Izbira zaščitnih nastavitev za 600 V vode na vlečnih postajah

Nastavitveni tok linijskih stikal je odvisen od izračunanega obremenitvenega toka voda kot tudi od vrednosti toka kratkega stika na koncu voda.

Trenutno je v povezavi z uvedbo energetsko intenzivnega voznega parka in povečanjem frekvence gibanja nastavitveni tok linearnih stikal, odvisno od izračunanega bremenskega toka, izbran na naslednji način:

1. za tramvaj

kjer je Iras nazivni obremenitveni tok, 1000 je konstantna vrednost za enojne G-avtomobile, 2000 je enako za 2-avtomobile G-avtomobile,

2. za trolejbus

Izklopni tok stikal VAB-20, VAB-20M in VAB-36 iz magnetnega sistema je izbran v območju 4500-5000 amperov.

V praksi je veliko vodov, v katerih nastavitev, izbrana glede na nazivni obremenitveni tok, presega tok kratkega stika na koncu voda, kar lahko privede do neprekinjenega kratkega stika in žarjenja kontaktne žice.V zvezi s tem zmanjšanje nastavitvenega toka stikal povzroči veliko lažnih izklopov stikal iz normalnih bremenskih tokov, kar slabo vpliva na stikala, pospeši njihovo obrabo in poveča število popravil, poslabša kakovost napajanja progi in naraščajoče izgube energije zaradi prisilnega zagona voznega parka.

Da bi lahko povečali nastavitve stikal in hkrati zagotovili, da sprožijo tokove kratkega stika, nižje od nastavitvenega toka, je bilo razvitih več vrst kratkostičnih zaščit na liniji. V trenutku vlečne postaje najpreprostejša tokovna zaščita 600 daljnovodov v TVZ je dobila široko razširjenost.

Na sl. 1 prikazuje diagram zaščite glede na trenutni čas. Priključen je shunt, ki se nahaja v tokokrogu zaščitenega voda rele RT-40… Ko v liniji teče tok, ki je enak ali večji od nastavitvenega toka releja, kontakt T sklene vezje časovnega releja, ta pa z vnaprej določeno časovno zakasnitvijo sklene svoj kontakt v sprožilnem vezju odklopnika. Če obremenitev linije pade, preden časovni rele zapre sprožilni tokokrog, bo odprt kontakt tokovnega releja T sprožil časovni rele in odklopnik se ne bo odprl.

riž. 1. Shema tokovne zaščite daljnovodov 600 V

Časovni rele. VL-17 lahko vklopite na dva načina:

• s predhodnim napajanjem napajalne napetosti (slika 1, a)

• z vklopljeno napajalno napetostjo, ko je krmilni kontakt zaprt (slika 1, b).

Na sl. 2 prikazuje funkcionalni diagram releja VL-17. Rele deluje na naslednji način.Pri vklopu po shemi s prednapajanjem se napetost napaja na sponkah 1 in 3, vezje releja P1 pa je odprto. Odpiralni kontakt P1 ohranja kondenzator C v izpraznjenem stanju in triodo Tr v položaju 0. V tem primeru je izhodni rele P2 onemogočen.

riž. 2. Vezja za vklop releja VL-17: a - s predhodnim napajanjem napajalne napetosti, b - z napajanjem napajalne napetosti, ko je krmilni kontakt U zaprt

sl. 3. Funkcionalni diagram releja VL-17.

Ko se kontakt y zapre (glej sliko 2), se aktivira rele P1, kontakt P1 se odpre in kondenzator C se začne polniti. Kondenzator se polni preko nastavljivega upora R, katerega vrednost upora določa zakasnitveni čas releja.

Vrednost upora upora R nastavimo s stikali P. Ko napetost v kondenzatorju C doseže določeno vrednost, se dioda D odpre, iz generatorja GI pa skozi kondenzator C, diodo D, kondenzator C1 bo prepustil tokovni impulz triodi Tr, ki bo prešla v položaj 1 in bo vklopila izhodni rele P2, katerega kontakti so zaprti v delovnem vezju.

Ko se kontakt na releju P1 odpre, se tok ustavi, kontakt P1 se zapre in časovni rele se vrne v prvotni položaj. Odpiralna napetost diode D je tovarniško nastavljena z nastavljivim uporom R2.

Ko je časovni rele vklopljen v skladu z vezjem z napajalno napetostjo, ko je krmilni kontakt zaprt, pride do prehoda triode v položaj O, ko se napetost nanese na relejno vezje.

riž. 4.Krivulje toplotne stabilnosti kontaktne žice (krivulje so vzete pri I = 800 A - dolgotrajna obremenitev dveh žic s presekom S = 85 mm2 in največja temperatura ogrevanja žice 100 ° C) 1 - toc ° = 5 ° C, 2 — toc ° = 20 ° C, 3 — toc ° = 40 ° C

Časovni releji VL-17 so izdelani za napetosti 127 ali 220 V in za razpon časovnih zakasnitev od 0,1 do 200 s.

Če želite ustvariti časovni zamik, lahko uporabite druge vrste časovnih relejev, ki ustrezajo obsegu časovnih zamikov. Nastavitev tokovnega zaščitnega releja v trenutnem času je določena z izrazom:

kjer je Isc.min najmanjši kratkostični tok linije, 1,3 je faktor zanesljivosti.

Časovni zamik nadtokovne zaščite je določen z ogrevalno krivuljo kontaktnega vodnika v odvisnosti od nastavitvenega toka odklopnika (slika 4).

Prednosti opisane zaščite so enostavna namestitev in delovanje ter nizki stroški.

Glavna pomanjkljivost te zaščite je, da je njena časovna zakasnitev neodvisna, to je, da se ne spreminja glede na spremembo temperature kontaktnega vodnika in velikosti obremenitvenega toka. Zato prihaja do lažnih sprožitev zaščite. Temu se lahko izognemo s podaljšanjem odzivnega časa zaščite, kar lahko vodi do žarjenja kontaktne žice. Zato je na nekaterih vodih potrebno vgraditi več sklopov zaščit: enega z daljšim zakasnitvijo pri nižjem obratovalnem toku, drugega s krajšim zakasnitvijo pri višjem obratovalnem toku.

Pri namestitvi dveh TVZ sklopov se trenutne in časovne nastavitve izberejo na naslednji način:

• trenutna nastavitev prvega niza je izbrana z izrazom

in časovna nastavitev prvega niza je vzdolž ogrevalne krivulje kontaktne sonde, odvisno od toka nastavitve stikala,

• trenutna nastavitev drugega niza TVZ je izbrana z izrazom

časovna nastavitev drugega niza je vzeta iz ogrevalne krivulje kontaktnega vodnika, odvisno od nastavitvenega toka prvega niza.

Ker je navitje PT-40 priključeno neposredno na shunt in ima potencial 600 V, se izolacija med navitjem in kontakti, med navitjem in okvirjem (ozemljitvijo) testira z napetostjo 5 kV pri industrijski frekvenci. Odpornost povezovalnih žic od šanta do releja PT-40 mora biti minimalna.

Zaposleni v Mosgortransproektu so razvili napravo za integrator tokovne zaščite - ITVZ. Pri tej zaščiti je namesto releja na shunt priključena tuljava magnetnega ojačevalnika. Izhodna tuljava magnetnega ojačevalnika je povezana s časovnim relejem VL-17.

Prednost te zaščite je, da ima odvisno karakteristiko, to je, da je odzivni čas odvisen od velikosti toka, ki teče v napajalnem tokokrogu. Ta zaščita posredno, preko toka v varovanem krogu, spremlja temperaturo segrevanja kontaktnega vodnika.

Zaščita je nastavljena tako, da je oblika krivulje odvisnosti podobna obliki krivulje ogrevanja kontaktnega vodnika in bi bila na istih ordinatah pod krivuljo ogrevanja.

Slabosti te zaščite so razmeroma visoki stroški in zahtevnost, tako pri montaži kot pri zagonu in obratovanju v primerjavi s TVZ.

Utility Academy je razvila toplotno zaščito za 600 V vode, ki je trenutno v obratovalnem testiranju.Ta zaščita je sestavljena iz kosa kontaktne žice, ki je zaporedno povezana s transformatorsko postajo z napajalnim vezjem. V žici se naredi luknja, v katero se vstavi termistor, ki ima relejni učinek. Pri določeni temperaturi upornost termistorja močno pade in istočasno se sproži rele, ki deluje tako, da odpre stikalo.Ko se žica ohladi na določeno temperaturo, termistor povrne svoj upor in rele izgine.

riž. 5. Shema preizkuševalca kratkega stika IKZ

Poleg zaščite vodov pred nizkimi tokovi kratkega stika, da bi zmanjšali obrabo stikal in povečali zanesljivost napajanja vodov, je treba izključiti možnost vklopa linijskega stikala, če je kratek vezje ni izginilo v vrstici. V ta namen se uporablja posebna naprava za testiranje vodov, ki jo je razvil Moogortransproekt - iskalnik kratkega stika (diskriminator) IKZ.

Ko je omrežno stikalo izklopljeno, njegov pomožni kontakt zapre tokokrog primarnega navitja transformatorja TP — p (slika 5) in iz njegovega sekundarnega navitja, skozi ventile VKLOP, se preskusni tok polvalovnega toka pošlje v linija. Poleg tega je napajalni tokokrog usmerniškega mostu 1 (I-36 V) zaprt.

Vrednost testnega toka, ki ga naprava IKZ pošilja v vod, je odvisna od vrednosti upora voda.Detektor kratkega stika je nastavljen tako, da ko linijski upor preseže 1 - 1,2 ohma, rele IKZ dovoli samodejni vklop linijskega stikala, in če je linijski upor manjši od 0,8-0,6 ohmov, Rele IKZ prekine stikalo za samodejno zapiranje.

Padec napetosti na uporih P7 in P8, vzporedno s katerimi je priključen usmerniški most 2, je odvisen od velikosti preskusnega toka. Interakcija magnetnih tokov v magnetnem ojačevalniku MU, ki jih ustvarjajo ojačevalne tuljave, povezane z usmerniškima mostovoma 1 in 2, določa delovanje releja IKZ.