Устройство дл снижения уравнительных токов в электротяговой сети Советский патент 1991 года по МПК B60M3/00 

1

(21)4712525/11 (22) 30.06.89 (46)07.06.91. Бюл. №21

(71)Московский институт инженеров железнодорожного транспорта

(72)В.П.Семенчук, М.П.Бадер, А.П.Просец- кий, В.Г.Сыченко и В.В.Яцишин (53)621.332.3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Nfe 1355514, кл. В 60 М 3/00, 1983.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УРАВНИТЕЛЬНЫХ ТОКОВ В ЭЛЕКТРОТЯГОВОЙ СЕТИ

(57)Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для снижения уравнительных токов в электротяговой сети. Цель изобретения - повышение надежности

и экономичности. Ток, поступающий по шине 8 питания в электротяговую сеть, измеряется датчиком 1 тока и поступает в блок 2 спектрального анализа тока. Спектр текущего значения сравнивается в счетно-логическом блоке 4 с образом, закодированным в блоке 3 памяти. По результату сравнения блок 6 регулирования напряжения повышает или понижает напряжение на шине 8 подстанции. Блок 5 управления и синхронизации обеспечивает циклическую работу устройства в рабочем режиме и формирование образа в режиме запоминания. Отсутствие элементов связи между устройствами регулирования источников напряжения на подстанциях повышает надежность и экономичность устройства. 4 ил.

Ј

О

ел о ел ел

Фиэ.1

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для снижения уравнительных токов в электротяговых сетях.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структурная схема блока управления и синхронизации; на фиг.З - структурная схема счетно-логического блока; на фиг,4 - временные диаграммы спектров образа и текущего значения тока.

Устройство состоит из датчика 1 тока, подключенного к входу блока 2 спектрального анализа тока. Выход блока 2 подключен к входам блока 3 памяти и счетно-логического блока 4. Второй вход блока 4 соединен с выходом блока 3 памяти, а выход - с входом блока 5 регулирования напряжения. Управляющие входы и выходы блоков 2-4 объединены с управляющими входами и выходами блока 6 управления и синхронизации шиной 7 управления. Вход датчика 1 и выход блока 5 регулирования напряжения подключены к шине 8 питания электрртяговой сети.

Блок управпения и синхронизации (по фиг.2) состоит из элемента 9 управления, подключенного выходом к входу генератора 10 импульсов, выход которого подключен к входу элемента 11 синхронизации.

Счетно-логический блок (по фиг.З) состоит из микропроцессорного элемента 12. соединенного выходами с программным элементом 13 и выходным элементом 14.

Устройство работает следующим образом.

Информация о спектральном составе токов различных действующих значений записывается в течение нескольких дней до набора необходимых статистических данных для утверждения, что охвачен весь массив возможных значений токов и их спектров (образов).

Это осуществляется следующим образом: при одностороннем питании участка межподстанционной зоны ток шины питания от датчика 1 тока поступает в блок 2 спектрального анализа тока. Блок спектрального анализа тока осуществляет на основе алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ) разложение кривой тягового тока и реализуется на однопроцессорном цифровом вычислителе. Информация о спектральном составе тягового тока поступает с выхода блока 2 спектрального анализа на вход блока 3 памяти. Блок 3 памяти может быть реализован по одной из схем энергонезависимым питанием или на магнитном накопителе. Информация о спектральном составе тягового тока записывается в блок 3 памяти побайтно, причем в порядке убывания гармоник, начиная с п-й

и заканчивая 1-й. Первым байтом записывается информация о действующем значении тока данного спектрального состава. Запись информации о спектральном составе тягового тока в блок 3 памяти осуществляет0 ся под управлением блока 6 управления и синхронизации. По шине 7 управления блок 6 синхронизации и управления обменивается сигналами управления с блоком 3 памяти, блоком 2 спектрального анализа тока и осу5 ществляет побайтный ввод информации из блока 2 спектрального анализа в блок 3 памяти, блокируя работу счетно-логического блока 4,

Рабочий режим осуществляется следу0 ющим образом.

При схеме двустороннего питания межподстанционной зоны известно, что при неравенстве напряжений на шинах двух смежных подстанций по контактной подве5 ске начинает протекать уравнительный ток, характеризующийся по спектру первой гармоникой. Текущее значение тока шины 8 поступает от датчика 1 тока в блок 2 спектрального анализа тока, где с помощью алго0 ритма БПФ происходит его гармоническое разложение. Как только текущее значение тока будет разложено, блок 2 сигнализирует об этом через шину 7 управления блоку 6 управления и синхронизации,который бло5 кирует поступление информации от датчика 1 тока в блок 2 спектрального анализа и разрешает передачу информации о спектральном составе в счетно-логический блок 4, Вход блока 3 памяти при этом зэблокиро0 ван (он разблокирован только при первоначальной записи информации, т.е. при одностороннем питании).

Блок 6 управления и синхронизации, получив от счетно-логического блока 4 сиг5 нал о том, что информация о спектральном составе текущего значения тока получена, разрешает передачу информации о спектральных составах токов из блока 3 памяти. Счетно-логический блок 4 осуществляет

0 сравнение байтов текущего значения тока и байтов токов, записанных в блоке 3 памяти. в соответствии с программой, записанной в элементе 13. Вначале осуществляется сравнение по первому байту, т.е. байту действу5 ющего значения. При совпадении байтов текущего значения тока шины 8 и тока, записанного в блоке 3 памяти, осуществляется сравнение байтов с n-й гармоникой. При совпадении и этого байта осуществляется сравнение байтов, содержащих (п-2)-ю rapмонику, и так далее до 1-й гармоники, Счетно-логический блок 4, осуществляя поочередное сравнение байтов гармоник, находит в блоке 3 памяти образ текущего значения тока шины 8 и сравнивает байт первой гармоники образа и текущего значения. Если операция сравнения равна нулю, значит уравнительный ток отсутствует, Если же операция сравнения меньше нуля, значит в цепи появился уравнительный ток, который протекает к шинам тяговой подстанции. Если операция сравнения больше нуля, значит в цепи появился уравнительный ток lyp, который протекает от шин тяговой подстанции (фиг.4). В зави- симости от результата сравнения счетно- логический блок 4 вырабатывает сигнал управления, поступающий на вход блока 5 регулирования напряжения. При отсутствии уравнительного тока этот сигнал управле- ния равен нулю. При втекании уравнительного тока к шинам тяговой подстанции сигнал управления имеет высокий уровень и блок 5 регулирования напряжения, представляющий собой регулятор коэффициента трансформации, вырабатывает команду на повышение напряжения. При вытекании уравнительного тока сигнал управления блока 4 имеет низкий уровень и напряжение будет понижаться. По окончании операции сравнения счетно-логический блок 4 посылает сигнал об этом блоку б управления и синхронизации, который разрешает поступление информации от датчика 1 тока в блок

Фиг 2

2 спектрального анализа, блокируя при этом работу счетно-логического блока 4. Блок 2 спектрального анализа осуществляет разложение текущего значения тока, и цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерить величину уравнительного тока, зафиксировать его появление, и определить направление на одной тяговой подстанции без применения каналов связи, что повышает надежность и снижает стоимость.

-Формула изобретения

Устройство для снижения уравнительных токов в электротяговой сети, содержащее подключенный выходом к шинам питания электротяговой сети блок регулирования напряжения и входом - датчик тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, оно снабжено блоком спектрального анализа тока, блоком памяти, счетно-логическим блоком и блоком управления и синхронизации, управляющие входы и выходы которых объединены шиной управления, причем информационный вход блока спектрального анализа тока подключен к датчику тока, а выход - к входу блока памяти и к одному из входов счетно-логического блока, другой вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход - к входу блока регулирования напряжения.

13

4J

Фиг.з

Текущее значение тока

Фиг.Ц