Устройство для защиты фидеров электрических железных дорог

 

Изобретение относится к устройствам для защиты фидеров электрических железных дорог и обеспечивает повьшение надежности. Устройство содержит датчик 1 напряжения, выход которого подключен к входу сумнатора 2, к второму входу которого подключен через преобразователь 3 датчик тока 4. К выходу датчика тока 4 подключен также вход усилителя 5, выход которого соединен с входами инерционного блока 6 и дифференциатора 7, выход

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (ю4 В 60M 3/00

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4086529/27-11 (22) 03.07.86 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) В.В.Белов, В.А.Зимаков, В.Я.Овласюк и В.Н.Пупынин (53) .621.336(088.8) (56) Белов В.В. и др. Совершенствование защиты фидеров контактной сети переменного тока. — Труды ВНИИЖТ, №. 650. — M. Транспорт, 1982,с.31-43. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (57) Изобретение относится к устрой" ствам для защиты фидеров электрических железных дорог и обеспечивает повышение надежности. Устройство содержит датчик 1 напряжения, выход которого подключен к входу сумматора 2, к второму входу которого подключен через преобразователь 3 датчик тока

4. К выходу датчика тока 4 подключен также вход усилителя 5, выход которого соединен с входами инерционного блока 6 и дифференцнатора 7, выход

1466969 которого соединен с входами второго

19 и третьего 20 пороговых блоков, выход последнего через второй блок памяти 21 соединен с входом элемента

И 22, к другому входу которого подключен выход второго порогового- блока 19 ° Выход элемента И 22 соединен с управляющим входом ключа 13. Если ,, цроисходит короткое замыкание, то ток, быстро возрастает, сигнал с выхода ; дифференциатора 7 не приводит к ус коренному изменению уставки, и сигнал на выходе первого порогового элемента

Изобретение. относится к области защиты тягового электроснабжения от коротких замыканий и может быть использовано в тяговых сетях электри5 фицированных железных дорог постоянного и переменного тока, а также с использованием автотрансформаторов системы 2х25 кВ.

Целью изобретения является повыше- 10 ние надежности.

На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства для защиты.

Устройство для защиты фидеров электрических железных дорог содержит датчик 1 напряжения, выход которого подключен к входу сумматора 2, к второму входу которого подключен через преобразователь 3 датчик 4 тока. 20

К выходу последнего подключен также вход усилителя 5, выход которого соединен с входами инерционного блока

6 и дифференциатора 7. Инерционный блок 6 содержит операционный усилитель 8 с параллельно соединенными конденсатором 9, резистором 10 обратной связи и входным резистором 11.

Параллельно резистору 10 и конденсатору 9 обратной связи усилителя 8 включена последовательная цепь из резистора 12 и ключа 13. Выход усилителя 8 является выходом инерционного блока 6, который через ограничитель

14 соединен с входом первого порого- 35 вого блока 15, к второму входу которого подключен выход сумматора 2. Выход первого порогового блока 15 соеизменяется. Низкий уровень этого сигнала, соответствующий выходу контролируемых параметров за допустимые значения, запоминают с помощью первого блока памяти 16 на время, необходимое для отключения фидерного .высоковольтного выключателя исполнительным блоком 18. Данное устройство позволит путем учета предшествующего режима нагрузки и изменения уставки защиты повысить допустимый ток фидера, что важно для обеспечения про,пуска тяжеловесных поездов. 1 ил. динен через первый блок 16 памяти с одним из входов элемента ИЛИ 17, подключенным выходом к исполнительному блоку 18. Выход дифференциатора 7 соединен с входами второго 19 и третьего 20 пороговых блоков, выход последнего через второй блок 21 памяти соединен с входом элемента И 22, к другому входу которого подключен выход второго порогового блока 19.

Выход элемента И 22 соединен с .управляющим входом ключа 13.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные первичным току и напряжению, формируются на выходе датчиков тока 4 и напряжения 1. С выхода датчика 4 тока сигнал, пропорциональный первичному току, через преобразователь 3, служащий для регулирования уставки защиты, поступает на один из входов сумматора 2. На другой вход сумматора поступает сигнал, пропорциональный первичному напряжению. С выхода сумматора 2 суммарный сигнал поступает на один .нз входов первого порогового блока 15. Путем регулирования напряжения сравнения, поступаемого с выхода ограничителя 14 на другой вход первого порогового блока 15, осуществляется адаптация защиты к предшествующему режиму фидера тяговой сети.

Автоматическая подстройка уставки осуществляется с помощью инерционного блока 6, запоминающего предшествукнций

3 14669 режим. Такой блок может быть, например, выполнен с использованием операционного усилителя 8, резистора 10 обратной связи и инерционного звена

5 в виде конденсатора 9. Инерционный блок 6 формирует на своем выходе сигнал, интегрально учитывающий предшествующий режим, т.е. состояние защищаемого объекта до момента коротко- 10 го замыкания. В качестве сигналов, характеризующих состояние объекта, могут быть использованы сигналы, пропорциональные первичному току, напряжению, их фазовым соотношениям, мощности, потребляемой фидером, сопротивлению, и другие сигналы, зависящие от первичных тока и напряжения или их соотношений. Величину изменения уставки (адаптации) регулируют изменением пределов ограничения ограничителя 14.. Устройство для защиты фндеров электрических железных дорог, содержащее сумматор, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения фидера, другой чЕрез преобразователь— к выходу датчика тока фидера, а выход — к одному из входов первого порогового блока, элемент И, один из входов которого соединен с выходом второго порогового блока, элемент

ИЛИ, подключенный выходом к исполнительному блоку,и третий пороговый блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоками памяти, дифференциатором, инерционным блоком и

Если происходит сброс большой нагрузки, то сигнал с выхода дифференциатора 7 имеет значительную амплитуду и длительность. Это приводит к срабатыванию второго 19 и третьего 20 пороговых блоков. На выходе элемента

И 22 появляется сигнал низкого уров- З0 ня (на время не более времени, определяемого вторым блоком 21 памяти), При этом сигнал с выхода элемента

И 22 открывает ключ 13, что приводит к ускоренному разряду конденсатора 9 в инерционном блоке 6 через параллельно включенные резисторы 12 и 10.

Значение сигнала иа выходе операцион ного усилителя 8 может изменяться практически от нулевого до максималь- 40 .ного значения напряжения питания.

Величину изменения уставки защиты регулируют изменением пределов ограничения сигнала с помощью ограничителя от максимального значения до 45 минимального. Ускоренное изменение уставки при сбросе нагрузки необходимо для обеспечения селективного действия защиты при удаленном коротком замыкании сразу после сброса на- 50 грузки.

Если нагрузка возрастает, то сигнал.с выхода дифференциатора 7 будет обратной полярности ° Пороговые элементы не срабатывают н изменение сиг- 55 ,:нала на выходе блока 6 происходит плавно с постоянной времени, определяемой резистором 11 и конденсатором 9.

69 4

СИгнал, ограниченный ограничителем 14, поступает на вход первого порогового блока 15. На другой вход этого порогового блока поступает сигнал с выхода сумматора 2, пропорциональный разности между, например„ средними значениями напряжения и тока в тяговой сети . Передаточную функцию, которую реализует инерционный блок 6, выбирают таким образом, чтобы изменение уставки при колебаниях нагрузки не приводило к изменению действия защиты. Таким образом, на выходе блока 6 осуществляется формирование интегрального сигнала, учитывающего предшествующий режим работы защищаемого фидера тяговой сети.

Если происходит короткое замыкание, то ток быстро возрастает, сигнал с выхода дифференцнатора 7 не приводит к ускоренному изменению уставки и в момент равенства уровней сигналов с выхода сумматора 2 и на выходе инерционного блока 6 сигнал на выходе первого порогового элемента изменяется. Низкий уровень этого сигнала, соответствующий выходу контролируемых параметров за допустимые значения, запоминается с помощью первого блока 16 памяти на время, необходимое для отключения фидерного высоковольтного выключателя исполнительным блоком 18.

Предлагаемое устроиство позволяет путем учета предшествующего режима нагрузки и изменения уставки защиты повысить допустимый ток фидера, что важно для обеспечения пропуска тяжеловесных поездов.

Формула изобретения

1466969 6 тель подключен к входу инерционного блока и входу дифференциатора, выход которого соединен с входами второго и третьего пороговых блоков, выход последнего из которых через второй блок памяти подключен к другому входу элемента И. блоком ограничения, вход которого соединен с выходом инерционного блока, а, выход - с другим входом первого порогового блока, подключенного выходом через первый блок памяти к одному из входов элемента ИЛИ, при этом выход датчика тока через усилиСоставитель Л. Резникова

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Дидык Корректор Л. Патай

Заказ 1106/16 Тираж 523 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат. "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101