Релейные защиты фидеров контактной сети 27,5 кВ тяговых подстанций и постов секционирования

На фидерах 27,5 кВ контактной сети до 1972 года в типовых проектах предусматривались релейно-контактные защиты на основе реле сопротивления КРС-132. Первые комплекты защит (УЭЗФ, УЗТБ-71 в вариантах УЭЗФТ и УЭЗФП) содержали 2-ступенчатую дистанционную защиту и ускоренную токовую отсечку. При ближних КЗ первая ступень переходила в режим токовой защиты (блокировка по напряжению). Время срабатывания первых ступеней составляло 30-60 мс, вторые ступени имели выдержки времени 0,3 — 0,5 с. На подстанции первая ступень выполнялась ненаправленной, вторая — направленной с сектором срабатывания, ограниченным углами (ф1=45…55 эл. град и ф2=100…110 эл. град. На посту секционирования первая ступень выполнялась направленной, вторая — ненаправленной. Ожидалось, что телеблокировка (2240-3500 Гц) уменьшит время срабатывания вторых ступеней. Недостаток этих защит: ненадежная работа телеблокировки, неселективное действие вторых ступеней защит, мертвая зона по напряжению первой ступени (до 1 км).

К 1982 году была разработана усовершенствованная защита УЭЗФМ. Эта защита имела «память» по напряжению для ликвидации мертвых зон при ближних КЗ и блоки загрубения уставок по высшим гармоникам и апериодической составляющей. Блоки позволяли уменьшить количество ложных отключений при гололеде и при бросках тока намагничивания электровозов. В состав защиты была введена токовая блокировка для отстройки от КЗ на смежных фидерах. В результате первая ступень дистанционной защиты могла использоваться либо как направленная, либо как ненаправленная с токовой блокировкой. Кроме того, допускалось ускорение действия вторых ступеней дистанционной защиты по факту превышения уставки отношения токов в смежных фидерах.

Следующим шагом стало снабжение дистанционной защиты третьей ступенью (АЗФИ, УЭЗФМК, АЗ(М)). Это позволяло обеспечить селективное действие вторых ступеней на подстанции и посту секционирования. Для защиты от падения провода на шпальную решетку или землю могла устанавливаться дополнительная, 4-я ступень с углами срабатывания ф1=0 эл. град, ф2=10…15 эл. град и выдержкой времени 1-2 с.

Микропроцессорные блоки БМРЗ имеют большие функциональные и технические возможности. Все ступени ДЗ при исчезновении напряжения в тяговой сети переходят в режим МТЗ без потерь своих уставок по времени. Защита от КЗ с большим переходным сопротивлением имеет характеристику, задаваемую отдельно по активной и реактивной составляющей. Защита от подпитки учитывает возможность повышения напряжения на стороне 27,5 кВ вследствие обратной трансформации через замкнутые фазы ВН. Имеется логическая защита шин и взаимное резервирование защитами смежных фидеров. Блок оснащен квазитепловой защитой, позволяющей использовать перегрузочную способность тяговой сети. Возможна настройка двух наборов уставок защит, каждый из которых может быть введен по команде энергодиспетчера.