Система электроснабжения нетяговых потребителей магистральных железных дорог Советский патент 1991 года по МПК H02J3/00 H02H3/16 

ел

1 140

Изобретение относится к электротехнике, п частности к системам электроснабжения нетяговых потребителей о Целью предлагаемого изобретскня является повышение надежности/электроснабжения нетяговьпс потребителей. °

На фиг. 1 представлена функциокаль :ная схема системы электроснабжения р4етяговых потребителей магистральных |келезных дорог| на фиг. 2 - блок об- аружения междуфаэмого замыкания, ; Система электроснабжения нетяговых 1 отребителей магистральных железных ;дорог содержит питающий трансформа- |тор..1, присоединенный посредством 1трехпол осного линейного выключателя 2 JK трехфазггай линии передачи 3, траис- :форматоры тока 4-6 входами которых :являются ил первичные обмотки вклю- ченные в рассечки фазных проводов |линии 3, а выходами - вторичные об- |мотки«- соединенные в звезду с нулевым ji3biBOAOM, блок релейной запагты 7, выполненный в виде объединения из- :вестньк схем максимальной токовой за- щнты и максимальной токовой зая(игы нулевой пос-педовательностИр от- ключаюпий выход которого соединен с цепью отключения трехполшсно.го выключателя 2, три элемента комк5П ации 18 - 10 J включенные между фазнья т проводами линии и землей,, однополюсный выключатель 11 , включенньп между ну- певым выводом питающего трансформатора 1 и землей, блок автоматического повторного включения (АПВ) двухкратного действия 12, блок определения йоврелсдснной фазы. 13, входы которого соединены с соответству 01Щ 1ми фазными выходами блока релейной защиты 7,, блок включения, элементов кc ryтaции 14, выходы которого соединены с входами Соответствующих элеь ентов коммутации 8 10, запоминаготий элемент 15 Ьход Которого соединен с выходок по 1гоку нулевой пос-педовательности блока релейной защиты 7 элемент яьщержкн Времени 16.,.. вход которого соедине.я с выходом запоминающего злеканта ISj .(тогическнй элемент 17, вкод которого соединен с выкодом гз-ле- ;Иепта выдержки времени 36, а БЬП-СОД Соадинен -с цепью отключения оцнопо- люскогр выкхгючателя 11, блок обнару ения иеждуфазного зa tыкaния 18,.пред ..Ста&пяющий собой (фиг. 2) три логи- ческих элемента 2--И и один логический элемент З-ИПИ причем объединенные

5

s G

0

5

5

входы первого и второго элементов 2-Й являются первым входом блока 18, второй вход первого и пер- ньгй вход третьего элементов 2-Й являются вторым входом блока 18, вторые входы второго и третьего элементов яв-ляются третьим входом блока 18, выходы трех элементов 2-Й соединены с входами элемента 3-ИЛИ, выход которого является эыходом блока 18 и соединен с входом инвертора 19, а выход г ;ослед :его соединен с вторым входом элемента 3-Й 17 блок контроля состояния однополюсного выключателя 20, выполненный на его блок-контактах таким образом, что при разомкнутом состоянии однополюсного выключателя ,11 аа выходе блока 20 имеется сигнал лог,1 % при разомкнутом состоя- НИИ - лог. О, блЬк контроля состояния трехполйсного выключателя 21; выполненньй аналогично блоку 20, причем выход блока 21 соединен с третьим входом логического элемента 17, логический элемент 2-Й 22, вхрдЕ-л которого соединены с выходами . блоков 20 и 21 контроля состояния однополюсного и.трехполюсного вьжлю- чателей, логические элементы 2-Й 23, 24. 25 первые входы которых соединены с выходами логического элемента 2-Й 22 у вторые входы соединены с со- ответствующиг-ш выходами блока определения повреаденной фазы 13, а выходы соединены с соответствующими входами блока включения элементов коммута ДИИ 14,

Система работает следующим образом.

При отсутствии повреждений на линии 3 выключатели 2 и 11 включены, и система работает в режиме с заземленной нейтралью. При этом элементы коммутации 8 - 10 разомкнуты,

В случае однофазного короткого за . ыьшатт (ОКЗ), например фазы А, ток во вторичной обмотке трансформатора тока 4 превысит уставку срабатывания . соответствующих реле максимального тока блока релейной защиты 7, Спустя надержку времени t, , блок релейной защг5ты 7 отключит трехполюсньй выключатель 2, Далее, следует бестоковая пауза, t и после нее - первый цикл АПВ трекполюсного выключателя 2. Вы- к.гаочэталь 2 вклгочается, и, в случае самоустранения ОКЗ фазы А, остается во включенном состоянии, В против 14

ном случае вновь срабатывает, как указывалось выше, блок релейной защиты7 и трехполюсньй выключатель 2 отключается.

Одновременно с первым срабатыванием соответствующих катушек реле максимального тока на выходе по току нулевой последовательности и третьем фазном вьпсоде блока релейной защи- ты 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 сигнал бв на выходе запоминающего элемента t5 и на третьем выходе блока определения попрежденной фазы 13, Далее сигналы с выхода запоминающего злемента 15 и с третьего выхода блока 13 поступают соответственно на вход элемента выдержки времени 16 и на второй вход логического элемента 2-Й 25. С выхода элемента вьщержки времени 16 сигнап поступает на первый вход логического элемента 3-Й 17 спустя вьщержку времени t,, которая задается таким образом; чтобы к мо- менту появления сигнала на выходе элемента выдержки времени 16 успевала наступить вторая бестоковая пауза после неуспешного АПВ (при несамоустранившемся ОКЗ). В этом случае на выходе блока контроля состояния трехт полюсного выключателя 21 будет единичный сигнал, который поступит на третий вход логического элемента 3-Й 17.

Так как произоишо ОКЗ фазы А, то,

.

как указывалось выше, единичный сигнал появляется только на третьем выходе блока определения повреждённой фазы 13, а на первом и втором выходах Ьудут нулевые сигналы. Вследстви этого на вькоде блока обнаружения междуфазного замыкания будет нулевой сигнал, который в свою очередь вызовет единичный сигнал на выходе инвертора 19. Итак, в момент на первом и третьем входах элемента 3-Й 17 имеются единичные сигналы, с выхода инвертора 19 на второй вход злемента 3-Й 17 также поступает единичный сигнал, следовательно, на выходе элемента 3-Й 17 появится единим ный сигнал, который поступает в цепь отключения однополюсного выключателя 11. Цепь срабатывает и отключает

5 Q

О

0

5

однополюсный выключатель. После этого оба выключателя (2 и 11) некоторое время находятся в отключенном состоянии. Вследствие этого, на выходе блока 20 контроля состояния вднопо- люсного выключателя и -на выходе блока 21 контроля состояния трехполюсно- го выключателя есть единичные сигналы, которые поступают соответственно на входы логического элемента 2-Й 22, на выходе которого также появляется единичный сигнал. С выхода логического элемента 2-Й 22 единичный сигнал поступает на первый вход логического элемента 2-Й 25, где перемножается с единичным сигналом, имеющимся на втором входе указанного злемента, что вызывает появление единичного сигнала на третьем входе блока включения элементов коммутации 1А. На третьем выходе блока 14 появляется единичный сигнал, который вызывает включение элемента коммутации 10 фазы А. Так как на первом и втором входах блока 14 нет единичных сигналов из-за отсутствия таковых на вторых входят элементов 2-Й 23 и 24, то на первом и втором выходах блока 14 также нет единичных сигналов, вследствие чего элементы коммутации 9 и 8 фаз В и С не включаются. Далее следует второй цикл АПВ трехполюсного выключателя 2. Выключатель 2 включается, однополюсный выключатель 11 остается разомкнутым, элемент коммутации 10 фазы А замкнут. Таким образом, после второго АПВ система работает с изолированной нейтралью и надежно заземленной поврежденной фазой А, что допустимо по условиям злектробезопасности.

В случае двухфазного замыкан.ия на землю .обязательно на какой-либо паре выходов блока 13 определения. поврежденной фазы одновременно появятся единичные сигалы, которые вызб- вут появление единичного сигнала на выходе блока 18 обнаружения междуфазного замыкания, который далее инвертируется и запрещает отключение однополюсного выключателя логическому элементу 3-Й 17. Вместо этого пр- следует второй цикл АПВ, и, если замыкание не самоустранится, блок релейной защиты 7 вновь отключит его, как описано выше, и питание линии 3 прекратится окончательно.

В случае междуфазных коротких эа- мыканнй без земли из-за отсутствия

единичного сигнала на выходе по току нулевой последовательности блока релейной защиты 7 не срабатывает запоминающий элемент 15, на его выходе остается Лог.О и происходит обьгчное отключение междуфазного короткого замыкания блоком релейной защиты 7 с последующим двукратным ЛПВ,

При ОКЗ других фаз система рабо- тает аналогично описанному вьпце.

Таким обра:зом предлагаемая система позволяет повысить надежность электроснабжения нетяговьгх потребителей магистральных железных дорог за счет посстановления питания после неуспетного.первого никла автоматического повторного включения в случае, если однофаз гое короткое замыкание в лиьгии электропередачи не устра- нилось.

Формула изобретения

Система электроснабжения нетяговых потребителей магистральньж железных дорог, содержащая питающий трансффор- матор, присоеди Яенный посредством трехполюсного выключателя с автоматическим повторным включением к трех- фазной линии передачи, трансформаторы Тока, включенные в фазные провода линии передачиS выходы которых подключены к входам блока релейной защи7 ы, О7 ключагощий выход которого соеди- ней с трекполюсным аыключателем, блок определения поврежденной фазы, входы которого соединены с фазными Выходами блока релейной защиты, блок включения элементов коммутации, выхо-ды которого соединены с входами соответствующих элементов коммутации, включенных между соответствующими фазными проводами линии и землей, блок контроля состояния трехполгасно- го выключателя, вход которого соеди йен с трехполюсньгм выключателем, и

Q

g- jn

25 р ,

35

40

5 .;

элемент выдержки времени, о т л и- чающаяся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения нетяговьгх потребителей, она снабжена размыкающим однополюсным выключателем, включеннь { между нулевым выводом питающего трансформатора и землей, запоминающим элементом, логическим элементом 3-Й, инвертором, блоком обнаружения междуфазного замыкания, блоком контроля состояния однополюсного, выключателя и четырьмя логическими элементами , при этом вход запоминающего элемента соединен с выходом по току нулевой последовательности блока релейной, защиты, а вьпсод соединен с входом упомянутого элеме - та выдержки времени, выход которого , соединен с первым входом логического элемента 3-Й, вькод которого с оединек с цепью отключения однополюсного выключателя, входы блока обнаружения междуфазного замыкания соединены соответственно с выходами блока определения поврежденной фазы, а выход соединен с входом инвертора, выход которого соединен с вторым входом логического элемента 3-Й, третий вход которого соединен с выходом блока контроля состояния трехполюоного выключателя, вход блока контроля состояния однополюсного выключателя соединен с однополюсным выключателем, а выход соединен с первым входом первого логического элемента 2-Й, вькод которого соединен с первыми входами трех ос- тальных логических элементов 2-Й, вторые входы которых соединены с с о- , ответс.твующими вькодами блока определения поврежденной фазы, а выходы соединены с сввтветствующими входами блока вкличения элементов коммутации, причем втврой вход первого логического элемента 2-Й соединен с выходом блока контроля состояния трехполюс- ног © выключателя.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите от замыканий на землю в системах электроснабжения. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения нетяго- вых 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 вьжлю- чателя 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.

фца. I