PRIMJENA I PODEŠAVANJE AUTOMATIKE I ZAŠTITNIH RELEJA NA

ŽELJEZNICAMA

USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE

RELAYS ON RAILWAYS

2. ZAŠTITNI RELEJI

2.1. Prekostrujni zaštitni releji

Inverzna karakteristika prekostrujnog releja

Prikaz podešenja prekostrujnih releja sa vremenskom zadrškom

2.2. Releji distantne zaštite

Releji distantne zaštite se izvode kao otpornički releji jer mjere omjer napona i struje. Kod kratkih spojeva opada napon, a raste struja, tako da omjer napona i struje se smanjuje.

Relej koji mjeri impedanciju može da mjeri udaljenost do mjesta kvara jer je impedancija direktno proporcionalna udaljenosti 𝑙 od elektrovučne podstanice do mjesta kvara u točki K.

Prikaz sustava kod kojeg je kratak spoj nastao u točki K

Releji distantne zaštite

Proradna karakteristika distantnih releja je geometrijsko mjesto točaka X-R dijagrama unutar kojeg je sigurno djelovanje releja. Proradne karakteristike releja koje formira proizvođač su u oblicima: kružnice, elipse ili poligona različitih oblika, što ovisi o namjeni releja i zahtjevima korisnika. Primjeri proradnih karakteristika impedantnih

(distantnih) releja

Distantna zaštita

Selektivnost distantne zaštite se postiže stupnjevanjem zaštitnihzona i to u tri zone

Zaštitne zone distantnih releja

2.3. Osvrt na trenutačna rješenja relejne zaštite kontakne mreže i prijedlog novih

rješenja

Sustav relejne zaštite kontaktne mreže na željeznicama

Iako je distantna zaštita izvedena u tri stupnja koja mjere udaljenost do kvara, isključenje se vrši samo u elektrovučnoj podstanici, te je selektivnost neodgovarajuća, jer se u slučaju zemljospoja kontaktne mreže isključuje cijela dionica do postrojenja za sekcioniranje sa neutralnom sekcijom (PSN).

Stoga je poboljšanje selektivnosti moguće postići ugradnjom zaštitnih distantnih releja u postrojenjima za sekcioniranje, a preduvjet za to je poznavanje impedancija dionica kontaktne mreže.

Pozicioniranje zaštitnih releja u postrojenjima za sekcioniranje

Moguće je u postrojenja za sekcioniranje ugraditi i prekostrujne releje sa vremenskim zadrškma koje rastu sa približavanjem izvoru kao što je prikazano na slici ispod, ali mana ove koncepcije je nedostatak informacije o udaljenosti mjesta kratkog spoja.

Prikaz podešenja prekostrujnih releja sa vremenskom zadrškom

2.4. Proračun impedancija i struje kratkog spoja

Ekvivalentna shema sustava električne vuče 25 kV; 50 Hz

𝒁𝑴 - impedancija elektroprivredne mreže za pri dvopolnom kratkom spoju na sabirnicama 𝟏𝟏𝟎 𝒌𝑽 u elektrovučnoj podstanici svedena na napon kontaktne mreže ,𝒁𝑻 - impedancija monofaznog transformatora u elektrovučnoj podstanici,𝒁𝒆𝒌𝒗′ - ekvivalentna podužna impedancija kontaktne mreže

Struja kratkog spoja se računa prema sljedećem izrazu:

𝑰𝑲𝑺 =𝑼

𝟐 ∙ 𝒁𝑴 + 𝒁𝑻 + 𝒁𝒆𝒌𝒗′ ∙ 𝒍

𝑨

gdje je: 𝑼 – napon kontaktne mreže 𝑽Impedancija kratkog spoja računa se prema sljedećem izrazu [1]:

𝒁𝒖𝒌 = 𝟐 ∙ 𝒁𝑴 + 𝒁𝑻 + 𝒁𝒆𝒌𝒗′ ∙ 𝒍

Impedancija koju mjeri distantni (impedantni) relej u postrojenju za sekcioniranje data je izrazom:

𝒁𝒎𝒋 = 𝒁𝒆𝒌𝒗′ ∙ 𝒍

2.5. Rezultati proračuna

Ulazni podaci: 𝑼 = 𝟐𝟓 𝒌𝑽; 𝒁𝑴 = 𝒋𝟎, 𝟐𝟕𝟓𝟔𝟐𝟓 𝜴;𝒁𝑻 = 𝒋𝟖, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝜴

Rezultati:

Ekvivalentna podužna impedancija kontaktne mreže uz primjenu tračnicaS-49 i UIC 60.

Struja kratkog spoja jednokolosiječne pruge

Impedancija koju mjeri distantni relej u postrojenju za sekcioniranje i karekteristika releja.

Impedancija koju mjeri distantni relej u ovisnosti od udaljenosti.

ZAKLJUČAKPozicioniranjem releja distantne zaštite u postrojenja za sekcioniranje, dobivase odgovarajuća selektivnost jer se isključuje samo dionica pruge na kojoj sedesio kratak spoj (zemljospoj) uz precizno mjerenje udaljenosti mjesta kvarašto omogučava brzu detekciju mjesta kvara i njegovo brzo otklanjanje.

Releji distantne zaštite treba da se podešavaju sa vremenima zadrške 0,3 do 0,6s po zonama djelovanja.

To znači da se prva zona djelovanja podešava bez vremena zadrške, a sljedećazona djelovanja sa zadrškom 0,3 s.

Treća zona djelovanja se podešava na 0,6 s zadrške i služi kao rezervna zaštita uslučaju nedjelovanja susjednog zaštitnog releja.

HVALA NA PAŽNJI