Система электроснабжения нетяговых потребителей магистральных железных дорог

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите от замыканий на землю в системах электроснабжения. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения нетяговых потребителей. При однофазном коротком замыкании (ОКЗ) происходит отключение питания линии электропередачи 3 посредством трехполюсного выключателя 2, далее следует первое автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя 2, и, если ОКЗ не самоустранилось, блок релейной защиты 7 вновь отключает поврежденную линию 3. Во время первого АПВ в блоке 13 определяется поврежденная фаза, и при неуспешном АПВ в бестоковую паузу подаются команды на размыкание вьжлючателя 11 в цепи нейтрали питающего трансформатора 1 и замыкания на землю элемента коммутации (8,9 или 10) поврежденной фазы. После этого происходит второе АПБ выключателя 2, и система далее может длительно эксплуатироваться в режиме с изолированной нейтралью и надежно заземленной поврежденной фазой, что допустимо по условиям электробезопасности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

И9) (l1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30. 06. 91. Бюл. Р 24 (21) 3976315/07 (22) 18. 11.85 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строи- . тельства (72) С.Х.Дарчиев, Б.И.Косарев и В.В.Гуров (53) 621.316.925(088.8) (56) Андреев В.А., Фабрикант В.Л. Релейная защита распределительных электрических сетей. М.: Высшая школа, 1965, с. 225-227.

Бухтояров В.Ф. Новые устройства для защиты от замыканий на землю в электрических сетях разрезов. (Обзор). M.: ЦНИЭИУголь, 1976, с. 17-19. (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной эащите от замыканий на землю в системах электроснабжения. Целью предлагаемого изобретения является повышение (51)5 Н 02 J 3/00 Н 02 Н 3/16 надежности электроснабжения нетяговых потребителей, При однофаэном коротком замыкании (OK3) происходит отключение питания линии электропередачи 3 посредством трехполюсного выключателя 2, далее следует первое автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя 2, и, если ОКЗ не самоустранилось, блок релейной защиты 7 вновь отключает поврежденную линию 3. Во время первого АПВ в блоке

13 определяется поврежденная фаза, и при неуспешном АПВ в бестоковую паузу подаются команды на размыкание выключателя 11 в цепи нейтрали питающего трансформатора 1 и замыкания на землю элемента коммутации (8,9 или 10) поврежденной фазы. После этого происхо" дит второе АПВ выключателя 2, и система далее может длительно эксплуатироваться в режиме с изолированной нейтралью и надежно заземленной поврежденной фазой, что допустимо по условиям электробеэопасности. 2 ил.

1406415

Изобретение относится х электр<в технике, В частности к системам электроснабжения нетяговых потребителей.

Целью предлагаемого изобретения

5 является повышение надежности электреснабжения нетягавых потребителей.

HB фиг. 1 представлена функ! ианм ьная схема системы элек трос набжения

Нетягоных потребителей ыагистральньгх 1О

11<елезных дорог; на фиг. 2 - блок обмаружения междуфазногo "-.-змыкания, Система электроснабжения нетяганых .!!Отребителей магистральных железных .дорог сОдержит питающий трансф<2Г!ма" тор,1> Пpисаедггнекный посредством трехпалюснога линейного Выкл1очнтеля 2 к трехфазпай линии переда:!и 3, трансформаторы тока 4-6, входами которых являются их первичные обмотки, Вклю- 20 ченные в рассечки фазнь1х ггронодав 7!инин 3, а выходами — вторичные Об мотки, соединенкыа н звезду с нулевы l выводам, блэк релейной BBI!JITb! 7, выпалн„.tIHblH в нида объединении из- 25

HecTHh2K с1<еМ максимальг<ОЙ TOK090A BB

It2J1TbI и MBK .Нмальпой тОкОВОЙ BB!IIHYbt

К УЛ Е ВО й! Ft O! 21 0 P 0 B B TP.. 2 Ь Н О < Т Ч О Т кл!Оча!Оп<ий Выход которого О Оедг<нск с цепь!О Отключения трехпал!Оснаго Вы" Щ к!Почателя 2, три элемента коммутации

8 — 10, В2<лючеккые между фазиыми праадами линии и землей, одкапал!Осяьтй

ыключатель 11, Включенный между ну-левым выводам и! Iта!Ощего тр а!!СфОрматО . к ра 1 и землей„ блок автоматического *" повторного вкл!О!ения (АПВ) двухкрат-наг 0 действиЯ 12, блОк ОпределениЯ

Поврежденной фазы 13, входы которого соединены с саатветству1О!!<ими фазными

Выходами блока релейной эа!!1иты 7, блок Вкйюче!1ия. элементов ксммутапии

14, ВыхОць! KoTopQI 0 СОедпнаны с ВхО"дами соатве 2eтвytoщих эламектон комму" тации 8 - 10, запоминающий лемент 15,,„

Нхад которого соединен с выходом па

Току нулевой последовательности блока р елей кои з ащггты 7, э! 1емент г!ь2,2!ерж<<ь1

Времени 16. вход которага Соединен выходом заг!Оь!инающегг! элем. нта 15 ,Пагический -2лемант з-И 1 7, вернь!11

Н1<ОД KOTOPOI O C©.;ЕДИНЕН С ВЫХОДОМ ЗЛЕ=

Мента выдержки Времени 16, а выход соединен с цепью аткл!Очения оцкапа . и!ОснОг О Выключс! ГелЯ 1 1 > алак 00 нару= женин межд гABÇHOI" 0 замыкания 18 .IIpPp - "" ,Ставляющий собой (фиг. 2) три логиЧ=ских =-7 мента 2-И и один логический элемент 3-ИПИ, причем Объединенные первые входы перного и второго эле" ментов 2-И янляются первым входом блока 18, второй вход первого и пер"

Вый вход третьего элементов 2-И явля1Отся вторым входом блока 18, вторые входы второго и третьего элементов

2-И являются третьим входом блока 18, выходы трех элементов 2-И соединены с входами элемента 3-ИЛИ, вьгход котоpoI î Является Bbtl

11 на Выходе блока 20 имеется сигнал

"лог. 1", при разомкнутом состоя" гии - "лог.О, блок контроля состояния трехполюснога ныключателя (21:, выполненный аналогична блоку 20, причем выход блока 21 соединен с третьим входом логического элемента

3-И 17, логический элемент 2-И 22, входы которого соединены с выходами блоков 20 и 21 контроля состояния однополюсного и. трехполюснаго ньп<лю;BIе.7ей., логические элементы 2-И 23, 24, 25 первые вхоцы которых соединены с Выходами логического элемента

2-И 22„ вторые входы соединены с соответствующими выходами блока определения поврежденной фазы 13, а выходы ! соединены с соответствующими нходами блока Включения элементов коммута2д,!и 1 2!

Система работает следующим образОК.

При отсутствии повреждений на лиHHH 3 Выкл!Очатели 2 и 11 включены, и система работает в режиме с эаземленкой нейтралью. При этом элементы коммутации 8 - 1О разомкнуты, В случае аднофазного короткого saмыкани. (ОКЗ1, например фаэы А, ТоК

ВО Вторичной обмотке трансформатора така 4 превысит уставку срабатывания . соотнетству!Ощих реле максимального тока блока релейной защиты 2. Спустя

Выдержку времени,, блок релейной »BGtIITbI 7 отключит трехполюсный выключатель 2. Далее. Следует бестоковая пауза L „ н после нее — перный цикл

АПГ трехпал1Осного выключателя 2. Вы-!

"-амаустраггения ОКЗ фазы А, остается но Включенном состоянии. В против3 140 ном случае вновь срабатывает как указывалось выше, блок релейной защиты 7, и трехполюсный выключатель 2 отключается.

Одновременно с первым срабатыванием соответствующих катушек реле максимального тока на выходе по току нулевой последовательности и третьем фазном выходе блока релейной защиты 7 появятся единичные сигналы, которые поступают соответственно на вхоД запоминающего элемента 15 и на третий вход блока 13 определения поврежденной фазы, запоминаются ими и в свою очередь вызывают появление сигналдв на выходе запоминающего эле. мента 15 и на третьем Выходе блока определения поврежденной фазы 13, Далее сигналы с ныхода запоминающего элемента 15 и с третьего выхода блока 13 поступают соответственно на вход элемента выдержки времени 16 и на второй вход логического элемента

2-И 25. С выхода элемента ныдержки времени 16 сигнал поступает на первый вход логического элемента 3-И 17 спустя выдержку времени t, которая задается таким образом; чтобы к моменту появления сигнала на выходе элемента выдержки времени 16 успевала наступить вторая бестоконая пауза после неуспешного АПВ (при несамоустранившемся ОКЗ). В этом случае на выходе блока контроля состояния трех-. полюсного выключателя 21 будет единичный сигнал, который поступит на третий вход логического элемента

3-И 17.

Так как произошло ОКЗ фазы А, то, как указывалось выше, единичный сиг- нал появляется только на третьем выходе блока определения поврежденной фазы 13, а на первом и втором выходах будут нулевые сигналы. Вследствие этого на выходе блока обнаружения междуфазного замыкания будет нулевой сигнал, который в свою очередь вызовет единичный сигнал на выходе инвертора 19; Итак, в момент t,+t +t> на первом и третьем входах элемента

3-И 17 имеются единичные сигналы, с выхода инвертора 19 на второй нход элемента 3-И 17 также поступает единичный сигнал, следовательно, на выходе элемента 3-И 17 появится единич ный сигнал, который поступает в цепь отключения однополюсного выключателя 11. Цепь срабатывает и отключает

0415 однополюсный выключатель. После этого оба выключателя (2 н 11) некоторое время находятся в отключенном состоя.нии. Вследствие этого, на выходе блока 20 контроля состояния эднополюсного выключателя и на выходе бло ка 21 контроля состояния трехполюсного выключателя есть единичные сигналы, которые поступают соответственно

10 на входы логического элемента 2-И 22, на выходе которого также появляется единичный сигнал. С выхода логического элемента 2-И 22 единичный сигнал поступает на первый вход логического элемента 2-И 25, где перемножается с единичным сигналом, имеющимся на втором вХоде укаэанного элемента, что вызывает появление единичного сигнала на третьем входе блока включения элементов коммутации 14. На третьем выходе блока 14 появляется единичный сигнал, который вызывает включение элемента коммутации 10 фазы A. Так как на первом и втором входах блока 14 нет единичных сигналов из-за отсутствия таковых на вторых входах элементов

2-И 23 и 24, то на перном и втором выходах блока 14 также нет единичных сигналов, вследствие чего элементы коммутации 9 н 8 фаз В и С не включаются. Далее следует второй цикл АПВ трехполюсного выключателя 2, Выключатель 2 включается, однополюсный выключатель 11 остается разомкнутым, З5 элемент коммутации 10 фазы А замкнут.

Таким образом, после второго АПВ система работает с изолированной нейтралью и надежно заземленной повреж40 денной фазой А, что допустимо по условиям электробезопасности.

В случае двухфазного замыкания на землю. обязательно на какой-либо паре выходов блока 13 определения, поврежденной фазы одновременно поя45 вятся единичные сигалы, которые вызовут появление единичного сигнала на выходе блока 18 обнаружения междуфазного замыкания, который далее инвертируется и запрещает отключение однополюсного выключателя логическому элементу 3-И 17. Вместо этого последует второй цикл АПВ, и, если замыкание не самоустранится, блок ре.лейной защиты 7 вновь отключит его, б5 как описано выше, и питание линии 3 прекратится окончательно.

В случае междуфазных коротких замыканий без земли иэ-за отсутствия

1400415 единичного сигнала на выходе по току нулевой оследовательности блока релейной защиты 7 не срабатывает запоминающий элемент t5, на его выходе остается "Лог.О" и происходит обычное отключение междуфазного короткого замыкания блоком релейной защиты 7 с последующим двукратным AITB.

При СКЗ других фаз система работает аналогично описанному вьпяе.

Таким образом предлагаемая система позволяет повысить надежность электроснабжения нетяговых потребителей магистральных железных дорог за счет восстановления питания после неуспешного, первого цикла автоматич==ского повторного включения в случае, если однофазное короткое замыкание в линии электропередачи не ус:ранилось, Ф о р м у л а и э о б р е т е и и я

Система электроснабжения нетяговых 25 потребителей магистральньж железных дорог, содержащая питающий трансфформатор, присоединенный посрецством трехполюсного выключателя с автоматическим повторным включением к трех30 фаэной линии передачи, трансформаторы тока, включенные в фазные провода линии передачи, вьжоды которых подключены к входам блока релейной защиты, отключающий выход которого соеди-, нен с трехполюсным выключателем, блок Определения поврежденной фазы, входы которого соединены с фазными ъыходами блока релейной защиты, блок включения элементов коммутации, выхо" ды которого соединены с входами соот4О ветствующих элементов коммутации, включенных между соответствующими фазными проводами линии и землей, блок контроля состояния трехполюсно.го выключателя, вход которого соединен с трехполюсным выключателем, и элемент выдержки времени, о т л ич а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения нетяговых потребителей, она снабжена размыкающим однополюсным выключателем включенным между нулевым Вы водом питающего трансформатора и землей, запоминающим элементом, логическим элементом З-И, инвертором, блоком обнаружения междуфаэного замыкания, блоком контроля состояния однополюсного. выключатечя и четырьмя логическими элементами 2-И., при этом вход запоминающего элемента соединен с выходом по току нулевой последовательности блока релейной защиты, а вьжод соединен с входом упомянутого элемента выдержки времени, выход которого

ООединен с первым Входом лОгическОГО элемента 3-И, выход которого соединен с цепью отключения однополюсного выключателя, входы блока обнаружения междуфазного замыкания соединены соответственно с выходами блока Определения поврежденной фазы, а выход соединен с входом инвертора, вьжод которого соединен с вторым входом логического элемента 3-И, третий вход которого соединен с выходом блока контроля состоя.ия трехполюоного выключателя, вход блока контроля состояния однополюсного выключателя соединен с однополюс ным выключателем, а выл од с оединен с первым входом первого логического элемента 2-И,, выход которого соецинен с первыми входами трех ос тальных логических элементов 2-И, вторые входы которых соединены с соответс.твующими выходами блока определения поврежденной фазы, а выходы соединены с сеетветствующими входами блока включения элементов коммутации, причем втеуой вход первого логического элемента 2-И соедине. с выходом блока контроля состояния трехполюсного выключателя.

14004i5

140041 5

Составитель Л.Васькова

Редактор K.Çóáèåòîíà Техред И.Дидык Корректор Г.Решетник

Заказ 2571 Тираж 339 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушскав наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4