Устройство для защиты тяговой сетиОТ TOKA КОРОТКОгО зАМыКАНия Советский патент 1981 года по МПК H02H3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ ОТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам дл защиты от токов короткого замыкания в тяговых сетях, и может быть использовано в электротяговых сетях.

Известно- устройство для защиты контактной сети от тока короткого замыкания fl..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты от токов короткого замыкания в сетях постоянного тока, содержащее датчик производной контролируемого тока, дифференциатор, нелинейный и компаратор, соединенные между собой такр что они образуют вычислительное устройство, назначение которого состоит в определении -ожидаемой установивщейся величины тока, причем это определение производится в самом начале изменения тока в цепи по параметрам переходного про,цесса, а именно по величине первой и второй производной тока.

Определение установившейся величины тока в начальной стадии его изменения обеспечивает быстродействие устройства, что создает принципиальgную возможность отключения короткого замыкания в самом начале его развития 2.

Однако для тяговых сетей определе0ние только установившейся величины тока не обеспечивает необходимой чувствительности к удаленным коротким замыканиям, так как для большинства участков тяговой сети характерна

5 соизмеримость токов максимальных нагрузок и минимальных токов удаленных коротких замьжаний,причем . иногда наблюдаетёя превьшение максимальными токами и нагрузок минимальньк токов удаленных .коротких замыканий. Поэтому устройства защиты, реагирующие на установившуюся величину тока, оказываются Недостаточно 3 чувствительными или совершенно нечувствительными к удаленным коротким замыканиям. Цель изобретения - повышение чув ствительности устройства к удаленным коротким замыканиям. Указанная цель достигается тем, что устройство для заищты тяговой сети от .тока короткого замыкания, содержащее датчик производной контролируемого тока, подключенный к дифференциатору и нелинейному блоку, выход которого подключен к одном из входов компаратора, другой вход которого через масштабный усилитель подключен к выходу дифференциатора, и исполнительный орган, дополнительн снабжено вторьм- компаратором и элементом И, при этом вход второго компаратора подключен к датчику произво но контролируемого тока, а выход к одному из входов элемента И, друго вход которого подключен к выходу пер вого компаратора, а выход элемента И подключен к исполнительному органу. Такое соединение образует вычисли тельное устройство, определяющее ве личину, отдельного приращения тока (скачка тока) - Д , сравнивающее его с уставкой и подающее сигнал на отключение выключателя защищаемой линии. . Благодаря этому обеспечивается быстродействующее отключение минимальных токов удаленных коротких за мыканий в специфических условиях тяговой сети. На чертеже представлена структур ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 про изводной контролируемого тока, дифференциатор 2, нелинейный блок 3, масштабньот усилитель 4, первый комп ратор 5, второй компаратор 6, логический элемент.И 7 и исполнительный орган 8. , В предлагаемом устройстве скачок тока определяется следующим образом. Известно решение дифференциально уравнения, характеризующего изменен тока в контролируемой цепи . t . i :io-bAl(l-€ ), О). где JQ - величина тока, предшествунщ го скачку тока; Aj - величина скачка тока; Т - постоянная времени скачка тока; t - текущее время. Первая производная тока V.4ie а вторая производная .i.e .т - Из системы уравнений (2) и (З) можно определить неизвестную величину Д Кудобнее запись с помощью 4 10 где А J. - величина ожидаемого приращения тока, отсчитываемого от момента измерения. Как показывает выражение (4J , эта величина имеет максимальное значение в момент начала скачка тока (т.е. при времени ), которое равно величине ожидаемого скачка токаД I. Указанная величина сравнивается с величиной уставки Ajv. Условием срабатывания является выполнение неравенства . Для аппаратурной реализации более удобна запись выражения (4) с учетом указанного неравенства -дх.мЧс.-) () Устройство работает следующим образом. Задача устройства состоит в решении неравенства (5), при выполнении которого, а также при положительном знаке первой производной на его выходе появляется сигнал о наличии короткого замыкания. При отключении нагрузки вторая производная тока i имеет положительный знак. Неравенство (5) при этом всегда выполняется, так как его левая часть в этом случае меньше правой. Отстройку защитного устройства от ложного срабатывания осуществляют по знаку первой производной, которая .при отключении нагрузки всегда отри