominal, 1000 este o valoare constantă pentru mașinile G unice, 2000 este același pentru mașinile G cu 2 mașini,
2. pentru un troleibuz
Curentul de declanșare al comutatoarelor VAB-20, VAB-20M și VAB-36 din sistemul magnetic este ales să fie de ordinul 4500-5000 de amperi.
În practică, există multe linii în care setarea selectată în funcție de curentul nominal de sarcină depășește curentul de scurtcircuit la capătul liniei, ceea ce poate duce la un scurtcircuit neîntrerupt și la recoacere a firului de contact.În acest sens, reducerea curentului de reglare a întrerupătoarelor provoacă o mulțime de declanșări false ale întrerupătoarelor de la curenții normali de sarcină, ceea ce are un efect negativ asupra întrerupătoarelor, accelerând uzura acestora și mărind numărul de reparații, deteriorând calitatea alimentării. linie și creșterea pierderilor de energie de la pornirea forțată a materialului rulant.
Pentru a putea crește setările întrerupătoarelor și, în același timp, a asigura că acestea declanșează curenți de scurtcircuit mai mici decât curentul de reglare, au fost dezvoltate mai multe tipuri de protecție la scurtcircuit de linie. În momentul de substații de tracțiune cea mai simplă protecție în timp curent a 600 de linii electrice din TVZ a primit o distribuție largă.
În fig. 1 prezintă o diagramă de protecție în funcție de timpul curent. Este conectat un șunt situat în circuitul liniei protejate releu RT-40… Când în linie circulă un curent egal sau mai mare decât curentul de setare a releului, contactul T închide circuitul releului de timp, care, cu o întârziere predeterminată, își închide contactul în circuitul de declanșare a întreruptorului. Dacă sarcina de linie scade înainte ca releul de timp să închidă circuitul de declanșare, contactul deschis al releului de curent T va declanșa releul de timp și întrerupătorul nu se va deschide.
Orez. 1. Schema de protectie curenta a liniilor electrice de 600 V
Releu de timp. VL-17 poate fi pornit în două moduri:
• cu alimentare prealabilă a tensiunii de alimentare (fig. 1, a)
• cu tensiune de alimentare aplicată când contactul de comandă este închis (fig. 1, b).
În fig. 2 prezintă o diagramă funcțională a releului VL-17. Releul funcționează după cum urmează.La pornirea conform schemei cu prealimentare, tensiunea este aplicată la bornele 1 și 3, iar circuitul releului P1 este deschis. Contactul de deschidere P1 mentine condensatorul C in starea descarcata si trioda Tr in pozitia 0. In acest caz, releul de iesire P2 este dezactivat.
Orez. 2. Circuite pentru pornirea releului VL-17: a — cu alimentare prealabilă a tensiunii de alimentare, b — cu alimentare a tensiunii de alimentare când contactul de comandă U este închis
Smochin. 3. Schema funcțională a releului VL-17.
Când contactul y se închide (vezi fig. 2), releul P1 este activat, contactul P1 se deschide și condensatorul C începe să se încarce. Condensatorul este încărcat printr-un rezistor reglabil R, a cărui valoare a rezistenței determină timpul de întârziere al releului.
Valoarea rezistenței rezistorului R este setată de comutatoarele P. Când tensiunea din condensatorul C atinge o anumită valoare, dioda D se va deschide, iar de la generatorul GI prin condensatorul C, dioda D, condensatorul C1 va transmite un impuls de curent triodei Tr, care va trece în poziția 1 și va porni releul de ieșire P2, ale cărui contacte sunt închise în circuitul de funcționare.
Când contactul se deschide pe releul P1, curentul se oprește, contactul P1 se închide și releul de timp va reveni la poziția inițială. Tensiunea de deschidere a diodei D este setată din fabrică cu ajutorul unui rezistor reglabil R2.
Când releul de timp este pornit conform circuitului cu alimentare cu tensiune, când contactul de comandă este închis, trecerea triodei în poziția O are loc atunci când tensiunea este aplicată circuitului releului.
Orez. 4.Curbele de stabilitate termică a firului de contact (curbele sunt luate la I = 800 A — încărcarea pe termen lung a două fire cu o secțiune transversală S = 85 mm2 și temperatura maximă de încălzire a firului 100 ° C) 1 — toc ° = 5 ° C, 2 — toc ° = 20 ° C, 3 — toc ° = 40 ° C
Releele de timp VL-17 sunt fabricate pentru tensiuni de 127 sau 220 V și pentru un interval de întârzieri de la 0,1 la 200 sec.
Pentru a crea o întârziere, puteți utiliza alte tipuri de relee de timp care se potrivesc intervalului de întârzieri. Setarea releului de protecție curent la momentul curent este determinată de expresia:
unde Isc.min este curentul minim de scurtcircuit al liniei, 1,3 este factorul de fiabilitate.
Întârzierea protecției la supracurent este determinată de curba de încălzire a firului de contact în funcție de curentul de reglare a întreruptorului (Fig. 4).
Avantajele protecției descrise sunt ușurința de instalare și operare și costul redus.
Principalul dezavantaj al acestei protecții este că întârzierea sa este independentă, adică nu se modifică în funcție de schimbarea temperaturii firului de contact și de mărimea curentului de sarcină. Prin urmare, există cazuri de declanșare falsă a protecției. Acest lucru poate fi evitat prin creșterea timpului de răspuns al protecției, ceea ce poate duce la recoacerea firului de contact. Prin urmare, pe unele linii este necesară instalarea mai multor seturi de protecție: unul cu întârziere mai mare la curent de funcționare mai mic, celălalt cu întârziere mai scurtă la curent de funcționare mai mare.
Când instalați două seturi TVZ, setările curente și de timp sunt selectate după cum urmează:
• setarea curentă a primului set este selectată de expresie
iar setarea timpului primului set este de-a lungul curbei de încălzire a sondei de contact, în funcție de curentul setării comutatorului,
• setarea curentă a celui de-al doilea set TVZ este selectată prin expresie
setarea timpului celui de-al doilea set este luată din curba de încălzire a firului de contact, în funcție de curentul de setare al primului set.
Deoarece înfășurarea PT-40 este conectată direct la șunt și are un potențial de 600 V, izolația dintre înfășurare și contacte, dintre înfășurare și cadru (masă) este testată cu o tensiune de 5 kV la frecvența industrială. Rezistența firelor de conectare de la șunt la releul PT-40 trebuie să fie minimă.
Angajații Mosgortransproekt au dezvoltat un dispozitiv pentru un integrator de protecție curentă — ITVZ. În această protecție, în locul unui releu, la șunt este conectată o bobină a unui amplificator magnetic. Bobina de ieșire a amplificatorului magnetic este conectată la releul de temporizare VL-17.
Avantajul acestei protecții este că are o caracteristică dependentă, adică timpul de răspuns depinde de mărimea curentului care curge în circuitul de putere. Această protecție indirectă, prin curentul din circuitul protejat, monitorizează temperatura de încălzire a firului de contact.
Protecția este reglată în așa fel încât forma curbei de dependență să fie asemănătoare cu forma curbei de încălzire a firului de contact și în aceleași ordonate ar fi sub curba de încălzire.
Dezavantajele acestei protecții sunt costul și complexitatea relativ ridicate, atât la instalare, cât și la punere în funcțiune și exploatare, comparativ cu TVZ.
Academia de utilități a dezvoltat o protecție termică pentru liniile de 600 V, care este în prezent în curs de testare operațională.Această protecție constă dintr-o bucată de fir de contact conectată în serie la substația cu circuitul liniei de alimentare. Se face o gaură în fir, în care este introdus un termistor, care are efect de releu. La o anumita temperatura, rezistenta termistorului scade brusc si in acelasi timp se declanseaza un releu care actioneaza pentru a deschide intrerupatorul.Cand firul se raceste la o anumita temperatura, termistorul isi reface rezistenta si releul dispare.
Orez. 5. Schema schematică a testerului de scurtcircuit IKZ
Pe lângă protejarea liniilor de curenții mici de scurtcircuit, pentru a reduce uzura întrerupătoarelor și pentru a crește fiabilitatea alimentării liniilor, este necesar să se excludă posibilitatea de a porni comutatorul de linie dacă scurtcircuitul. circuitul nu a dispărut în linie. În acest scop, este utilizat un dispozitiv special de testare a liniilor dezvoltat de Moogortransproekt - detector de scurtcircuit (discriminator) IKZ.
Când întrerupătorul de linie este oprit, contactul său auxiliar închide circuitul înfășurării primare a transformatorului TP — p (Fig. 5) și din înfășurarea sa secundară, prin supapele ON, este trimis un curent de testare a curentului de semiundă către linia. În plus, circuitul de alimentare al punții redresoare 1 (I-36 V) este închis.
Valoarea curentului de testare trimis de dispozitivul IKZ către linie depinde de valoarea rezistenței liniei.Detectorul de scurtcircuit este reglat astfel încât, atunci când rezistența liniei depășește 1 - 1,2 ohmi, releul IKZ oferă permisiunea de a porni automat comutatorul de linie, iar dacă rezistența liniei este mai mică de 0,8-0,6 ohmi, Releul IKZ rupe întrerupătorul de auto-închidere.
Căderea de tensiune pe rezistențele P7 și P8, în paralel cu care este conectată puntea redresorului 2, depinde de mărimea curentului de testare. Interacțiunea fluxurilor magnetice din amplificatorul magnetic MU, create de bobinele amplificatorului conectate la punțile redresoare 1 și 2, determină funcționarea releului IKZ.