Lựa chọn cài đặt bảo vệ cho đường dây 600 V tại trạm biến áp lực kéo

Dòng điện chỉnh định của công tắc đường dây phụ thuộc vào dòng tải tính toán của đường dây cũng như giá trị dòng điện ngắn mạch cuối đường dây.

Hiện tại, liên quan đến việc giới thiệu đầu máy sử dụng nhiều năng lượng và tăng tần suất di chuyển, dòng cài đặt của công tắc tuyến tính, tùy thuộc vào dòng tải tính toán, được chọn như sau:

1. cho xe điện

trong đó Iras là dòng tải định mức, 1000 là giá trị không đổi đối với ô tô G đơn, 2000 giống với ô tô G 2 ô tô,

2. cho xe điện

Dòng điện ngắt của các công tắc VAB-20, VAB-20M và VAB-36 từ hệ thống từ tính được chọn theo thứ tự 4500-5000 ampe.

Trong thực tế, có nhiều đường dây trong đó cài đặt được chọn theo dòng tải định mức vượt quá dòng ngắn mạch ở cuối đường dây, có thể dẫn đến ngắn mạch không đứt và dây tiếp xúc bị ủ.Về vấn đề này, việc giảm dòng điện cài đặt của công tắc gây ra nhiều hiện tượng ngắt nhầm công tắc so với dòng tải bình thường, điều này có ảnh hưởng xấu đến công tắc, làm tăng tốc độ mài mòn của chúng và tăng số lần sửa chữa, làm giảm chất lượng của nguồn cung cấp tuyến và tăng tổn thất năng lượng do bắt đầu khởi động đầu máy toa xe.

Để có thể tăng cài đặt của công tắc và đồng thời đảm bảo rằng dòng ngắn mạch của chúng thấp hơn dòng cài đặt, một số loại bảo vệ ngắn mạch đường dây đã được phát triển. Tại thời điểm của trạm biến áp sức kéo bảo vệ thời gian hiện tại đơn giản nhất của 600 đường dây điện trong TVZ đã được phân phối rộng rãi.

Trong bộ lễ phục. 1 thể hiện sơ đồ bảo vệ theo thời gian hiện tại. Một shunt nằm trong mạch của đường dây được bảo vệ được kết nối chuyển tiếp RT-40… Khi dòng điện bằng hoặc lớn hơn dòng điện cài đặt rơle chạy trong đường dây, tiếp điểm T sẽ đóng mạch rơle thời gian, mạch này, với độ trễ thời gian định trước, sẽ đóng tiếp điểm của nó trong mạch ngắt của bộ ngắt mạch. Nếu tải đường dây giảm trước khi rơle thời gian đóng mạch ngắt, tiếp điểm mở của rơle dòng điện T sẽ ngắt rơle thời gian và cầu dao sẽ không mở.

Cơm. 1. Sơ đồ bảo vệ dòng điện đường dây 600 V

Rơ le thời gian. VL-17 có thể được bật theo hai cách:

• với nguồn cung cấp điện áp cung cấp sơ bộ (hình 1, a)

• với điện áp nguồn cấp khi tiếp điểm điều khiển đóng (hình 1, b).

Trong bộ lễ phục. Hình 2 hiển thị sơ đồ chức năng của rơle VL-17. Rơle hoạt động như sau.Khi bật theo sơ đồ với nguồn cung cấp trước, điện áp được đặt vào các đầu 1 và 3, và mạch của rơle P1 được mở. Tiếp điểm mở P1 giữ tụ điện C ở trạng thái xả và triode Tr ở vị trí 0. Trong trường hợp này, rơle đầu ra P2 bị tắt.

Cơm. 2. Các mạch để bật rơle VL-17: a — với nguồn điện áp cung cấp sơ bộ, b — với nguồn cung cấp điện áp cung cấp khi đóng tiếp điểm điều khiển U

Quả sung. 3. Sơ đồ chức năng của rơ le VL-17.

Khi tiếp điểm y đóng (xem Hình 2), rơle P1 được kích hoạt, tiếp điểm P1 mở và tụ điện C bắt đầu nạp. Tụ điện được nạp thông qua một điện trở R có thể điều chỉnh, giá trị điện trở của nó xác định thời gian trễ của rơle.

Giá trị của điện trở R được đặt bởi các công tắc P. Khi điện áp trong tụ điện C đạt đến một giá trị nhất định, điốt D sẽ mở và từ máy phát GI qua tụ điện C, điốt D, tụ điện C1 sẽ truyền xung hiện tại đến triode Tr, xung này sẽ truyền ở vị trí 1 và sẽ bật rơle đầu ra P2, có các tiếp điểm được đóng trong mạch vận hành.

Khi tiếp điểm mở trên rơle P1, dòng điện dừng lại, tiếp điểm P1 đóng và rơle thời gian sẽ trở về vị trí ban đầu. Điện áp mở của diode D được đặt tại nhà máy bằng điện trở điều chỉnh R2.

Khi rơle thời gian được bật theo mạch có nguồn điện áp, khi tiếp điểm điều khiển được đóng lại, quá trình chuyển đổi của triode sang vị trí O xảy ra khi điện áp được đặt vào mạch rơle.

Cơm. 4.Đường cong ổn định nhiệt của dây tiếp xúc (các đường cong được lấy ở I = 800 A — tải dài hạn của hai dây có tiết diện S = 85 mm2 và nhiệt độ đốt nóng tối đa của dây 100 ° C) 1 — toc ° = 5 ° C, 2 — toc° = 20 ° C, 3 — toc ° = 40 ° C

Rơle thời gian VL-17 được sản xuất cho điện áp 127 hoặc 220 V và cho dải thời gian trễ từ 0,1 đến 200 giây.

Để tạo thời gian trễ, bạn có thể sử dụng các loại rơle thời gian khác phù hợp với phạm vi thời gian trễ. Cài đặt của rơle bảo vệ dòng điện tại thời điểm hiện tại được xác định bằng biểu thức:

trong đó Isc.min là dòng ngắn mạch nhỏ nhất của đường dây, 1,3 là hệ số tin cậy.

Thời gian trễ của bảo vệ quá dòng được xác định bởi đường cong nhiệt của dây tiếp xúc tùy thuộc vào dòng điện cài đặt của cầu dao (Hình 4).

Ưu điểm của bảo vệ được mô tả là dễ cài đặt và vận hành và chi phí thấp.

Nhược điểm chính của bảo vệ này là độ trễ thời gian của nó là độc lập, nghĩa là nó không thay đổi tùy thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ của dây tiếp xúc và cường độ của dòng tải. Do đó, có những trường hợp kích hoạt bảo vệ sai. Điều này có thể tránh được bằng cách tăng thời gian đáp ứng bảo vệ, điều này có thể dẫn đến quá trình ủ dây tiếp xúc. Do đó, trên một số đường dây, cần phải cài đặt một số bộ bảo vệ: một bộ có thời gian trễ dài hơn ở dòng điện hoạt động thấp hơn, bộ kia có thời gian trễ ngắn hơn ở dòng điện hoạt động cao hơn.

Khi cài đặt hai bộ TVZ, cài đặt hiện tại và thời gian được chọn như sau:

• cài đặt hiện tại của tập hợp đầu tiên được chọn bởi biểu thức

và cài đặt thời gian của bộ đầu tiên dọc theo đường cong gia nhiệt của đầu dò tiếp xúc, tùy thuộc vào dòng điện của cài đặt công tắc,

• cài đặt hiện tại của bộ TVZ thứ hai được chọn theo biểu thức

cài đặt thời gian của bộ thứ hai được lấy từ đường cong gia nhiệt của dây tiếp xúc, tùy thuộc vào dòng điện cài đặt của bộ thứ nhất.

Do cuộn dây PT-40 được kết nối trực tiếp với shunt và có điện thế 600 V, nên cách điện giữa cuộn dây và các điểm tiếp xúc, giữa cuộn dây và khung (mặt đất) được thử nghiệm với điện áp 5 kV ở tần số công nghiệp. Điện trở của dây kết nối từ shunt đến rơle PT-40 phải nhỏ nhất.

Các nhân viên của Mosgortransproekt đã phát triển một thiết bị tích hợp bảo vệ hiện tại — ITVZ. Trong bảo vệ này, thay vì rơle, một cuộn dây của bộ khuếch đại từ tính được kết nối với shunt. Cuộn dây đầu ra của bộ khuếch đại từ tính được kết nối với rơle thời gian VL-17.

Ưu điểm của bảo vệ này là nó có một đặc tính phụ thuộc, nghĩa là thời gian đáp ứng phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy trong mạch nguồn. Bảo vệ này gián tiếp, thông qua dòng điện trong mạch được bảo vệ, theo dõi nhiệt độ đốt nóng của dây tiếp xúc.

Bảo vệ được điều chỉnh sao cho hình dạng của đường cong phụ thuộc giống với hình dạng của đường cong phát nhiệt của dây tiếp xúc và ở cùng tọa độ, nó sẽ nằm dưới đường cong phát nhiệt.

Nhược điểm của biện pháp bảo vệ này là chi phí tương đối cao và độ phức tạp, cả về lắp đặt cũng như vận hành và vận hành, so với TVZ.

Học viện Tiện ích đã phát triển bộ phận bảo vệ nhiệt cho các đường dây 600 V, hiện đang trong quá trình thử nghiệm vận hành.Bảo vệ này bao gồm một đoạn dây tiếp xúc được nối nối tiếp với trạm biến áp với mạch đường dây cung cấp. Một lỗ được tạo ra trên dây, trong đó một điện trở nhiệt được lắp vào, có tác dụng chuyển tiếp. Ở một nhiệt độ nhất định, điện trở của nhiệt điện trở giảm mạnh và đồng thời một rơle được kích hoạt, tác động để mở công tắc, khi dây nguội đến một nhiệt độ nhất định, nhiệt điện trở phục hồi điện trở và rơle biến mất.

Cơm. 5. Sơ đồ máy đo ngắn mạch IKZ

Ngoài việc bảo vệ đường dây khỏi dòng điện ngắn mạch thấp, để giảm sự mài mòn của công tắc và tăng độ tin cậy cung cấp điện của đường dây, cần loại trừ khả năng bật công tắc đường dây nếu ngắn mạch. mạch đã không biến mất trong dòng. Với mục đích này, một thiết bị kiểm tra dòng đặc biệt do Moogortransproekt phát triển được sử dụng - công cụ tìm mạch ngắn (phân biệt đối xử) IKZ.

Khi tắt công tắc dòng, tiếp điểm phụ của nó sẽ đóng mạch của cuộn sơ cấp của máy biến áp TP — p (Hình 5) và từ cuộn thứ cấp của nó, qua các van BẬT, dòng điện thử nghiệm nửa sóng được gửi đến dòng. Ngoài ra, mạch cung cấp của cầu chỉnh lưu 1 (I-36 V) bị đóng.

Giá trị của dòng thử do thiết bị IKZ gửi đến đường dây phụ thuộc vào giá trị của điện trở đường dây.Bộ phát hiện ngắn mạch được điều chỉnh sao cho khi điện trở đường dây vượt quá 1 — 1,2 ohms, rơle IKZ cho phép tự động bật công tắc đường dây và nếu điện trở đường dây nhỏ hơn 0,8-0,6 ohms, Rơle IKZ ngắt công tắc tự động đóng.

Điện áp rơi trên các điện trở P7 và P8, song song với cầu chỉnh lưu 2 được kết nối, phụ thuộc vào cường độ của dòng điện thử nghiệm. Sự tương tác của các từ thông trong bộ khuếch đại từ MU, được tạo bởi các cuộn dây khuếch đại được kết nối với cầu chỉnh lưu 1 và 2, xác định hoạt động của rơle IKZ.