Защита высоковольтных питающих установок

2.1.1. Основное и резервное электропитание устройств СЦБ на перегонах осуществляется главным образом от ВЛ напряжением от 6 до 35 кВ через однофазные линейные трансформаторы типа ОМ (ОЛ) или ЗНОМ. Трансформаторы должны быть защищены от перенапряжений, коротких замыканий и перегрузок. Электропитание на перегоне одиночных и спаренных сигнальных установок автоблокировки должно предусматриваться от самостоятельного линейного трансформатора. Подключение к ВЛ СЦБ посторонних потребителей не допускается.

2.1.2. Для ограничения воздействия прямых ударов молнии непосредственно в линейные однофазные трансформаторы типа ОМ (ОЛ) и линейные провода ЛЭП последние могут быть защищены путем установки длинноискровых разрядников петлевого типа РДИП-10(6) на каждый линейный провод. На каждой опоре устанавливается один разрядник, т.е. защищаемая фаза имеет один разрядник через каждые две опоры. Разрядники заземляются на штыревые заземлители. Схема установки разрядников РДИП-10 представлена на рисунке 2-1. Характеристики разрядников РДИП-10 и РДИМ-10/1,5 представлены в Приложении Б1 и Б2 соответственно.

Рисунок 2‑6 Схема включения элементов защиты ЛЭП 6,0/10,0 кВ с применением длинно-искровых разрядников РДИП-10

Для защиты линейного трансформатора типа ОМ (ОЛ) от перенапряжений, на той же опоре, где смонтирован трансформатор, устанавливают два вентильных разрядника (РВП) или ограничителя перенапряжения (ОПН), которые присоединяют к тем же проводам линии, что и трансформатор типа ОМ (ОЛ).

Электрические характеристики высоковольтных разрядников типа РВП приведены в (табл. 2.1).

Таблица 2.1 - Электрические характеристики высоковольтных разрядников типа РВП

действующее значение

не менее, кВ

действующее значение

не более, кВ

пробивное напряжение,

Электрические характеристики ограничителей перенапряжения приведены в (табл. 2.2).

Таблица 2.2 - Электрические характеристики ограничителей перенапряжения

Наименование

Наибольшее рабочее напряжение на ограничителе, (кВ)

Остающееся напряжение, (кВ), не более при волне тока 8/20мкс с амплитудой 250А

На участках, где высоковольтные линии оборудованы защитой от однофазных замыканий линейных проводов на землю, действующую на отключение, защита должна обеспечивать отключение и при пробое изоляции линейных трансформаторов ОМ (ОЛ). Срабатывание защиты должно обеспечиваться через отдельные высоковольтные заземлители.

Трансформаторы однофазных комплектных трансформаторных подстанций (КТПО) мощностью до 25 кВ-А, от которых, как правило, осуществляется резервное электропитание сигнальных установок от линии ДПР напряжением 27,5 кВ, должны быть оборудованы защитой согласно схеме, представленной на рис. 2-2 (инструкция ЦЭ-191 п.3.10.2. рис.3.3в). Заземление КТПО должно быть «глухим», т.е. без установки разъединителя в его цепи. Заземление также следует выполнять двумя стальными прутками диаметром не менее 12мм. Заземляющие проводники должны быть целыми по всей длине или иметь соединения с применением сварки. Присоединение к рельсам заземляющих проводников должно производиться только с помощью болтового соединения (болт М22, через отверстие в шейке рельса) или крюкового болта (соответствующего типоразмера) с креплением к подошве рельса, а к средней точке дросселя-трансформатора (ДТ) заземление КТПО необходимо подключать на специальный конструктив (раздел «Заземление перегонных устройств» - рис.1-5). Шина последнего должна быть анодирована (или иметь луженое покрытие) и обеспечивать возможность подключения проводников отдельными болтами. Проводники должны иметь соответствующие наконечники с защитным покрытием.

Для защиты сетей питания и нагрузки КТПО от воздействия атмосферных перенапряжений и обеспечения растекания энергии молнии вне зоны устройств и кабельных сетей, КТПО должны дополнительно заземляться на выносной заземлитель (п.3.10.5, инструкция ЦЭ-191). Выносной заземлитель удаляется от КТПО в сторону от путей на расстояние не менее 20м. Сопротивление этого контура должно быть не более 4 Ом при р ≤ 100 Ом*м. Если р>100 Ом*м, то это сопротивление принимается равным 4р/100, но не более 40 Ом (п.п. 3.10.5, инструкция ЦЭ-191).

Рисунок 2‑7 Схема заземления КПТО линии ДПР 27,5 кВ

Заземление выполняется с дополнением вертикальными электродами (п. 4.24, инструкция ЦЭ-191), количество которых определяется расчетом.

Заземляющие проводники КТП на перегонах к рельсовой цепи присоединяют:

а) в случае с двухниточными рельсовыми цепями к среднему выводу путевого (или дополнительного) дроссель-трансформатора.

б) при отсутствии вышеупомянутых дроссель-трансформаторов (в месте установки КТП) допускается, при мощности КТП до 25Ква, подключать последний к тяговому рельсу ближайшего пути.

Места подключения к средним выводам дроссель-трансформаторов и рельсам заземляющих проводников от КТП осуществляют с установкой специальных знаков-указателей: "Опасно! Высокое напряжение". КТП резервного питания автоблокировки (в том числе и подъемно-опускные КТПП) заземляют на дроссель-трансформаторы (дроссели) того же пути, что и питаемый ими релейный шкаф.

Кожух трансформатора КТП, фланцы изоляторов, корпус распределительного шкафа соединяют не менее чем в двух местах с металлической конструкцией КТП, которую посредством заземляющих проводников присоединяют к контуру.

Комплектные трансформаторные подстанции, питаемые от линий продольного электроснабжения, проложенных по опорам контактной сети, на участках с электротягой постоянного тока, устанавливают на самостоятельной опоре или фундаменте, как правило, вне зоны А. Их заземление выполняется по схеме представленной на рис. 2-3. Верхний провод ЛЭП проложенной по опорам не должен превышать высоту несущего провода контактной сети.

Допускается установка КТП на опорах контактной сети участков переменного тока; их заземление выполняют по схеме, показанной на (рисунке 2-4). При размещении КТП на отдельной опоре заземление производится на самостоятельный контур с сопротивлением, соответствующим требованиям п. 3.10.8 инструкции ЦЭ-191.

Рисунок 2‑8 - Схема защиты КТП при расположении линии 6/10 кВ на контактных опорах

Рисунок 2‑9 Схема заземления КТП, установленного на контактных опорах, на участках переменного тока с питанием от линии ДПР

На участках, где электропитание осуществляется от ВЛ напряжением 35 кВ от специальной комплектной трансформаторной подстанции типа КТПС-35 мощностью 12 кВА и вторичным напряжением 100 В (например, на участках БАМа), защита ее от перенапряжений и короткого замыкания должна быть выполнена согласно схеме, представленной на рис. 2-5. При этом для заземления подстанции КТПС-35 используется рельс. Подстанцию необходимо подсоединить к средней точке ДТ с учетом рекомендаций, изложенных в п. 2.1.5 настоящих Указаний.

Рисунок 2‑10 Схема включения защиты устройств электропитания сигнальной установки от ЛЭП напряжением 35 кВ

Такую же защиту следует предусмотреть на устройстве электропитания УЭ-1 с разработанным специально линейным трансформатором типа ОМ мощностью 1кВА и вторичным напряжением 220 В. При этом в схеме защиты РШ исключаются повышающий трансформатор Т2 ОСМ-0,33 и второй каскад, состоящий из двух разрядников на вторичной обмотке трансформатора ОСОМ-0,33.

В низковольтные цепи в КТП (380/220 В), в качестве второго каскада защиты должны устанавливаться разрядники на выходе силового трансформатора. В соответствии с ГОСТ Р 50571.19-2000 низковольтные цепи КТП относятся к IVкатегории по стойкости к импульсным перенапряжениям и устройства защиты второго каскада должны обеспечивать уровень остаточного импульсного перенапряжения не превышающий 6 кВ.

Примечание – техническая политика в части защиты высоковольтных линий электроснабжения, а также реальное проектирование систем защиты от перенапряжений по высоковольтной стороне, не скоординированы для реализации комплексного подхода (построение защиты от перенапряжений как единого комплекса для высоковольтной и низковольтной сторон с согласованными энергопоглощающими характеристиками, согласованность планов по модернизации устройств ЖАТ и высоковольтной защиты линий электроснабжения) и полностью определяются Департаментом электрификации и энергоснабжения. Выбранные методы защиты конкретных высоковольтных линий могут отличаться от изложенных в настоящих указаниях.