Что такое электрический фидер в электроэнергетике
Слово «фидер» (заимствованное из английского языка: «feeder») – термин многозначный. В рыбалке это одно, в электротехнике — другое, в радиолокации — третье. Среди переводов этого слова: питатель, кормушка, передающий механизм, едок, вспомогательная линия и т. д., в зависимости от контекста. Чтобы не запутаться, давайте разберемся, что же такое электрический фидер, то есть рассмотрим данный термин применительно к электроэнергетике.
Несмотря на то, что каждый электрик в принципе понимает значение этого слова, даже здесь есть варианты. Речь может идти о сети, питающей трансформаторы подстанции, и соединяющей трансформаторы с конкретным выключателем, применительно к магистралям от 6 до 10 кВ.
Практически же о фидере вспоминают когда, например, на трансформаторной подстанции отключается общий выключатель, снимающий таким образом питание со всех трансформаторов. В этом случае говорят, что на подстанции снята нагрузка фидерной сети. Если кабель, соединяющий выключатель с главным трансформатором поврежден, то говорят, что поврежден фидер. То есть, здесь фидером называется линия, служащая для питания потребителя от питающей ячейки подстанции.
Линия (фидер) напряжением выше 1000 В может содержать высоковольтные коммутационные аппараты, реакторы, разрядники, измерительные трансформаторы напряжения и тока, изоляторы, шины и токопроводы, силовые кабельные и воздушные линии электропередачи, конденсаторные установки, а также устройства релейной защиты и автоматики. Несколько фидеров образуют распределительное устройство (РУ): открытое (ОРУ), закрытое (ЗРУ), комплектное для внутренней (КРУ) или наружной (КРУН) установки, стационарное (КСО).
В электроэнергетике фидером называют ЛЭП, идущую от подстанции к подстанции, или от подстанции к распределительному устройству. Прежде всего следует понимать, что фидер — это то, что связано с подачей питания на оборудование. Фидером называется магистраль, соединяющая электроподстанцию с распределительным узлом.
При проектировании сети, фидером называют кабель, подающий питание от распределительного устройства к потребителю или к следующему распределительному узлу. Те линии, которые идут дальше от распределительного узла, называются ответвлениями.
Фидер может быть воздушным или кабельным, но неизменно одно: фидеры соединяют сборные шины распределительных устройств трансформаторных или преобразовательных электростанций и питаемые от этих шин распределительные или потребительские электрические сети.
Для примера, в тяговом электроснабжении фидером называется часть тяговой сети, соединяющая шины напряжения от тяговой подстанции с контактной сетью. Фидеры оснащаются защитными устройствами от перегрузок и от КЗ, посредством автоматических выключателей, отсоединяющих контактную сеть в случае превышения уставки защиты, а также высоковольтными разъединителями.
Относящееся к фидеру оборудование называют фидерным оборудованием: фидерная автоматика, фидерный разъединитель, фидерная защита и т. д. В зависимости от назначения потребителей, получающих питание контактной сети по конкретному фидеру, фидер называют, скажем, применительно к тяговым сетям, станционным или перегонным. Каждому фидеру присваивается индивидуальный номер.
Кстати, слово «фидер» повсеместно можно заменить по праву словом «ЛЭП», поскольку фидер — это по сути разновидность ЛЭП. Хоть фидерная линия и является в иерархии сети периферийной, тем не менее это — ветвь сети, соединяющая меньшее или большее количество удаленных узлов с основной питающей линией.
Фактически, фидер — это ЛЭП, соединяющая первичное распределительное устройство со вторичным распределительным устройством или с несколькими вторичными распределительными устройствами, либо вторичное распределительное устройство с потребителем или с несколькими потребителями.
Посты секционирования и автоматика фидеров контактной сети
Посты секционирования (ПСК — для переменного тока, ПС — для постоянного тока) предназначены для электрического соединения секций контактной сети двухпутных и однопутных участков электрифицированных железных дорог и защиты от токов перегрузки и короткого замыкания
Пункты параллельного соединения (ППС) предназначены для электрического соединения контактной сети двух путей на участках железных дорог и обеспечивают селективность работы защиты фидеров.
Посты секционирования и пункты параллельного соединения выполнены в виде модулей. Корпус модуля состоит из жесткого опорного каркаса, обшитого снаружи и изнутри металлическими панелями, промежуток между которыми заполнен теплоизоляционным материалом (пенополиуретаном).
Подключение ПСК (ПС) и ППС к контактной сети осуществляется через проходные изоляторы и анкерное устройство.
Посты ПСК (ПС) и ППС постоянного и переменного тока конструктивно разделены на два отсека: отсек управления и высоковольтный. ПСК на пять фидеров и ПСК с секционированием сборной шины состоят из двух модулей: модуля управления и высоковольтного модуля.
ПОСТЫ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
 |
| Высоковольтный отсек поста секционирования постоянного тока ПС-3,3 |
На крыше модуля расположено анкерное устройство с роговыми разрядниками и ограничителями перенапряжений.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПС И ППС ПОСТОЯННОГО ТОКА
| ПС-3,3-1-У1, ППС-3-3,3-У1 | ПС-3,3-2-У1 | |
| Количество фидеров | 2 | 4 |
| Напряжение номинальное | 3,3 В | |
| Ток номинальный | 3 кА | |
| Напряжение переменного тока питания собственных нужд | 3х220 В | |
| Система телемеханики | АСТМУ-А, ЛИСНА, МСТ-95 | |
| Габариты (длина х ширина х высота)* | 5,2х3,9х4,4 м | 6,4х3,9х4,4 |
| Масса | 6000 кг | 8400 кг |
| Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 | У1 | |
ПОСТЫ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ПСК-27,5-1 У1, ППС-27,5 У1 | ПСК-27,5-2 У1 | ПСК-27,5-2С У1 | ПСК-27,5 У1 | |
| Количество фидеров | 2 | 4 | 4 | 5 |
| Номинальное напряжение | 27,5 кВ | |||
| Ток номинальный промышленной частоты | 600 А | |||
| Напряжение переменного тока питания собственных нужд | 220 В | |||
| Система телемеханики | АСТМУ-А, ЛИСНА, МСТ-95 | |||
| Габариты (длина х ширина х высота) | 5,2х4,2х4,4 м | 6,4х4,2х4,4 м | Модуль управления 3,8х3,1х2,8 м; модуль высоковольтный 6,4х4,2х4,4 м | |
| Масса | 6700 кг | 8750 кг | Модуль управления 4950 кг; Модуль высоковольтный 7750 кг | |
| Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 | У1 | |||
Посты секционирования и пункты параллельного соединения постоянного и переменного тока обеспечивают:
- двухступенчатую максимальную токовую защиту фидеров контактной сети;
- защиту по минимальному напряжению;
- защиту фидеров от тока короткого замыкания;
- земляную защиту;
- автоматическое повторное включение (АПВ) быстродействующих/высоковольтных выключателей (БВ/ВВ);
- дистанционное и телеуправление БВ/ВВ и разъединителей, аварийную и предупредительную сигнализацию;
- телеизмерение токов и напряжений на фидерах в нормальном и аварийном режиме;
- автоматического поддержания нормированного температурного режима внутри модуля;
- высокую безопасность при проведении ремонтно-профилактических работ.
ПСК (ПС) и ППС поставляются в виде модулей полной заводской готовности со смонтированным и налаженным силовым и вспомогательным оборудованием, с минимальным объемом монтажных работ на месте эксплуатации. Транспортировка модуля осуществляется железнодорожным или автомобильным транспортом с демонтированными проходными изоляторами и анкерным устройством.
Устройства телеконтроля для фидеров контактной сети
 | УПТН — микропроцессорное устройство, построенное на современной элементной базе, осуществляет весь комплекс измерений, необходимых для диагностики быстродействующих выключателей тяговой подстанции, обеспечивая при этом простоту и надежность в эксплуатации. |
Контролируемые параметры и функции
· Ток и напряжение фидера.
· Напряжение на контактах выключателей.
· Параметры, регистрируемые при отключении выключателя:
максимальный ток;
минимальное напряжение на фидере;
энергия коммутируемая каждым выключателем;
время гашения дуги.
· Подсчет суммарного отключения тока
· Подсчет количества отключений
· Подсчет суммарной энергии, коммутируемой выключателями
· Хранение в памяти 23 последних осциллограмм формы тока и напряжения фидера и напряжений на контактах выключателей при отключениях.
· Автоматическое тестирование каналов измерения.
· Каналы удаленного доступа ETHERNET, ТУ/ТС, RS-485/422.
· Канал RS-232 для подключения сервисного компьютера.
Основные технические характеристики
| Количество контролируемых фидеров | не более 6 |
| Рабочий диапазон контролируемых токов | от минус 20470 до плюс 20470 А |
| Непосредственное подключение к шунту тока | 3÷ 6 кА |
| Рабочий диапазон контролируемых напряжений фидера | от минус 6141до плюс 6141 В |
| Рабочий диапазон измеряемых напряжений на контактах выключателей | от минус 12000 до плюс 12000 В |
| Напряжение питания | переменного тока 176-253 В постоянного тока 88-253 В |
| Потребляемая мощность | не более 30 Вт |
| Состав устройства УПТН: | |
| шкаф УПТН блок развязки БР-3,3 кабель оптический | 1 6 12 |
| Габаритные размеры устройства УПТН: | |
| шкаф УПТН | 500Lx320Bx645H мм |
| блок развязки БР-3,3 | 245Lx 156Bx 380H мм |
| Масса шкафа УПТН | не более 32 кг |
| Масса блока БР-3,3 | не более 6,0 кг |
| Условия эксплуатации соответствуют группе УХЛ 4.1 |
Назначение и область применения
 | Устройство цифровой защиты и автоматики ЦЗАФ-3,3 предназначено для выполнения функций релейной защиты и автоматики, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления коммутационными аппаратами фидеров контактной сети тяговых подстанций, постов секционирования и пунктов параллельного соединения электрифицированных железных дорог постоянного тока напряжением 3,3 кВ. |
| ЦЗАФ-3,3 |
ЦЗАФ-3,3 — микропроцессорное устройство, построенное на современной элементной базе, осуществляет весь комплекс защит, управления, автоматики и сигнализации присоединения, обеспечивая при этом простоту и надежность в эксплуатации.
ЦЗАФ-3,3 состоит из трех блоков: блока управления (БУ), блока защит и автоматики (БЗА), блока развязок (БР-3,3).
Блок управления содержит алфавитно-цифровой дисплей, кнопки управления коммутационными аппаратами, кнопки для ввода уставок, кнопки для чтения режимов настройки устройства. Блок управления соединяется с блоком защит и автоматики с помощью интерфейсного кабеля. Блок защит и автоматики реализует все функции защит управления, контроля и измерения.
Блок БР-3,3 подключается к измерительному шунту фидера, преобразует ток, напряжение фидера, а также напряжения на контактах быстродействующих выключателей в цифровой вид и передает по оптическому кабелю в блок БЗА.
 |
| Рабочий диапазон измеряемых токов | от минус 20470 до плюс 20470 А |
| Рабочий диапазон измеряемых напряжений на фидере | от минус 6140 до плюс 6140 В |
| Рабочий диапазон измеряемых напряжений на контактах выключателей | от минус 12000 до плюс 12000 В |
| Количество дискретных входов | 32 |
| Входной ток | не более 4 мА |
| Количество дискретных выходов | 12 |
| Коммутируемый ток замыкания/размыкания при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени 20мс | 8,0/0,15 А |
| Количество электронных выходных ключей | 4 |
| Коммутируемый ток кратковременно (не более 1 с) долговременно (не более 1 с) | |
| Коммутируемое напряжение | от 24 до 264 В |
| Потребляемая мощность | не более 15 Вт |
| Габаритные размеры устройства ЦЗАФ-3,3: | |
| блок защит и автоматики (БЗА) | 270Lх240Bх266H мм |
| блок управления (БУ) | 195Lх60Bх316H мм |
| блок развязки (БР-3,3) | 245Lх156Bх380H мм |
| Масса БЗА | не более 5,0 кг |
| Масса БУ | не более 2,5 кг |
| Масса БР-3,3 | не более 6,0 кг |
| Условия эксплуатации соответствуют группе УХЛ 4.1 |
Назначение и область применения
 | Устройство цифровой защиты и автоматики ЦЗАФ-825 предназначено для выполнения функций релейной защиты фидеров постоянного тока напряжением 0,8 кВ в комплектных распределительных устройствах тяговых подстанций метрополитена, а также для выполнения функций противоаварийной автоматики, местного и дистанционного управления коммутационными аппаратами. |
| ЦЗАФ-825 |
ЦЗАФ-825 — микропроцессорное устройство, построенное на современной элементной базе, осуществляет весь комплекс защит, управления, автоматики и сигнализации присоединения, обеспечивая при этом простоту и надежность в эксплуатации.
В состав ЦЗАФ-825 входят три блока:
· блок преобразователя тока и напряжения с шунта (ПНФ), подключается к шунту и предназначен для преобразователя тока и напряжения фидера в частотный сигнал, для передачи его в блок БЗА;
· блок защит и автоматики (БЗА), имеет в своем составе модули контроллера защит, контроллера автоматики, платы дискретного ввода/вывода и предназначен для реализации функций защит, автоматики и управления присоединением;
· блок управления (БУ), предназначен для местного управления присоединением, индикации текущих значений тока и напряжения, ввода уставок срабатывания защит, индикации результатов диагностики ЦЗАФ-825.
ФУНКЦИИ ЗАЩИТ И АВТОМАТИКИ
- Направленная максимальная токовая защита;
- Ненаправленная защита по приращению тока в течение заданного времени с заданным коэффициентом адаптации к величине тока нагрузки, предшествующего приращению тока;
- Потенциально-токовая защита с выдержкой времени;
- Направленная защита по критической скорости нарастания тока;
- Амперсекундная защита;
- Контроль состояния присоединения;
- Автоматическое повторное включение;
- Устройство резервирования отказов выключателя;
- Блокировка многократных включений;
- Местное/дистанционное управление быстродействующим выключателем и двумя линейными разъединителями контактной сети;
- Канал телеуправления RS-485;
- Канал RS-232 для подключения переносного компьютера;
- Запись осциллограмм рабочего тока и напряжения в память переносного компьютера.
Контролируемые параметры и функции
- Ток и напряжение на фидере;
- Регистрация аварийных событий;
- Хранение в памяти 32 последних осциллограмм аварийных событий;
- Подсчет аварийных и оперативных отключений;
- Количество срабатываний защиты на «сигнал»;
- Суммарный ток всех отключений выключателя;
- Максимальные рабочие значения:
— тока фидера;
— среднего тока, рассчитанного алгоритмом амперсекундной защиты;
— критической скорости нарастания тока; - Минимальные значения рабочего тока и напряжения фидера.
Основные технические характеристики
| Подключение к шунту тока | 3, 4, 5 и 6 кА |
| Рабочий диапазон контролируемых токов | от минус 20470 до плюс 20470 А |
| Рабочий диапазон контролируемых напряжений | от 1 до 1022 В |
| Количество дискретных входов | до 32 |
| Входной ток | не более 3 мА |
| Количество дискретных выходов | до 16 |
| Коммутируемый ток замыкания/размыкания при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени 20мс | 8,0/0,15 А |
| Диапазон коммутируемых напряжений переменного и постоянного тока | от 24 до 264 В |
| Напряжение питания | |
| Потребляемая мощность | не более 15 ВА |
| Габаритные размеры устройства ЦЗАФ-825 | |
| блок защит и автоматики (БЗА) | 270Lх240Вх266Н мм |
| блок управления (БУ) | 195Lх60Вх316Н мм |
| блок преобразователя тока и напряжения с шунта (ПНФ) | 190Lх150Вх80Н мм |
| Масса БЗА | не более 5,0 кг |
| Масса БУ | не более 2,5 кг |
| Масса ПНФ | не более 1,3 кг |
ТАЙГИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА –
ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТАЙГИНСКИЙ ТЕХНИКУМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА»
на тему: «Посты секционирования и автоматика фидеров контактной сети»
Adblockdetector