Устройство для защиты нейтральных вставок тяговых подстанций от повреждений Советский патент 1987 года по МПК H02H3/38 B60M1/18 

Изобретение относится к электрическому транспорту, в частности к устройствам электроснабжения электрифицированных железных дорог, и может быть применено на участках переменного тока для защиты от повреждений нейтральных вставок контактной сети при коротком замыкании, вызванном перекрытием двух воздушных промежутков .

1(елыо изобретения является повышение надежности.

На фиг . 1 изображена схема установки на сме;кных подстанциях двух полукомплектов устройства; на фиг.2 - схема полукомплекта, реагирующего на ток фидерной зоны, питаемой подстанцией отстающей фазой; на фиг.З a б - векторная диаграмма работы полу- комгшекта.

Полукомплект 1 содержит изолирзтощий трансформатор 2 тока, первичная обмотка которого включена в токовую цепь фазы ввода 27,5 кВ, суммирующий трехстержневой трансформатор 3 тока реле 4 тока, два реле 5 мощности, а также понижающий трансформатор 6 и резистор 7, образующие источник дополнительного создаваемого тока. Изолирующий трансформатор 2 тока первичной обмотки включен в.токовую цепь соответствующей фазы ввода 27,5 кВ таким образом, полярный зажим вторичной обмотки подключается к началу обмотки суммирующего трансформатора 3 тока, состоящей из двух равных частей, расположенных на крайних стержнях магнитопровода. Магнит ные потоки этих частей обмотки вычи- таются в среднем стержне MarHHTonpo.- вода на котором расположена обмотка, включенная в цепь дополнительного тока -и суммируются в крайних стержнях . на одном из которых размещена вторичная обмотка.

Первичная обмотка понижающего трансформатора 6 присоединена к вторичным цепям трансформатора напрюке- ния шин 27,5 кВ таким образом, чтобы полярный конец вторичной обмотки бьш присоединен к началу обмотки, расположенной на среднем стержне магнитопровода. Конец вторичной обмотки cy миpyющeгo трансформатора 3 последовательно с обмоткой токового реле присоединен к Полярному зажиму токовой обмотки реле 5 мощности. Обмотки напряжения реле 5 мощности

с учетом полярности присоединены к шинам вторичного напряжения трансформаторов напряжения щин 27,5 кВ.

Полукоиплект работает следующим образом.

Ток, пропорциональный нагрузке ввода 27,5 кВ, с трансформатора 2 тока поступает на обмотку, расположенную на двух крайних стержнях магнитопровода трансформатора 3. К обмотке, расположенной на среднем стержне, присоединен источник дополнителыо создаваемого тока. Вторичная обмотка

суммирующего трансформатора 3 расположена, на одном из крайних стержней магнитопровода и нагружена токовым реле 4 и токовыми обмотками ре ле. 5

мощности.

0

На первичную обмотку трансформа - тора 6 необходимо подать такое напряжение, чтобы вектор дополнительно создаваемого тока бьш направлен про- 5 тивоположно усредненному вектору нагрузки, а по модулю бьш близок к его максимальному значению с учетом пропуска поездов повышенной массы. Для этой цели используется, например, одно из напряжений (линейное или фазное) вторичной обмотки трансформатора напряжения (ТН-27,5 кВ). Величина дополнительно создаваемого тока регулируется резистором 7.

Работа полукомплекта иллюстрируется векторной диаграммой фиг.За.

При отсуствии перекрытия нейтральной вставки по реле 5 мощности протекает ток, величина которого пропор- 0 циональна сумме токов нагрузки 1, и дополнительно создаваемого тока ISQJ,. Векторы напряжений Upj и Upj , подаваемые на реле 5 мощности, ориен тированы таким образом, что реле находятся в зоне заклинивания. Угол максимальной чувствительности

а вто5

5

первого реле (f,) равен 30 рого (Cf.u,) - (+70) .

При возникновении короткого замЫ 0 кания на защищаемой нейтральной вставке результирующий ток (ток нагрузки I(j и ток короткого замыкания Ii, , ,, а ),суммируясь с неизмен5

K.-j, ц, е. ным дополнительно создаваемым током

Доп протекает через реле 5. мощности и переводит последние в зону поло° жительных моментов.

Срабатьшание реле 5 мощности приводит к отключению фидеров контактной сети перегона, примыкающего к защищаемой нейтральной вставке, и разрьюает цепь протекания тока короткого замыкания.

Полукомплект 8 устанавливается на подстан т,ии 9 и включается на ток фидерной зоны, питаемой подстанцией 10 опережающей фазой.

Как следует из векторной диаграм мы (фиг.З б), полукомгшект 8 отличается от полукомплекта 1 установкой одного реле мощности с углом максимальной чувствительности 30 , что обусловлено расположением век- торов токов нагрузки и короткого замыкания на нейтральной вставке.

Формула изобретения

:

Устройство для защиты нейтральных вставок тяговых подстанций от повреждений, содержащее реле тока, первое реле мощности, обмотка напряжения которого с учетом полярности включена на вторичное линейное напряжение, выход реле тока соединен с полярным зажимом токовой обмотки первого реле мощности, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повьппения на- дежности, в негр дополнительно введены изолирующий трансформатор тока, понижающий трансформатор, регулируемый резистор, второе реле мощности, суммирующий трехстержневой трансфор-

матор тока, первая обмотка которого, расположенная на крайних стержнях магнитопровода, подключена к изолирующему трансформатору тока, перв1м- ная обмотка которого включена после- довательно с вторичными цепями соответствующей фазы ввода 27,5 кВ, при этом начало первой обмотки суммирующего трансформатора тока соединено с полярным зажимом вторичной обмотки изолирующего трансформатора тока, вторая обмотка суммирующего трансформатора тока, расположенная на среднем стержне магнитопровода, через регулируемьй резистор подключена к вторичной обмотке понижающей т ранс форматора, первичная обмотка которог подключена с учетом полярности на вторичное фазное напряжение трансформатора напряжения щин 27,5 кВ, при этом начахю второй обмотки суммирующего траснформатора тока соединено с подярным зажимом вторичной обмотки понижающего трансформатора, конец третьей обмотки суммирующего трансформатора тока, расположенной на одном из крайних стержней магнитопровода, соединен с токовой обмоткой второго реле мощности, полярный зажим которой соединен с токовой обмоткой первого реле мощности, обмотка напряжения второго реле мощности включена параллельно обмотке напряжения первого реле мощности.

ОА

HM.g,

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электроснабжения электрофицированных железных дорог, и может быть применено на участках переменного тока для защиты от повреждений нейтральных вставок контактной сети при коротком замыкании, вызванном перекрытием двух воздушных промежутков. Цель изобретения - повьппение надежности. Это достигается тем, что дополнительно введены суммирующий трехстержневой трансформатор тока 3,. понижающ ий трансформатор 6, регулиру- емьш резистор 7. При отсутствии перекрытия на нейтральной вставке по реле мощности 5 протекает ток, вел етина которого пропорциональна сумме токов нагрузки и дополнительно создаваемого тока. Векторы напряжений, подаваемые на реле мощности 5, ориентированы так1гм образом, что реле находится в зоне заклинивания. При возникновении короткого замыкания на защшдаемой нейтральной вставке результирующий ток нагрузки и короткого замыкания, суммируясь с неизменным дополнительно создаваемым током, протекает через реле мощности 5 и переходит последнее в зону положительных моментов. 3 ил. а С со СГ5 СО СО о: со