УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ПОСТА СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА1 Советский патент 1973 года по МПК B60M3/00 

Изобретение относится к области релейной защиты контактной сети переменного тока электрических железных дорог.

Известно устройство для защиты поста секционирования контактной сети железных дорог переменного тока, осуществляющее контроль величины сопротивления и совпадения фаз тока в фидерах поста, содержащее трансформаторы тока, датчики и трансформатор напряжения, сопротивления и датчики фазы тока, соединенные с органом сравнения фаз токов других фидеров поста, логические элементы «ЗАПРЕТ и исполнительные элементы.

При применении этого устройства для защиты постов секционирования в случаях, если между двумя тяговыми подсоединениями включены два поста секционирования и когда три или более тяговых подстанций питают узел н связаны постом секционирования, а также в других более сложных случаях, не обеспечивается мгновенное отключение короткого замыкания в больщей части защищаемой зоны. Это объясняется те.м, что фаза тока фидера поста секционирования, смежного с защищаемым, разворачивается на 180 эл. град, примерно посередине между двумя посгами секционирования, а при питании узла от нескольких тяговых подстанций разворот фазы тока в смежном фидере происходит на

расстоянии 35-60% от поста секционирования. При этом в обоих случаях мгновенно отключается не более 60% защищаемой зоны, а остальная часть отключается каскадно, то есть после отключения соответствующего выключателя на подстанции. Другим недостатком известного устройства является неселективное отключение выключателя в случае, когда питание поста секционирования осуществляется только двумя фидерами.

Увеличение зоны мгновенного отключения коротких замыканий и повыщение селективности защиты поста секционирования достигается тем, что логический элемент «ЗАПРЕТ

управляется датчиком сопротивления фидера и включен между датчиком фазы тока этого же фидера и органом сравнения фаз токов. Устройство снабжено также датчиком фазы напряжения, выход которого соединен с органом сравнения фаз токов.

Структурная схема устройства для защиты поста секционирования приведена на чертеже. Устройство состоит из трансформаторов тока /, 2, 3, установленных на всех фидерах,

каждый из которых соединен соответственно с датчиками сопротивления 4, 5, 6 и датчиками фазы тока 7, 8, 9, трансформатора напряжения W, который соединен со всеми датчиками сопротивления 4, 5, 6 и датчиком фазы

напряжения //. Все датчики сопротивления

4, 5, 6 соединены с SvTeMeHTOM выдержки времени 12 через логическую ячейку «ИЛИ 13 н каждый из них соединен с соответствующими логическими элементами «ЗАПРЕТ 14, 15, 16 и параллельно с органами сравнения 17, 18, 19. С соответствующим элементом «ЗАПРЕТ также соединен каждый датчик фазы тока. Органы сравнения 17, 18, 19 каждого фидера соединены с элементами «ЗАПРЕТ всех фидеров кроме защищаемого и с датчиком фазы напряжения 11. Исполнительные элементы защиты 20, 21, 22 соединены с соответствующими органами сравнения и элементом выдержки времени 12 через логические элементы «ИЛИ 23, 24, 25.

При повреждении (коротком замыкании) на контактной сети происходит значительное увеличение тока, протекающего через трансформаторы тока поврежденного фидера и понижение напряжения на шине поста секционирования, которое фиксируется трапсформатором напряжения. При этом срабатывает датчик сопротивления поврежденного фидера н других фидеров, в которых величина сопротивления достигла уставки. Сработавшие датчики сопротивления снимают сигналы запрещения с соответствующих логических элементов «ЗАПРЕТ. Датчики фазы тока этих фидеров и датчик фазы напряжения подают сигналы на органы сравнения всех фидеров поста секционирования. Датчики сопротивления одновременно со снятием запрещения с логических элементов «ЗАПРЕТ подают сигнал на органы сравнения соответствующих фидеров. Срабатывание исполнительного элемента защиты поврежденного фидера происходит при условии достижения уставки датчиком сопротивления этого фидера, совпадении фаз токов фидеров, участвующих в сравнении, и фазы напряжения поста секционирования. Для остальных фидеров даже при достижении уставки датчиками сопротивления этих фидеров условие срабатывания исполнительных эле. ментов не будет выполнено, так как фаза тока поврежденного фидера в органах сравнения всегда будет противоположпой фазам токов этих фидеров и фазе напряжения.

Если повреждение произошло у шин соседнего поста секционирования или у щин тяговой подстанции, то при этом фазы токов поврежденного фидера и смежного с ним совпадают, но в то же время находятся в противофазе с токами остальных фидеров. В этом случае условие срабатывания исполнительных элементов ни для одного фидера поста секционирования не выполняется. Отключение поврежденного фидера происходит только после отключения выключателя с противоположпого конца питания, то есть каскадно. Величина зоны, отключаемой каскадно, не превышает 10% длины защищаемой линии.

Если при повреждении сработали только два датчика сопротивления, то орган сравнения каждого фидера сравнивает фазу тока

соседнего фидера с фазой напряжения. Для поврел денного фидера фазы тока и напряжения совпадают и срабатывает исполнительный элемент, для неповрежденного фазы не совпадают и его исполнительный элемент не

срабатывает.

При повреждении на шинах поста секционирования датчик фазы напряжения из сравнения автоматически исключается и происходит сравнение только фаз токов. Условие срабатывания выполняется для исполпительных элементов всех фидеров, так как фазы всех токов, направленных к шипе поста секционирования, совпадают.

Резервирование устройства для защиты осуидествляется элементом выдержки времени, запуск которого происходит при срабатывании любого датчика сопротивления через логический элемент «ИЛИ. В случае отказа устройства по основной цепи элемент выдержки времени 12 выдает сигнал па срабатывание всех исполнительных элементов.

Предмет изобретения

1. Устройство для запхиты носта секционирования контактной сети железных дорог перемеппого тока, осуществляющее контроль величипы сопротивления и совпадения фаз тока в фидерах поста, содержащее трансформаторы тока и трансформатор наиряжения, датчики сопротивления и датчики фазы тока, соединенные с opraiioM сравнения фаз токов других фидеров поста, логические элементы «ЗАПРЕТ и исполнительные элементы, отличающееся тем, что, с целью увеличения зоны мгновенного действия защиты, логические элементы «ЗАПРЕТ управляются датчиком сопротивления фидера п включены между датчиком фазы тока этого же фидера и органом

сравнения фаз токов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повын1ения селективности защиты, оно снабжено датчиком фазы напряжения, выход которого соединен с органом сравнения фаз токов.

ш с

I,