Совершенствование защиты от токов коротких замыканий системы распределенного тягового электроснабжения 3,3 кВ с питающей линией постоянного тока

• Автор: Самонин, Александр Петрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 192 с. : ил

Введение
1. Защиты от коротких замыканий тяговых сетей постоянного тока. Цель и задачи исследований
1.1. Обзор исследований по созданию защит от коротких замыканий тяговых сетей постоянного тока

1.2. Перспективные схемы тягового электроснабжения постоянного тока

1.3. Цель, задачи и методы исследования

2. Математическая модель системы электроснабжения с распределенным питанием тяговой сети

2.1. Автоматический преобразовательный пункт.

2.2. Экспериментальные исследования на макетной установке преобразовательного пункта

2.3. Быстродействующий выключатель.

2.4. Электроподвижной состав постоянного тока

2.5. Высоковольтная выпрямительная установка.

2.6. Тяговая и питающая сети
2.7. Выводы по второй главе
3. Исследование установившихся значений токов коротких замыканий в распределенной системе тягового электроснабжения
3.1. Теоретические методы определения установившихся
значений минимальных токов коротких замыканий в электротяговых сетях постоянного тока 3,3 кВ
3.2. Исследование минимальных токов короткого замыкания
фидера преобразовательного пункта в распределенной системе тягового электроснабжения.
. 3.3. Сравнение защищенности тяговой сети постоянного тока
3,0 кВ в централизованной и распределенной системах тягового электроснабжения.
3.4. Исследование тока фидера при близких коротких
замыканиях в тяговой сети в централизованной и
распределенной системах тягового электроснабжения
3.5. Вы воды по третьей главе.
4. Исследование переходных процессов при коротких
замыканиях в распределенной системе тягового электроснабжения с питающей линией постоянного тока
4.1. Исследование тока высоковольтного фидера главной тяговой подстанции при коротких замыканиях в тяговой
сети постоянного тока 3,0 кВ.
4.2. Исследование тока высоковольтного фидера главной тяговой подстанции при коротких замыканиях в питающей линии постоянного тока
4.3. Обоснование рациональных алгоритмов защиты от токов
коротких замыканий распределенной системы тягового электроснабжения с питающей линией постоянного тока
4.4. Выводы по четвертой главе.
5. Отключение аварийных токов управляемым преобразователем
главной тяговой подстанции.
5.1. Математическая модель высоковольтного управляемого выпрямителя главной тяговой подстанции.
5.2. Отключение токов короткого замыкания методом блокирования управляющих импульсов тиристоров высоковольтной выпрямительной установки.
5.3. Отключение токов короткого замыкания методом блокирования управляющих импульсов тиристоров высоковольтного выпрямителя с разрядной цепочкой
5.4. Отключение токов короткого замыкания методом перевода управляемого выпрямителя в инверторный режим.
5.5. Обоснование рациональных алгоритмов управления тиристорным выпрямителем в аварийных режимах.
5.6. Выводы по пятой главе
Заключение.
Список использованных источников


Блокировка может быть применена в качестве основной защиты только в случае высокой надежности и постоянного контроля целостности линии связи. Для уменьшения количества ложных отключений БВ изза бросков тока в тех случаях, когда нагрузки близки к токам уставки, и при двух последовательно включенных быстродействующих выключателях целесообразно применение двухзонной защиты , . Идея этого вида защиты заключается в том, что первый БВ регулируется на ток короткого замыкания в наиболее удаленной точке, но за счет уменьшения индуктивности шунта понижается его чувствительность к броскам тока. Второй БВ регулируют на значительно большую величину тока, но индуктивность шунта не меняется. Повышенная уставка делает его также менее чувствительным к броскам тока нагрузки. Оба выключателя взаимно блокируются так, чтобы отключение одного вызывало отключение другого. Потенциальные защиты реагируют на величину напряжения в контактной сети. Такая защита может быть выполнена в следующих вариантах с действием на короткозамыкатель, создающий глухое короткое замыкание и, как следствие, отключение быстродействующих выключателей подстанции и поста секционирования с подачей импульса в линии связи потенциальной блокировки или в систему телеблокировки выключателей. Дистанционная защита защита по сопротивлению, смысл действия такой защиты заключается в том, что реле сопротивления непрерывно измеряет некоторое условное фиктивное сопротивление, равное отношению подведенного к нему напряжения к току и срабатывающее при его снижении ниже значения уставки. При нормальных режимах это сопротивление, как правило, выше, чем при коротком замыкании. В настоящее время на дорогах постоянного тока применяется тепловая защита контактной сети ТЗКС, разработанная УрГАПС с датчиком тока НИИЭФА . Она предназначена для защиты от отжига проводов контактной подвески в рабочих, вынужденных и аварийных режимах работы участков магистральных ж. Аппаратура обеспечивает защиту тяговой сети при коротких замыканиях с токами, меньшими максимальных рабочих, и позволяет исключить мертвые зоны. При достижении максимально допустимого уровня температуры для данного типа контактной подвески исполнительный орган защиты выдает команду на отключение БВ. Основными недостатками такой защиты являются низкое быстродействие и большая погрешность в вычислении текущей температуры проводов контактной сети. Если скорости нарастания тока в режимах короткого замыкания и нагрузки существенно отличаются, можно построить защиту, реагирующую на скорость изменения тока. Большинство из перечисленных видов защит на железных дорогах постоянного тока практически не используются за исключением максимальноимпульсной и псевдотепловой. В настоящее время на отечественных и зарубежных дорогах постоянного тока применяются и совершенствуются многопараметрические защиты 5, , , объединяющие воедино несколько видов защит, разработанных за многие годы, и кроме того выполняющие некоторые функции автоматики и телемеханики питающего фидера. Первой многопараметрической адаптивной защитой, разработанной в России, была защита контактной сети типа ЗМКС 3,3 разработчики МИИТ, ВНИИЖТ , . Защита предназначена для отключения малых токов к. БВ. При этом уставки БВ для снижения числа неселективных отключений могут быть увеличены на таким образом, что сами БВ осуществляют защиту от близких к. ЗМКС 3,3 от малых токов удаленных коротких замыканий. Защита ЗМКС 3,3 выполнена на полупроводниковых схемах с малой степенью интеграции, что снижает ее надежность. В развитие защиты ЗМКС3,3 разработан МИИТ микропроцессорный блок защиты БЗМ1, предназначенный для современной сервисной защиты фидеров тяговой сети постоянного тока 3,3 кВ . Блок БЗ М1 выполнен как самотестирующее и самотестируемое устройство. АПВ рабочим напряжением сети на отсутствие в ней к. Из зарубежных разработок наибольшего внимания заслуживает Цифровое защитное устройство для систем постоянного тока концерна МЕИ8 АС . Оно предназначено для защиты контактной сети от перегрузок и к. Имеет набор защитных и сервисных функций как у отечественной защиты БЗМ1.