Устройство для защиты фидеров электрических железных дорог Советский патент 1989 года по МПК B60M3/00 

1

Изобретение.относится к области защиты тягового электроснабжения от коротких замыканий и может быть использовано в тяговых сетях электри- фицированных железных дорог постоянного и переменного тока, а также с использованием автотрансформаторов системы 2x25 кВ,

Цепью изобретения является повыше ние надежности.

На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства для зашиты.

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, 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 8с 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- вого блока 15, к второму входу которого подключен выход сумматора 2, Выход первого порогового блока 15 соединен 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 об разом,

1

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 из входов первого порогового блока 13, Путем регулирования напряжения сравнения, поступаемого с выхода ограничителя 14 на другой вход первого порогового блока 15, осуществляется адаптация защиты к Предшествующему резкиму фидера тяговой сети. Автоматическая подстройка уставки осуществляется с помощью инерционног блока 6, запоминающего предшествукмци

режим. Такой блок может быть, например, выполнен с использованием операционного усилителя 8, резистора 10 обратной связи и инерционного звена в виде конденсатора 9. Инерционный блок 6 формирует на своем выходе сигнал, интегрально учитывающий предшествующий режим, т.е. состояние запрещаемого объекта до момента коротко 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 юта их соотношений. Величину изменения уставки (адаптации) регулируют изменением пределов ограничения ограничителя 14.

30

35

Если происходит сброс большой нагрузки, то сигнал с выхода дифферен- циатора 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 уровня (на время не более времени, определяемого вторым блоком 21 памятиJ. При этом сигнал с выхода элемента И 22 открьшает ключ 13, что приводит к ускоренному разряду конденсатора 9 в инерционном блоке 6 через параллельно включенные резисторы 12 и 10. Значение сигнала на выходе операцион- ного усилителя 8 может изменяться практически от нулевого до максималь- 40 ловесных поездов. ногр значения напряжения питания. Величину изменения уставки защиты регулируют изменением пределов ограничения сигнала с помощью ограничителя от максимального значения до45 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 эле-

Если происходи 20 ниё, то ток быстр нал с выхода дифф приводит к ускоре тавки и в момент сигналов с выхода выходе инерцианно на выходе первого изменяется. Низки сигнала, соответс ролируемых параме значения, запомин вого блока 16 пам ходимое для отклю соковольтного вык тельным блоком 18

Предлагаемое у путем учета предш нагрузки и измене повысить допустим важно для обеспеч

Формула и

. Устройство для трических железны сумматор, один вх чен к выходу датчи ра, другой чбрез п к выходу датчика т ход - к одному из рогового блока, эл входов которого со второго порогового ИЛИ, подключенный

ловесных поездов.

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 то- ,ка 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 за1щщаемого фидера тяговой сети.

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

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

Формула изобретения

ловесных поездов.

. Устройство для защиты фидеров элек- трических железных дорог, содержащее сумматор, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения фидера, другой чбрез преобразователь - к выходу датчика тона 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 исполни

Изобретение относится к устройствам для защиты фидеров электрических железных дорог и обеспечивает по- вьшение 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

менты не срабатывают и изменение сиг- 55 тельному блоку,и третий пороговый |нала на выходе блока 6 происходитблок, отличающееся тем,

плавно с постоянной времени, опреде- что, с целью повышения надежности, ляемой резистором 11 и конденсато-оно снабжено блоками памяти, диффером 9.ренциатором, инерционным блоком и

51466969

блоком ограничения, вход котороготель подключен к входу инерционного соединен с выходом инерционного бло-блока и входу дифференциатора, вы- ка, а, выход - с другим входом первогоход которого соединен с входами вто- пЬрогового блока, подключенного вы- gрого и третьего пороговых блоков, выходом через первый блок памяти к Од-ход последнего из которых через вто- из входов элемента ИЛИ, прирой блок памяти подключен к другому выход датчика тока через усшш-входу элемента И.