Результаты экспериментальных исследований режимов короткого замыкания в тяговой сети Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.332.3 : 629.423

П. е. МИХАЛ1ЧЕНКО (ДПТ)

РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ РЕЖИМ1В КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ У ТЯГОВ1Й МЕРЕЖ1 ПОСТ1ЙНОГО СТРУМУ

У статгi представлено результати, а саме, осцилограми перехвдних фвдерних електричних величин, отриманих експериментальними випробуваннями режимiв короткого замикання при вимиканш рiзних типiв пiдстанцiйних швидкодшчих вимикачiв. Дослiди було проведено на дшчих електрифiкованих дiлянках ДП «Придшпровська залiзниця».

Ключовi слова: коротке замикання; напруга фiдера; струм фiдера

Найчаспше зазвичай теоретичш розрахунки та натурш дослщи режишв короткого замикання (КЗ) в тяговш мережi здшснюють з метою вибору типу та параметр1в релейного захисту { зокрема: визначення максимального та мшма-льного лише струму КЗ, характеру та швидко-ст його змши, повного терм1ну часу вимикання швидкод1ючого вимикача (ШВ) тощо. Нато-мють, автор поставив перед собою мету визна-чити нов1 критерн, ознаки характеру роботи системи, на основ1 яких можливо було б розро-бити нову (чи нов1) системи фщерного захисту.

Розв'язання поставлено! мети, може бути досягнуте лише за умови вивчення реакщя швидкод1ючих вимикач1в р1зних титв в р1зних режимах КЗ на д1ючих д1лянках системи тягового електропостачання.

Об'ектом натурних дослщжень були елеме-

нти системи електрично! тяги поспйного стру-

I, кА 8,0-

0

и., кВ

му ДП «Придншровська зал1зниця». Експери-менти проводили вщповщно до розроблених разом ¡з сшвроб1тниками дорожньо! електроте-хшчно! лабораторн програм, узгоджених начальником та головним енергодиспетчером дис-танцн електропостачання та затверджених начальником служби електропостачання ДП «Придншровська зал1зниця». Осцилографуван-ня перехiдних електричних фщерних величин проводили за допомогою сучасного цифрового електровишрювального техшчного засобу.

Нижче наведено результати експеримента-льних дослщжень (рис. 1-4) (осцилограми та параметри) режим1в КЗ в ТМ ряду електриф> кованих дшянок, а саме: часов! залежност ф1-дерних струм1в Щ), вихщно! напруги ТП (ф1-дерно! напруги) и (V) та спаду напруги на елек-тричнш дуз1 ШВ ид (V). б

0,015 0,02 0,025с

Рис. 1. Осцилограми змши перехщних фвдерних напруги и (t) та струму / (V) , а також напруги дуги ид (V) ШВ шд час вимикання ШВ 2*ВАБ-43 при: а - близькому КЗ I = 0,5 км , 1уст = 3500 А ; б - середньому КЗ

I = 3,3 км, 1уст = 3500 А

© П. е. Михатченко, 2012 81

а

6,0

4,0

2,0

6,0

4,0

2,0

00 ю

Рис. 2. Осцилограми перехдашх фадерних напруги и (/) та струму i(/), а також напруги дуги ид (/) ШВ шд час вимикання ШВ 2><ВАБ-49 при: а) близькому КЗ I = 0,5 км, 1уСт = 3500 А ; б) середньому КЗ / = 5,4 км, Ivcm = 3500 А ; в) дальньому КЗ / = 17 км , Ivcm = 2700 А

а

ш, кB 6,0-

Рис. 3. Осцилограми перехвдних фщерних напруги и (t) та струму 7 (t), а також напруги дуги ид (t) ШВ тд час вимикання ШВ ВАБ 206, ТП А при: а) близькому КЗ I = 0,5 км , 1уст = 4000 А ; б) дальньому КЗ

и, кВ

а 1, ка

I = 8,5 км, 1уст = 4000 А

и, кВ ° 1, кА

0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

Рис. 4. Осцилограми перехвдних фщерних напруги и (t) та струму 7 (t), а також напруги дуги ид (t) ШВ шд час вимикання ШВ ВАБ 206, ТП Б при: а) близькому КЗ I = 2 км , 1уст = 3000 А ; б) середньому КЗ

I = 7,2 км , 1уст = 3000 А

Анатзуючи отримаш осцилограми, було встановлено законом1рносп змши максимального струму 1тах (рис. 5), мшмально! напруги итп (рис. 6), а також похщних цих перехщних

Я. (t)

електричних величин ёи ( )

Л

(рис. 7),

Л

(рис. 8) в момент КЗ в залежност вщ

довжини короткозамкнено! дшянки (ндуктив-ност кола КЗ).

Результати анатзу за основними показни-ками, яю характеризують ефектившсть вимикання кола тягового електропостачання в ава-ршних режимах короткого замикання, для ос-цилограм на рис. 1-3 були представлеш автором в робот [1]. Для проведених шзшше експеримент1в на ТП Б, осцилограми яких зо-бражено на рис. 4, вимикаюча здатшсть ШВ коефщент обмеження струму КЗ, ампер-секунди вимикаючого струму та шш1 характеристики вимикача ВАБ-206 представлеш в табл. 1.

б

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0

t=0

t=0

л, мл,

ЗГ с 1,2 1,00,8' 0,60,4' 0,2'

——3 1 2

4

12 74"

2

'6" "8'

' 12 ' " 1, ]

Рис. 5. Залежшсть максимального струму КЗ 1тах , приведеного до уставки 1у , вiд вiдстанi I та !ндук-тивностi контактно! мереж1 Ьк до мiсця КЗ: 1 - ВАБ-43; 2 - ВАБ-49; 3 - ВАБ-206 (ТП А); 4 - ВАБ-206 (ТП Б)

и.. и..

0,(5. 0,4' 0,2. 0' -0,2. -0,4.

Рис. 6. Залежшсть мшмально! напруги ит|п , приведено!' до номшально! Пном , вiд вiдстанi I та шдук-тивностi контактно! мереж1 Ьк до точки КЗ: 1 - ВАБ-43; 2 - ВАБ-49; 3 - ВАБ-206 (ТП А); 4 - ВАБ-206 (ТП Б)

0,02 0,04 0,06 0,08 Ь Гн

Рис. 7. Залежшсть швидкосп наростання фщерного ё/к (t)

струму

Л

в!д вiдстанi I та шдуктивносл

контактно! мережi Ьк до точки КЗ: 1 - ВАБ-43; 2 - ВАБ-49; 3 - ВАБ-206 (ТП А); 4 - ВАБ-206 (ТП Б)

10

12

14

16 1, км

(Ш, мв

"ЗГ с

-1,5-2,0

4,-

ИЗ-г: 2

8 10 12 14 16 1, ]

Рис. 8. Залежнiсть швидкостi спадання фвдерно! на-ёи (V)

пруги

Л

в!д вiдстанi I та iндуктивностi кон-

тактно! мережi Ьк до точки КЗ: 1 - ВАБ-43; 2 - ВАБ-49; 3 - ВАБ-206 (ТП А); 4 - ВАБ-206 (ТП Б)

Таблиця 1

Основш показники ефективносп роботи ШВ типу ВАБ-206

Тип вимикача Вид i № режиму КЗ Струм уставки, 1у . А Максимальне значения струму Коефщент обмеження струму КЗ, Кобм Повний тер-мш часу вимикання, ,мс Ампер-секунди ви-микання КЗ, 2к, А • с

1 А в тах > 1к тах , А 1 тах 1У 1к тах 1 тах

ВАБ-206 (ТП Б) Близьке 3000 5914,7 7866,4 1,48 1,33 36,8 132,2

Середне 3000 3429,2 4531,9 0,857 1,32 145,5 176,3

Сл!д зазначити, що представлен! в данш робот! осцилограми ! !х анатз обговорювалися на науково-техшчному сем!нар! в Служ6! «Елект-ропостачання» ДП «Придшпровська зал^ни-ця». Не аби який штерес у пращвниюв ! керш-ного складу служби викликав експеримент по дослщженню ШВ типу ВАБ-206. Таким чином, щоб не обмежуватися допустимими рамками дано! роботи, автор прийняв ршення виконач-ти бшьш глибокий анатз розглянутих вище осцилограм перехщних електричних величин ! представити !х в наступних сво!х роботах.

Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИИ СПИСОК

1. Михалiченко, П. е. Порiвняльна характеристика швидкодшчих вимиюч!в тягових пiдстанцiй системи електрично! тяги постшного струму [Текст] / П. е. Михалiченко, М. О. Костш // Залiзн. трансп. Укра!ни. - 2011. - Вип. 5 - С. 40-42.

Надшшла до редколегп 30.11.2011. Прийнята до друку 01.12.2011.

2

6

8

4

10

16

км

0

0,08Ьк, Гн

V=0

2

4

00,04

0,06

10,08 Ьк, Гн

V =0

П. Е. МИХАЛИЧЕНКО

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЖИМОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ

В статье представлены результаты, а именно, осциллограммы переходных фидерных электрических величин, полученных экспериментальными испытаниями режимов короткого замыкания при отключении разных типов подстанционных быстродействующих выключателей. Опыты были проведены на действующих электрифицированных участках Приднепровской железной дороги.

Ключевые слова: короткое замыкание; напряжение фидера; ток фидера

P. Ye. MYKHALICHENKO

RESULTS OF EXPERIMENTAL RESEARCH OF THE MODES OF SHORT CIRCUIT IN A TRACTION NETWORK

In the article the results, namely oscillograms of the transitional feeder electric values obtained by the experimental tests of the short circuit modes in case of setting off different types of substation fast-acting switches are presented. The experiments were conducted on the operating electrified track sections of the Prydniprovs'ka Railway. Keywords: short circuit; feeder voltage; feeder current