Каждый из выключателей контактной сети на фидерах тяговой подстанции должен; как правило, содержать основную и резервную защиту от коротких замыканий. В качестве основной применяется максимальная и максимальная импульсная токовые защиты, реализуемые с помощью поляризованных быстродействующих выключателей. Защита от коротких замыканий должна быть отстроена от максимальных нагрузок нормального режима работы, а также от повреждений, отключаемых выключателями локомотивов или выключателями смежных участков. Отстройка уставки от указанных режимов осуществляется коэффициентом запаса Кз, который для быстродействующих выключателей принимают равным 1,15.
Земляная защита применяется для защиты РУ-3,3 кВ при замыкании на землю. Все подлежащие заземлению части оборудования постоянного тока, расположенные в здании подстанции или на открытой части подстанции, заземляют на специальные внутренние контуры заземления оборудования постоянного тока (КЗОПТ) 2 (рис. 1), который соединяется через токовые реле КА{ и КА2 земляной защиты с контуром заземления подстанции (КЗП) 3, охватывающим практически всю территорию подстанции. Во избежание шунтирования реле земляной защиты К А, и КАг необходимо в эксплуатации следить за тем, чтобы КЗОПТ не касался заземленных оболочек кабелей и других заземленных устройств, соединенных с КЗП. При нарушении изоляции в РУ-3,3 кВ, например, в точке К (рис. 19, а), ток замыкания на землю может достигать десятков тысяч ампер. Выполнить защитное заземление 3 с малым сопротивлением, обеспечивающим безопасное напряжение прикосновения и шага, при таких токах замыкания на землю практически невозможно. Поэтому на открытой части выполняют КЗП с сопротивлением не более 0,5 Ом, а для отключения места повреждения применяют быстродействующую земляную защиту.
а — протекание токов замыкания на землю при пробое изоляции шины + 3,3 кВ; б — фидера контактной сети; в — схема земляной защиты РУ-3,3 кВ
Необходимость ее установки вызвана тем, что для максимальной токовой защиты трансформатора 1 преобразовательного агрегата ток при замыкании на землю в РУ-3,3 кВ может оказаться недостаточным из-за большого переходного сопротивления между КЗП 3 и тяговым рельсом 5 особенно на участке земля-рельс при наличии балластного щебеночного слоя. С другой стороны фидерные быстродействующие выключатели на ток, протекающий на подстанцию из контактной сети от подстанции № 2 (рис, б) не реагирует, так как они поляризованы. Выключатели же смежных подстанций Не отключаются из-за малой для них величины тока. Таким образом, из сказанного вытекает необходимость применения специальной защиты, реагирующей на пробой изоляции РУ-3,3 кВ. Земляная защита при срабатывании отключает все линейные быстродействующие выключатели, выключатели Q со стороны переменного тока преобразовательных агрегатов и мачтовые QS (рис., б) разъединители всех фидеров контактной сети. Необходимость в отключении последних возникает при пробое, например, изоляции проходного изолятора. После отключения выключателя QFX питание точки КЗ продолжается от соседней подстанции № 2, отключить ток соседней подстанции можно разъединителем QSX с моторным приводом. Такое отключение тока соседней подстанции сопровождается частичным или полным повреждением разъединителя, но оно является необходимым.
Схема земляной защиты приведена на рис., в. При срабатывании реле КА1 или КА2 протекает ток через обмотки промежуточного реле АЛ, и указательного КН. Реле К Lt становится на самоподпитку, замыкает своими контактами цепи отключающих катушек YA Т выключателей Q всех преобразовательных агрегатов, другими контактами КI, реле отключает шлейф питания держащих катушек YA быстродействующих выключателей фидеров контактной сети, которые отключаются. Реле К 2, получив питание через контакт KLV замыкает цепь электродвигателей приводов мачтовых разъединителей, что приводит к их отключению. Отключение реле KLX осуществляется кнопкой деблокировки SB.
Токи замыкания на землю, протекающие между внешним контуром 3 и рельсом 5, проходят по цепи 4 с наименьшим электрическим сопротивлением, которой являются оболочки кабелей силовых и связевых. У кабелей может произойти выгорание защитных оболочек и токоведущих жил, особенно при задержке срабатывания по разным причинам земляной защиты. Во избежание этого применяют короткозамыкатель ON, соединяющий фидер отсоса с контуром заземления КЗП. Короткозамыкатель 6 включается при срабатывании земляной защиты. Реле KL1 (рис., а) замыкает цепь катушки реле KLV которое размыкает цепь электромагнита 9, удерживающего пружину 8 в сжатом состоянии. По действием пружины сердечник 7 перемещается вниз и с помощью тяги 7 включает короткозамыкатель. Сопротивление цепи КЗ при этом снижается,
и, несмотря на ограничение тока КЗ реакторами, он становится достаточным для срабатывания МТЗ и отключения преобразовательных агрегатов от шин переменного тока, а также увеличивается ток соседней подстанции, что приводит к успешному срабатыванию на ней защиты соответствующего фидера контактной сети.
Отключение короткозамыкатели производится вручную. Рычагом 11 сердечник 10 перемещается вверх, преодолевая сопротивление сжимаемой пружины 8, и тягой 7 короткозамыкатель 6 отключается. В отключенном состоянии он удерживается электромагнитной силой катушки 9.
Рубрики