Глава 6 Схемы релейной защиты фидеров контактной сети

Общие сведения о схемах

Электрические схемы выполняются по правилам Единой системы конструкторской документации — ЕСКД [6, 7]. Различают структурные, функциональные и принципиальные схемы.

Структурная схема отображает принцип работы изделия в самом общем виде. На схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства, функциональные группы), а также основные взаимосвязи между ними. Действительное расположение составных частей изделия не учитывают и способ связи (проводная, индуктивная и т. п.) не рассматривают. По-

строение схемы должно давать наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей. Направление хода процессов, происходящих в изделии, обозначают стрелками на линиях взаимосвязи. Функциональные части изображают в виде прямоугольников или условных графических обозначений. Наименование частей, изображаемых в виде прямоугольников, вписывают внутрь.

Функциональная схема поясняет происходящие процессы при различных режимах работы. На схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и связи между ними. Графическое построение схемы должно наглядно отражать последовательность функциональных процессов. Действительное расположение в изделии элементов и устройств может не учитываться. Функциональные части и связи между ними изображают в виде условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД. Отдельные функциональные части на схеме допускается изображать в виде прямоугольников. В этом случае части схемы с поэлементной детализацией изображают по правилам выполнения принципиальных схем, а при укрупненном изображении функциональных частей − по правилам структурных схем.

Принципиальная схема является наиболее полной электрической схемой, на которой изображают все электрические элементы и все связи между ними.

Пример структурной схемы релейной защиты фидера контактной сети

В качестве примера на рисунке 12 приведена структурная схема защиты фидера, воздействующая на выключатель Q. Защита присоединена к измерительным трансформаторам тока ТА и напряжения TV через промежуточные трансформаторы тока TLA и напряжения TLV. Комплект защиты включает токовую отсечку ТО, дистанционные защиты ДЗ1, ДЗ2, ДЗ3 и потенциальную защиту ПЗ. Все ступени комплекта через логический элемент ИЛИ воздействуют на выходной орган ВО защиты. В свою очередь выходной орган ВО соединен с катушкой (соленоидом) отключения YAT выключателя Q.

Каждая ступень защиты размещена внутри своего большого прямоугольника, ограниченного штриховыми линиями. Внутри каждого такого прямоугольника показаны основные функциональные элементы в виде квадратов или прямоугольников меньшего размера и взаимные связи между ними, которые обеспечивают требуемые свойства ступени.

Рисунок 12 − Структурная схема многоступенчатой защиты фидера

с выключателем Q

Например, токовая отсечка ТО состоит из реле тока KА. Дистанционная защита ДЗ2 состоит из реле сопротивления KZ, реле-формирователя фазового угла K , элемента совпадения И (&) и реле времени KT. Реле сопротивления KZ имеет угловую характеристику в виде окружности с радиусом Z и центром в начале координат комплексной плоскости (рисунок 13, а). Реле K формирует угловую характеристику в виде двух прямых, выходящих из начала координат под углом 55 и 110 электрических градусов (рисунок 13, б). Выходы реле KZ и K поступают на входы логического элемента И, на выходе которого формируется составная характеристика в виде сектора (рисунок 13, в), т.е. в виде части круга с радиусом Z, ограниченной дугой и двумя радиусами, проведенными по концам дуги, причем один радиус образует с осью + R угол 55°, а второй − угол 110°.

Рисунок 13 − Формирование составной угловой характеристики дистанционной защиты

Студент должен самостоятельно заполнить штриховые прямоугольники каждой из остальных ступеней (рисунок 12) в соответствии с теми защитами (ступенями защит), которые были им приняты в курсовом проекте (работе).

Пример структурной схемы второй ступени