Устройство защиты контактной сети постоянного тока от коротких замыканий

 

Изобретение относится к устройствам защиты элементов электроснабжения железных дорог от коротких замыканий в цепи постоянного тока и обеспечивает повышение надежности . При возникновении короткого замыкания и появлении импульсов прерывистого тока инвертора на выходах импульсного трансформатора блока вьзделения сигналов повреждения в моменты возникновения и исчезновения тока формируются двухполярные ; импульсы. Стабилитронами пропускаются только импульсы отрицательной полярности. Импульсы с выхода стабилитрона , дважды инвертируясь, поступают на первый вход блока сравнения и формирования сигнала отключения , а импульсы с выхода стабилитрона преобразуются в паузы,которые поступают на второй вход блока. Под действием этих сигналов на выходе триггера фиксируется длительность пауз тока инвертора и соответствующий сигнал поступает на первый вход схемы ИЛИ. В моменты исчезновения тока в инверторе элементом импульсной задержки формируется контрольный импульс , который приходит на второй вход схемы HJDi. При увеличении паузы тока инвертора до величины, большей контрольного импульса, триггер под действием сигнала с выхода схемы ИЛИ переключается в состояние, соответствующее короткому замыканию. В момент смены сигнала на выходе триггера запускается одновибратор, на выходе которого формируется отключающий импульс. Этот импульс поступает в - блок управления быстродействующими выключателями, который осуществляет их отключение. 1 ил. S (Л 4: to 00 05 ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllYEifIHH дц 4 В 60 М 3/00

OIlMCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4004723/27-11 (22) 08. 01 ° 86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71,). Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им. Я.М. Свердлова (72) Ю.М.Бей, В.Г.Зимовец, И.П.Не-. угодников и |O.Ï.Неугодников (53) 621.332(088.8) (56) Чиженко И.М. Справочник по преобразовательной технике. — Киев:

Техника, 1978, с.242-244. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КОНТАКТНОЙ

СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ КОРОТКИХ

ЗАМЫКАНИЙ (57) Изобретение относится к уст ройствам защиты элементов электро- снабжения железных дорог от коротких замыканий в цепи постоянного тока и обеспечивает повышение надежности. При возникновении короткого замыкания и появлении импульсов пре рывистого тока инвертора на выходах импульсного трансформатора блока выделения сигналов повреждения в моменты возникновения и исчезновения тока формируются двухполярные. импульсы. Стабилитронами пропуска„„SU„„1428619 А1 ются только импульсы отрицательной полярности. Импульсы.с выхода стабилитрона, дважды инвертируясь, поступают на первый вход блока сравнения и формирования сигнала отключения, а импульсы с выхода стабилитрона преобразуются в паузы,которые поступают на второй вход блока. Под действием этих сигналов на выходе триггера фиксируется длительность пауз тока инвертора и соответствующий сигнал поступает на первый вход схемы ИЛИ. В моменты исчезновения тока в инверторе элементом импульсной задержки формируется контрольный импульс, который приходит на второй щ вход схемы ИЛИ. При увеличении паузы тока инвертора до величины, большей контрольного импульса, триггер под действием сигнала с выхода схемы

ИЛИ переключается в состояние, соот- ф ветствующее короткому замыканию. В момент смены сигнала на выходе триггера запускается одновибратор, на вы- Д Ь ходе которого формируется отключающий Я импульс. Этот импульс поступает в Я) блок управления быстродействующими ф выключателями, который осуществляет >. их отключение. 1 ил. сО

1428619

Изобретение относится к устройствам защиты контактной сети постоянного тока от коротких замыканий и может быть использовано на электрифи5 цированных участках железных дорог с рекуперативным торможением электроподвижного состава при раздельной работе выпрямительно-инверторных агрегатов тяговых подстанций. 10

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

На чертеже приведена функциональная блох-схема устройства защиты контактной сети постоянного тока от 15 коротких замыканий.

Устройство содержит коммутационную аппаратуру, включающую в себя быстродействующие выключатели 1 и разъединители 2, включенные в отхо- 20 дящей линии 3 подстанции, подключен-. ной к контактной сети 4. Блок 5 управления коммутационной аппаратурой соединен входом с выходом одновибратора 6, состоящего из элемента НЕ 7, 25 элемента 8 задержки и конденсатора

9, вход одновибратора 6 подключен к выходу триггера 10, связанному входом с выходом элемента ИЛИ 11, входы которого подключены к выходу триг-30 гера 12 непосредственно и элемента

13 задержки, а входы триггера 12 соединены с выходами блока 14 выделения сигнала повреждения, который содержит элементы НЕ 15 и 16, входы которых подключены к стабилитронам 17 и 18 непосредственно и через элемент

НЕ 19. Стабипитроны 17 и 18 связаны с импульсным трансформатором 20. Устройство содержит также инвертор 21, 40 выпрк.митель 22, реакторы 23 и 24 и преобразовательный т ансформатор 25.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при непрерыв- 45 ном токе инвертора 21 на выходах импульсного трансформатора 20 сигналы отсутствуют (незначительные по ве,и- чине сигналы"помехи срезаются стабилитронами 17 и 18). При возникнове-50 нии короткого замыкания в контактной. сети или в цепи постоянного тока (в отходящей линии подстанции или в распредустройстве 3,3 кВ) в режиме приема избыточной энергии рекуперации происходит резкое уменьшение тока инвертора, процесс изменения которого характеризуется появлением режима прерывистого тока.

При появлении импульсов прерывистого тока инвертора 21 на выходах импульсного трансформатора 20 в моменты возникновения и исчезновения тока формируются двухполярные импульсы. Стабилитронами 17 и 18 пропускаются только импульсы отрицательной полярности: на вход элемен.та НЕ 19 поступают импульсы, соответ1 ствующие моментам исчезновения тока, I а на вход элемента НЕ 16 — соответствующие моментам появления тока.

Импульсы с выхода стабилитрона 18, дважды инвертируясь элементами НЕ 19. и 15, поступают на выход блока 14 выделения сигналов повреждения, а импульсы с выхода стабилитрона 17 элементом НЕ 16 ".реобразуются .з паузы, которые поступают на другой выход блока 14. Под действием сигналов, поступающих с выходов блока 14 на входы триггера 12, на выходе последнего фиксируется длительность пауз тока инвертора: при токе, равном нулю, появляется сиг:, .л логического нуля, при наличии тока — сигнал логической единицы. Эти сигналы поступают на вход элемента ИЛИ 11.В моменты исчезновения тока в инверторе 20 под действием сигнала с выхода триггера 12 элеменТоУ. 13 задержки формируется контрольный импульс (сигнал логической единицы) длительностью t который приходит на другой вход элемента ИЛИ 1! .

При нормальном переходе преобразователя из инверторного режима в выпрямительный и отсутствии короткого замыкания в контактной сети или в цепи постоянного тока длительность пауз прерывистого тока ограничена по величине и всегда имеет значение по сравнению с контрольным импульсом уставки. При этом на выходе элемента ИЛИ 11 имеется сигнал логической единицы, и триггер 10 находится в состоянии, соответствующем отсутствию короткого замыкания.

При коротком замыкании в контактной сети или цепи постоянного тока происходит увеличение паузы прерывистого тока инвертора, а следовательно, и длительности сигнала логического нуля на выходе триггера 12 до величины, большей уставки t, при этом на вых де элемента HK: 11 появляется сигнал логического нуля, триггер 10 перек1..ючается в состояние, соответствующее короткому замыканию.

1428

В момент смены сигнала на выходе триггера 10 запускается одновибратор

6, на его выходе формируется отключающий импульс. Этот импульс посту5 пает в блок 5 управления коммутационными аппаратами, который осуществляет их отключение.

Время уставки на срабатывание устройства выбирается равным максимально возможной паузе прерывистого тока при максимальных рабочих токах 6 c (которую всегда можно рассчитать или установить экспериментально) с учетом коэффициента запаса К, но не меньше суммы времени восстановления

619 4

Формула изобретения

Устройство защиты контактной сети постоянного тока от коротких замыканий, содержащее коммутационную аппаратуру, блок выделения сигнала повреждения, включенный в сил..чую цепь преобразователя, и блок управления коммутационными аппаратамп, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено элементом задержки, элементом ИЛИ, одновибратором н триггерами, а блок выделения сигнала повреждения BblIIoJI нен на импульсном трансформаторе на его вкоде, трех элементах НЕ и стазапирающих свойств тиристоров <åîñ. и максимальной несимметрии импульсов

В упРавления Ь t e и з у овос + 6 сне

Коэффициент запаса рекомендуется выбирать в пределах Ке = 1,2,... 1,3.

Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность защиты контактной сети постоянного тока от коротких замыканий при рекуперативном торможении электроподвижного состава и раздельной работе выпрямительчо-инверторных преобразователей.. билитронах, через которые выводы обмотки импульсного трансформатора подключены к входам первого и вто\ рого элементов НЕ, выходы которых соединены соответственно с входом третьего элемента НЕ и одним из выходов блока выделения сигнала повреждения, другой выход которого являет2Б- ся выходом третьего элемента НЕ, при этом входы перв го триггера соединены с выходами блока выделения сигнала повреждения, а выход — с входами элемента ИЛИ непосредственно и через элемент задержки, выход элемента ИЛИ подключен к входу второго триггера, выход которого соединен с входом одновибратора, подключенного выходом к входу блока управления коммутационной аппаратуры.

1428619

Составитель Л.Резникова

Редактор О. Головач Техред А. Кравчук Корректор Э.Лончакова

Заказ 5084/21

Тираж 569 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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