Устройство определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередачи

Авторы патента:

G01R31/02 - испытание электрической аппаратуры, линий и элементов на короткое замыкание, обрыв, утечку или неправильное соединение

Владельцы патента RU 2616073:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к устройствам определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередач. Сущность: устройство содержит разъединитель (1), установленный на опоре (2) воздушной линии электропередачи, датчик тока (3), установленный на питающем шлейфе воздушной линии электропередачи (4), модуль фиксации (5), установленный на опоре рядом с двигательным приводом (6) на высоте не выше 2 метров, модуль фиксации, оснащенный светодиодным дисплеем и кнопками настройки, двигательный привод, связанный с разъединителем с помощью тяги, модуль управления (9), электрически связанный с двигательным приводом разъединителя. Технический результат: возможность автоматического оперативного отключения участка воздушных линий электропередачи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к секционным изоляторам и переключателям на линиях энергоснабжения, контактирующих с токоприемниками транспортных средств.

Уровень техники

Известно решение, патент RU 2376609 С1, 18.08.2008, принято за прототип, в котором описано устройство, позволяющее точно определить опору контактной сети, на которой произошло замыкание.

К техническим недостаткам решения по патенту RU 2376609 С1 относятся следующие особенности:

1. Решение не может фиксировать короткие замыкания, которые происходят вне опор контактной сети, что делает ее неэффективной (на единицу длины контактной сети) особенно на таких участках, как крупные узловые станции, локомотивные и моторвагонные депо, малодеятельные линии, тракционные пути.

2. Система имеет усложненную конструкцию за счет применения более мощного источника питания и накопителя энергии.

Предлагаемое изобретение устраняет данные технические недостатки путем применения датчиков тока и питающей линии 220 В.

Раскрытие изобретения

Для усовершенствования автоматизации электроснабжения тяговой сети железнодорожной станции предлагается устройство определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередачи.

Сущность изобретения выражается совокупностью таких существенных признаков, как:

- наличие датчика тока с микропроцессором;

- наличие модуля фиксации;

- наличие модуля управления;

- наличие разъединителя;

- наличие двигательного привода секционного разъединителя.

Ключевым преимуществом устройства определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередачи является возможность автоматического отключения именно того участка контактной сети, где произошло короткое замыкание, что существенно сокращает время простоя, а также уменьшает износ выключателей на тяговых подстанциях.

Осуществление изобретения

Устройство определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередачи предназначено для автоматического отключения двигательных приводов разъединителей линий электропередач в случае возникновения перегрузки по току через разъединитель.

Состав устройства (фигура 1):

- разъединитель (1), установленный на опоре (2) воздушной линии электропередачи;

- датчик тока (3), установленный на питающем шлейфе воздушной линии электропередачи (4);

- модуль фиксации (5), установленный на опоре рядом с двигательным приводом (6) на высоте не выше 2 метров;

- модуль фиксации, оснащенный светодиодным дисплеем (7) и кнопками настройки;

- двигательный привод, связанный с разъединителем с помощью тяги (8);

- модуль управления (9), электрически связанный с двигательным приводом разъединителя.

Аппаратура непрерывно измеряет ток через разъединитель. Датчик тока вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный току, протекающего через разъединитель.

В модуле фиксации с помощью светодиодного дисплея и кнопок настроек устанавливают уставку тока короткого замыкания, уставку тока холостого хода, уставку предельного времени между возникновением тока короткого замыкания и падением тока до холостого хода.

Модуль фиксации каждые 0,5 мс сравнивает значение тока в датчике с уставкой тока короткого замыкания. Если ток через разъединитель превысит уставку тока короткого замыкания, аппаратура фиксирует это событие. Если в течение предельного времени ток через разъединитель снизится до уставки тока холостого хода, то будет выдана команда на отключение разъединителя. Если предельное время будет превышено, то команды на отключение не будет. Команда на отключение разъединителя поступает в модуль управления, в котором происходит объединение сигналов от модуля фиксации и от аппаратуры телемеханики.

После получения команды двигательный привод при помощи тяги отключает разъединитель. Разъединитель отключает питающую линию, на которой произошло короткое замыкание, а остальная станция остается в рабочем состоянии.

Модуль фиксации расположен на высоте 2 м, что удобно для доступа к органам управления для установки уставок и проведения технического обслуживания.

Модуль управления располагается рядом с аппаратурой управления приводами. В нем происходит сопряжение сигналов от аппаратуры телемеханики с сигналами от модуля фиксации, что позволяет энергодиспетчеру контролировать ситуацию на участке, а также отключать подачу напряжения при необходимости дистанционно.

Принятая в эксплуатацию аппаратура должна быть постоянно включена, для этого необходимо убедиться в том, что питание 220 В подается как на модуль фиксации, так и на модуль управления.

Техническим результатом заявленного изобретения является возможность автоматического оперативного отключения участка воздушных линий электропередачи при прохождении тока короткого замыкания через датчик тока, фиксации его значения в модуле фиксации и передачи сигнала в модуль управления с целью отключения двигательного привода секционного разъединителя и определения места короткого замыкания.

В качестве примера реализации предлагается устройство определения короткого замыкания и защитного отключения разъединителя на железнодорожной воздушной линии электропередачи.

При эксплуатационных испытаниях данное устройство зафиксировало факт короткого замыкания на соответствующем участке железнодорожной воздушной линии электропередачи. В момент бестоковой паузы устройство осуществило автоматическое отключение разъединителя. При подаче испытательного напряжения 95 кВ от высоковольтной испытательной станции перекрытий и коронирования не наблюдалось.

Таким образом, в предложенном устройстве достигается заявленный технический результат, а именно произошло отключение данного участка воздушных линий электропередачи.

1. Устройство определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередачи, содержащее элемент, обеспечивающий отключение линий электропередачи и связанный с ним датчик тока короткого замыкания, отличающееся тем, что элемент, обеспечивающий отключение линии электропередачи выполнен в виде разъединителя открытого типа и установлен на одной опоре вместе с датчиком тока, вход которого электрически соединен с проводом линии электропередачи, а выход с микропроцессором модуля фиксации, установленного на этой же опоре, снабженного светодиодным дисплеем и связанного управляющей связью с модулем управления, связанного управляющей связью с двигательным приводом разъединителя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль фиксации установлен на опоре на высоте человеческого роста.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что связанный с модулем фиксации модуль управления имеет управляющую связь с пультом энергодиспетчера.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью.

Способ контроля сплошности диэлектрического покрытия на элементах радиоэлектронной аппаратуры // 2613571

Использование: для тестирования в финальной стадии изготовления радиоэлектронной аппаратуры, элементы которой покрыты защитным диэлектриком. Сущность изобретения заключается в том, что способ содержит сканирование элементов радиоэлектронной аппаратуры контролируемого объекта плазменной струей при разности потенциалов между плазмой и объектом ниже уровня напряжений, опасных для объекта контроля, с одновременной регистрацией электрического тока из объекта в плазму, предварительно контролируемый объект полностью погружается в плазму, выявляя на этой стадии наличие дефекта сплошности диэлектрического покрытия на объекте, и при необходимости выполняется дальнейшее сканирование элементов объекта плазменной струей с сечением, обеспечивающим точность локализации дефекта.

Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения // 2613360

Использование – в области электротехники. Технический результат – расширение арсенала технических средств.

Способ и устройство для оценки целостности оборудования, управляющего технологическим процессом // 2611985

Группа изобретений относится к средствам диагностики целостности корпуса оборудования. Технический результат – повышение точности определения потерь целостности корпуса оборудования.

Способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования // 2610823

Изобретение относится к диагностике дефектности электроэнергетического (ЭЭ) оборудования, находящегося под напряжением. Сущность: измеряют в эквивалентных условиях энергетические спектры токов контрольных ответвлений одинаковых вводов напряжений контролируемого и однотипного с ним эталонного оборудования на частотах совместного действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей тестируемого ЭЭ оборудования.

Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока // 2609277

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля изоляции сетей постоянного оперативного тока. В сети постоянного тока периодически осуществляют тестовое воздействие путем подключения к полюсам высокоточного резистора, при этом измеряют величины напряжений на полюсах и дифференциальные токи присоединений сети до и после каждого тестового воздействия.

Устройство для тестирования электродов // 2606938

Изобретение относится к устройствам, используемым для тестирования, например, в производственных условиях, сенсорных панелей, в частности, матричных прозрачных взаимно-емкостных сенсорных панелей.

Способ диагностики электротехнического устройства с обмотками и магнитопроводом // 2606701

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к диагностике механической прочности электротехнического устройства. Сущность: способ заключается в том, что создают вибрационные процессы путем механических воздействий на устройство, измеряют напряжение, наведенное в обмотках устройства в результате механического воздействия, определяют частотные характеристики G(f) отклика на эти воздействия.

Способ контроля технического состояния элементов высоковольтного оборудования // 2604578

Изобретение относится к дистанционному контролю технического состояния элементов электроэнергетического оборудования (ЭО), в частности силовых трансформаторов, находящихся под напряжением, и может быть использовано для создания диагностических информационно-измерительных комплексов.

Способ контроля обрывов изолированных термопар при теплопрочностных испытаниях конструкций и измерительная информационная система для его осуществления (варианты) // 2598703

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для теплопрочностных испытаний конструкций. Способ заключается в том, что в измерительной информационной системе с режимами измерения сигналов термопар и сопротивления резисторных датчиков измеряют сопротивление термоэлектродов термопар при монтаже термопар на исследуемой конструкции.

Передатчик температуры процесса с улучшенной диагностикой датчика // 2617885

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов. Передатчик (12) температуры включает в себя схему (26) измерения, выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры для обеспечения индикации электрического параметра по меньшей мере одного датчика (32) температуры. Контроллер (30) соединен со схемой (26) измерения для получения индикации и подачи выходного сигнала температуры процесса. Источник (28) тока подает тестовый ток в множество проводов одновременно. Схема (70) диагностики измеряет отклик напряжения на каждом проводе для того, чтобы обеспечить диагностическую индикацию датчика температуры. Технический результат – повышение точности и достоверности диагностики датчиков температуры. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ и устройство контроля исправности жил кабеля рельсовых цепей // 2623363

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля рельсовых цепей. Способ основан на создании замкнутого через потенциал «Земля» электрического контура постоянного тока, в который включены пары жил кабеля рельсовых цепей, в контуре формируют постоянный ток определенной величины и осуществляют контроль за уменьшением величины тока, протекающего через элементы, соединяющие пары жил кабеля или пару жил кабеля и потенциал «Земля» ниже допустимого значения. Причем нарушение изоляции в кабеле выявляют путем сравнения величин токов на входах пар жил кабеля с токами на их выходах, сопротивление изоляции между парами жил кабеля или парой жил кабеля и потенциалом «Земля» определяют по току утечки, разница величины тока на входе и выходе пары жил кабеля, и суммарному сопротивлению элементов контура, расположенных между парами жил кабеля с поврежденной изоляцией. Устройство, реализующее способ, включает в себя схему контроля, узел формирования контрольного тока, узел имитации тока утечки и блок сравнения. Достигается непрерывность контроля исправности жил кабеля рельсовых цепей на начальном этапе нарушения изоляции проводов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для измерения дифференциального тока // 2628306

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения токов утечки с объектов, подключенных к источникам электрического напряжения. Техническим результатом заявляемого технического решения является упрощение процедуры преобразования сигнала вторичной обмотки дифференциального трансформатора. Устройство для измерения дифференциального тока содержит чувствительный элемент в виде тороидального трансформатора с двумя первичными и одной вторичной обмотками, источник переменного тока, усилитель и блок питания. Дополнительно введены преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение, микроволновой генератор с варакторной перестройкой частоты и частотомер. 1 ил.

Способ и устройство для испытания трансформатора // 2633155

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для испытания трансформатора напряжения (20). Предлагаемый способ предусматривает стадии, на которых: имитируют трансформатор напряжения (20) при помощи эквивалентной цепи (30); определяют точность трансформатора напряжения (20) относительно эквивалентной цепи (30) путем оценки ответа на испытательный сигнал, выдаваемого трансформатором (20); и автоматически преобразуют указанную точность в связанную с рабочим состоянием точность трансформатора (20). При этом при определении точности определения связанного с эквивалентной цепью (30) отклонения напряжения и/или связанного с эквивалентной цепью (30) фазового смещения трансформатора напряжения (20) осуществляют для различных нагрузок, рабочих напряжений и/или рабочих частот трансформатора напряжения (20), и затем осуществляют их преобразование в соответствующее отклонение напряжения или соответствующее фазовое смещение для соответствующих рабочих состояний трансформатора напряжения (20). 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ выявления неисправности силового преобразователя вентильно-индукторного двигателя на основе среднеквадратичного отклонения детализирующего коэффициента // 2633297

Изобретение относится к контролю неисправности силового преобразователя вентильно-индукторного двигателя. Сущность: способ включает нахождение мгновенного значения фазного тока силового преобразователя вентильно-индукторного двигателя для вычисления среднеквадратичного отклонения σ детализирующего коэффициента в качестве характеристического показателя неисправности и анализ кривой среднеквадратичного отклонения σ детализирующего коэффициента фазного тока силового преобразователя вентильно-индукторного двигателя во всем диапазоне скорости вращения или во всем диапазоне крутящего момента для выявления неисправности в виде короткого замыкания главного переключателя силового преобразователя вентильно-индукторного двигателя. Технический результат: точное выявление неисправности в виде короткого замыкания. 3 ил.

Направленное обнаружение замыкания в сети, в частности, в системе с заземленной скомпенсированной или изолированной нейтралью // 2633433

Группа изобретений относится к направленному обнаружению замыкания на землю, в частности, в энергосистеме со скомпенсированной нейтралью и, в конкретном случае, с изолированной нейтралью. В частности, изобретение относится к способу обнаружения замыкания на землю в энергосистеме, дополнительно предоставляющему возможность определения, располагается ли замыкание на стороне линии или на стороне нагрузки от точки обнаружения. Предложены способ направленного обнаружения замыкания на землю в многофазной энергосистеме, устройство для реализации указанного способа, указатель протекания тока короткого замыкания на землю, содержащий устройство направленного обнаружения замыкания, реле защиты заземления, содержащее указатель замыкания. Способ направленного обнаружения замыкания на землю в многофазной энергосистеме среднего напряжения, в частности со скомпенсированной нейтралью и/или изолированной нейтралью, включает этапы: обнаружения замыкания посредством изменения напряжения (V0) нулевой последовательности; определения направленности, определенной по разности фаз, в частности посредством угла или знака произведения, между производной тока нулевой последовательности (dI0/dt) и напряжением (V0) нулевой последовательности, при условиях непрерывного замыкания. Технический результат заключается в снижении влияния помех, в упрощении процедуры измерений, упрощении расчетов, в частности в возможности обнаружения при малой дискретизации. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ обнаружения слаботочной электрической дуги в радиоэлектронной аппаратуре // 2633651

Изобретение относится к методам обнаружения аварийной электрической дуги радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), работающей в условиях вакуума и может быть использовано в бортовой аппаратуре космических аппаратов. Техническим результатом является высокая чувствительность обнаружения слаботочной электрической дуги и локализация сегмента РЭА, в которой дуга возникла. Способ обнаружения слаботочной электрической дуги в радиоэлектронной аппаратуре, работающей в условиях вакуума, включает измерение мощности электромагнитного шума в цепях электропитания РЭА, лежащего в диапазоне частот от 50 МГц до 500 МГц, и одновременное измерение интенсивности оптического излучения во внутреннем пространстве каждого из сегментов РЭА. Индикатором прогрессирующего дугового разряда является монотонное кратное снижение мощности электромагнитного шума синхронно с монотонным кратным ростом интенсивности оптического излучения во внутреннем пространстве сегмента РЭА. Для исключения влияния светоизлучающих элементов РЭА видимого диапазона спектра на результаты оптических измерений излучения дуги регистрирующий датчик может иметь селективную спектральную чувствительность в УФ диапазоне спектра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ диагностирования неисправности в силовом преобразователе вентильно-индукторного двигателя методом интегрирования фазного тока // 2634741

В способе диагностирования неисправности в силовом преобразователе вентильно-индукторного двигателя методом интегрирования фазного тока наличие короткого замыкания или обрыва цепи главного переключателя силового преобразователя вентильно-индукторного двигателя диагностируют посредством измерения мгновенного значения фазного тока iO(t) указанного преобразователя в исправном состоянии, а также мгновенного значения текущего фазного тока i(t) указанного преобразователя для получения с помощью операции интегрирования интегрального значения SnO фазного тока в течение определенного периода в исправном состоянии и интегрального значения Sn фазного тока в течение определенного периода в текущем состоянии, отношение En которых, т.е. En=Sn/SnO, является характеристическим параметром неисправности. Технический результат заключается в повышении точности места определения неисправности. 6 ил.

Установка для испытаний кабеля и электрооборудования // 2635855

Изобретение относится к области электротехники, а именно к инверторной переносной установке для испытаний кабеля и электрооборудования напряжением постоянного тока 36 кВ, 60 кВ и 110 кВ. Изобретение позволяет повысить надежность, безопасность в работе, а также повысить повторность включения и улучшить контролируемость испытаний за счет измерения тока. Установка включает в себя высоковольтный блок, инвертор, а также блок индикации и управления. При этом высоковольтный блок включает блок охлаждения, дежурный источник питания, блок управления инвертором, блок измерений с датчиками напряжения, тока и температуры и блок гальванической развязки, при этом блок инвертора и дежурный источник питания подключены к сети. Дежурный источник питания соединен с блоком охлаждения, блоком управления инвертором и блоком индикации и управления, а блок индикации и управления соединен с блоком измерений для управления выходными параметрами силового блока посредством блока управления инвертором. Блок охлаждения включает систему жидкостного охлаждения высоковольтного блока и систему принудительного обдува воздухом силовых модулей блока инвертора. Система жидкостного охлаждения содержит жидкий прокачиваемый диэлектрик. Высоковольтный блок содержит импульсный трансформатор и утроитель напряжения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ диагностирования по току шины короткого замыкания в цепи преобразователя мощности вентильного реактивного электродвигателя // 2637379

Настоящее изобретение относится к способу диагностирования по току шины короткого замыкания основного позиционного переключателя преобразователя мощности вентильного реактивного электродвигателя. Способ диагностирования по току шины короткого замыкания в цепи преобразователя мощности вентильного реактивного электродвигателя включает следующую последовательность действий. Определяют мгновенное значение тока шины преобразователя мощности вентильного реактивного электродвигателя, при этом вычисляют среднее значение дельта наибольших значений коэффициента вейвлет-преобразования, соответствующего току шины при различных параметрах масштабирования, и используют в качестве значения признака замыкания. Короткое замыкание цепи основного переключателя на участке преобразователя мощности вентильного реактивного электродвигателя диагностируется с использованием среднего значения кривой дельта наибольших значений коэффициента вейвлет-преобразования, соответствующего току шины преобразователя мощности вентильного реактивного электродвигателя во всем диапазоне скоростей вращения при различных параметрах масштабирования. Технический результат заключается в повышении точности диагностики, а также в расширении функциональных возможностей за счет применения для преобразователей мощности вентильного реактивного электродвигателя с множеством топологических структур и любым числом фаз как с двойным переключателем, так и с общим переключателем. 5 ил.