Admin

Отключений тяговых подстанций стало меньше

Опыт Куйбышевской дороги

На Куйбышевской дороге поезда весом 6—12 тыс. т становятся нормой. Чтобы безаварийно пропускать их и для повышения надежности устройств электроснабжения первыми мерами, принятыми службой электроснабжения Куйбышевской дороги, стало увеличение площади сечения контактной сети и включение дополнительных выпрямительных агрегатов. Этими мерами обеспечили пропуск поездов, но при коротких замыканиях (к.з.) на контактной сети и локомотивах стали возникать аварийные ситуации.

Причина проста: на тяговых подстанциях установлены быстродействующие выключатели (БВ) типа АБ 2/4, ВАБ-28, ВАБ-43 с номинальными токами 2000 — 3200 А.

Величина нагрузочного тока фидера контактной сети при движении тяжелого поезда близка к этому уровню, а на участках со сложным профилем даже превышает его. Это заставляет БВ работать на пределе возможности. Такие режимы приводили к несрабатываниям БВ из-за приваривания контактов или неразрыва электрической дуги. В результате токи к.з. повреждали и локомотив, и контактную сеть.

Для предотвращения подпитки места к.з. при отказе выключателя на тяговых подстанциях постоянного тока применяется устройство резервирования отказов выключателей (УРОВ-3,3 кВ). В типовом проекте тяговой подстанции оно совмещено со схемой «земляной защиты» и имеет общие выходные органы. Оно эксплуатируется более чем на 50 % тяговых подстанций сети дорог. Рассмотрим алгоритм работы схемы (рис. 1).

При возникновении к.з. на локомотиве или контактной сети и неотключении БВ производится запуск УРОВ-3,3 кВ и через 0,2 с срабатывают промежуточные реле «земляной защиты» (РПЗЗ). Своими контактами оно отключает и дает запрет на включение быстродействующих выключателей, мачтовых разъединителей всех фидеров контактной сети и преобразовательных агрегатов, а также дает сигнал на включение под-станционного короткозамыкателя ПКЗ-З.З кВ. Теперь для восстановления нормальной схемы питания контактной сети потребуются ручная деблокировка «земляной защиты» и отключение ПКЗ-З.З кВ после осмотра оборудования персоналом подстанции.

Введенное в схему УРОВ-3,3 кВ реле времени только увеличивает время его срабатывания и способствует развитию аварийной ситуации. Действия же дежурного (а большинство подстанций на дороге обслуживаются дистанционно, и персонал нужно срочно доставлять на место аварии) могут занять весьма продолжительное время.

Для исключения подобных ситуаций уже несколько лет специалисты Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» активно внедряют на сети устройства цифровой защиты и автоматики фидеров контактной сети ЦЗАФ-3,3 кВ, изготовленные в Санкт-Петербур-ге на НИИЭФА ЭНЕРГО. Устройствами ЦЗАФ-З.З кВ оборудуется каждый из фидеров контактной сети подстанции, включая запасной выключатель. Имеющиеся в его составе функции УРОВ-датчик (УРОВд) и УРОВ-приемник (УРОВп) позволяют реализовать очень простую и эффективную схему защиты.

В Дорожной электротехнической лаборатории (ДЭЛ) Куйбышевской дороги дополнительно разработаны принципиальная электрическая схема и новый алгоритм работы УРОВ-3,3 кВ с использованием ЦЗАФ-З.З кВ (рис. 2), а специалистами НИИЭФА ЭНЕРГО данный алгоритм реализован в программном обеспечении устройства, при этом цепи УРОВ-3,3 кВ полностью отделены от цепей «земляной защиты».

Логика работы УРОВ-3,3 кВ с использованием ЦЗАФ-3,3 кВ такова. В случае к.з. на контактой сети или локомотиве и неотключения БВ фидера контактной сети устройство ЦЗАФ-З.З кВ поврежденного фидера дает сигнал УРОВд и одновременно выдает сигнал на отключение линейного разъединителя данного фидера.


После появления сигнала УРОВд на любом из фидеров контактной сети срабатывает промежуточное реле, которое своими контактами отключает выпрямительные агрегаты и подает сигнал на входы УРОВп всех фидеров контактной сети. По приему сигнала УРОВп происходит отключение остальных фидеров контактной сети. РУ-3,3 кВ находится в обесточенном состоянии.

Из-за разности скоростей отключения быстродействующих выключателей и моторного привода линейного разъединителя отключение разъединителя на поврежденном фидере будет происходить без нагрузки. После отключения линейного разъединителя ЦЗАФ-З.З кВ поврежденного выключателя снимает сигнал УРОВд, промежуточное реле отпадает и снимает сигнал с входов УРОВп остальных фидеров.- После снятия сигнала с входов УРОВп устройства ЦЗАФ-З.З кВ неповрежденных фидеров включают быстродействующие выключатели с автомата повторного включения (АПВ).

Подстанция переходит в режим поста секционирования со всеми включенными фидерами контактной сети, кроме поврежденного, который отключен линейным разъединителем. Таким образом, схема УРОВ-3,3 кВ вновь готова к работе при повреждении на другом быстродействующем выключателе. Выпрямительные агрегаты и продольная схема контактной сети с поврежденным фидером включаются оперативно по приказу энергодиспетчера или по телеуправлению.

Действия персонала в этом случае намного проще и быстрее. Энергодиспетчер по системе телеуправления собирает продольную схему питания контактной сети, затем таким же образом включает преобразовательные агрегаты, а потом уже вызывает на подстанцию дежурный персонал, которому остается лишь заменить поврежденный быстродействующий выключатель запасным.

Предложенный алгоритм работы УРОВ-3,3 кВ при отказе быстродействующего выключателя локализует место повреждения отключением линейного разъединителя. Подстанция переводится в режим работы поста секционирования без одного поврежденного фидера, последующее включение преобразовательных агрегатов выполняет энергодиспетчер через систему телеуправления. УРОВ-3,3 кВ и «земляная защита» в этом случае полностью независимы. При этом «земляная защита» имеет более высокий приоритет.

Для реализации схемы необходима установка ЦЗАФ-

3.3 кВ на всех фидерах контактной сети и на запасном выключателе. Наиболее актуален данный алгоритм УРОВ-3,3 кВ для тяговых подстанций с большим количеством фидеров, отключение которых может привести к длительному перебою электроснабжения большого транспортного узла.

На Куйбышевской дороге данная схема была введена в опытную эксплуатацию в прошлом году на трех тяговых подстанциях Майтуга, Сызрань-Южная и Хованщина. Она показала высокую надежность. За это время было два срабатывания защиты, которые не вызвали перерыва питания электротяги. Дальнейшее внедрение схемы сдерживается высокой ценой ЦЗАФ-З.З кВ.

От редакции. Специалисты Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» так прокомментировали вопрос дальнейшего освоения перспективной защиты:

— Действительно, внедрение устройства цифровой защиты ЦЭАФ-3,3 кВ - это одно из генеральных направлений развития и повышения надежности подстанционного хозяйства. Потому, несмотря на ограниченные финансовые возможности, оно будет устанавливаться на сети дорог.

Так, в текущем году будут внедрены 170 ЦЗАФ-

3.3 кВ на подстанциях постоянного тока (80 на Октябрьской дороге, 78 на Московской и 12 на Свердловской) и 38 устройств на подстанциях переменного тока (14 — на Московской, 20 —- на Дальневосточной и 4 — на Юго-Восточной). По сравнению с прошлым годом их количество значительно выросло: в

2010 г. были установлены 110 устройств на подстанциях постоянного тока и 46 — переменного тока.

В.Ю. АНДРЕЕВ,
заместитель начальника ДЭЛ Куйбышевской дороги,
А.А. ДЕРЕВЯНСКИЙ,
главный инженер службы электрификации и электроснабжения Куйбышевской дороги,
С.А. СЕРЁГИН, начальник ДЭЛ

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin