Устройство для защиты линий электропередачи

(9) .( ) 5)5 В 60 М 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРМ 838861, кл. Н 02 Н 3/14, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ(57) Изобретение относится к электроснабжению тяговых и нетяговых потребителейна электрифицированных и неэлектрифицированных железных дорогах и может бытьиспользовано для защиты тяговых сетей переменного и постоянного тока, линий электропервдачи системы два провода-рельс однофазных итрехфазных линий, расположенных на опорах, имеющих заземление на одну из рельсовых нитей в рельсовых цепях сдросселями-трансформаторами. Целью изобретения является повышение надежности, Устройство содержит установленные на каждом дросселе-трансформаторе 1 первый 2 и дополнительный 3 датчики тока, измерительный орган 7, состоящий из сумматора 4, элемента 5 сравнения в виде нуль-индикатора и выходного элемента 6. При повреждении линии электропередачи 8, например, в точке 20 ток повреждения протекает по заземляющему проводнику 21 и далее растекается по рельсовой нити 17. Измерительный орган 7 измеряет отношение токов в рельсовых нитях 17 и 18 и при превышении им порогового значения выдает в линию связи 19 сигнал определенной частоты. Этот сигнал через приемный блок 11; блок 12 сигнализации воздействует на исполнительный элемент 14 (выключатель линии электропередачи), приводя к отключению линИи электропередачи, Блок 12 выдает указание о номере поврежденного участка.1 ил.Изобретение относится к электроснабжению тяговых и нетяговых потребителей на электрифицированных и неэлектрифицированных железных дорогах и может быть использовано для защиты тяговых сетей переменного и постоянного тока, линий электропередачи системы для провода - рельс, однофазных и трехфаэных линий, расположенных на опорах, имеющих заземление на одну из рельсовых нитей в рельсовых цепях с дросселями-трансформаторами.Целью изобретения является повышение надежности,На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство для защиты линий электропередачи содержит установленные на каждом дросселе-трансформаторе 1 первый 2 и дополнительный 3 датчики тока, сумматор 4, элемент 5 сравнения в виде нуль-индикатора и выходной элемент,: в виде передающего блока, настроенного на определенную, заранее заданную для заданного блок-участка частоту. Элементы 4 - 6 образуют измерительный орган 7, который устанавливают на всех дросселяхтрансформаторах 1 в пределах защищаемой линии 8 электропередачи. На фидере 9 подстанции установлены блок 10 защиты, приемный блок 11, блок 12 сигнализации, логический элемент ИЛИ 13 и исполнительный элемент 14, причем блок 12 сигнализации может включать в себя дешифратор 15 и указатель 16 поврежденного блок-участка.Первый 2 и дополнительный 3 датчики тока включены в цепь первичной обмотки дросселя-трансформатора 1 со стороны каждой из рельсовых нитей 17 и 18 соответственно. Выходы датчиков 2 и 3 тока подключены к входам сумматора 4, выход которого подключен к входу элемента 5 сравнения (нуль-индикатора), выход которого соединен с входом передающего блока б. Последний обеспечивает генерацию определенной, характерной для данного участка частоты (или последовательности импульсов), Выходы измерительных органов 7 подключены к линии 19 связи на всех дросселях-трансформаторах 1, На подстанции линия 19 связи подключена к входу приемного блока 11, выход которого 11 подключен к входу блока 12 сигнализации, состоящего из последовательно соединенных дешифратора 15 и указателя 16 поврежденных блок-участков, причем выходы дешифратора 15 соединены с соответствующими входами сигнальных элементов указателя 16 поврежденных блок-участков и с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выходами логического элемента ИЛИ 13, к одному из входов которого подключен выход блока 10 защиты, а выход логического элемента ИЛИ 13 подключен к входу исполнительного элемента 14,Устройство работает следующим образом.Датчики 2 и 3 тоне измеряют токи рельсовых нитей 17 и 18 в местах их подключения к дросселям-трансформаторам 1. С датчиков 2 и 3 тока, сигналы, пропорциональные измеренным токам, поступают на сумматор 4. Деление тока одной рельсовой нити на ток другой рельсовой нити и сравнение с уставкой срабатывания осуществляется сумматором 4 и нуль-индикатором 5.В сумматоре 4 производится вычитание сигналов, поступающих с датчиков 2 и 3 тока, в соответствии с выражениемЕ = Е 122, (1) где Е - выходной сигнал сумматора;1 и 2 - соответственно токи рельсовых нитей 17 и 18;11 и 12 - коэффициенты пропорциональности, определяемые параметрами датчиков тока и сумматора,Сигнал, сформированный в сумматоре 4 в соответствии с выражением (1), поступает на вход элемента 5 сравнения, в котором осуществляется операция сравнения выходного сигнала сумматора 4 с порогом срабатывания элемента 5 сравнения (сигнал нулевого уровня), Условие работы последнего Е 0 или- ) - (2) 2ггде -- установка срабатывания защиты.Таким образом, совместное включение сумматора 4 и элемента 5 сравнения в виде нуль-индикатора реализует деление тока одной рельсовой нити 17 на ток другой рельсовой нити 18 и сравнение частного от деления с уставкой срабатывания измерительного органа по выражению (2), При повреждении линии 8 электропередачи в точке 20 ток короткого замыкания протекает по заземляющему проводнику 21 линии 8 электропередачи, Далее ток короткого замыкания растекается в обоих направлениях 22 и 23 от точки подключения заземляющего проводника 21 к рельсовой нити 17, Часть тока стекает с рельса в землю. Во втором рельсе 18 блок-участка 24, в пределах которого произошло повреждение в точке 20, ток 25 значительно меньше, После протекания через дроссели-трансформаторы 1 токи обеих рельсовых нитей выравниваются.1671487 Составитель Н.КепарисТехред М. Моргентал Корректор А,Осауленко Редактор И.Шмакова Заказ 2793 Тираж 270 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 При превышении отношением (2) величины уставки, которую можно принимать равной середине диапазона отношений 1,12 - 2,00, включается выходной элемент 6.В линию 19 связи он передает кодированный сигнал, например, определенной, конкретной для данного блок-участка частоты, Иэ линии 19 связи кодированныйсигнал поступает на вход приемного блока 11, с выхода которого сигнал поступает на вход блока 12 сигнализации, а именно на вход дешифратора 15. В последнем кодированный сигнал расшифровывается и в двоичном коде поступает на один иэ входов логического элемента ИЛИ 13 и указателя 16 поврежденного блок-участка, Последний представляет собой набор сигнальных элементов, количество которых определяется числом контролируемых блок-участков. С выхода логического элемента ИЛИ 13 сигнал поступает на вход исполнительного элемента 14, в данном устройстве высоковольтного выключателя, который обеспечивает отключение поврежденной линии 8 электропередачи. Одновременно в блоке 12 сигнализации указателем 16 поврежденного блок-участка обеспечивается выдача информации о номере блок-участка 24, в пределах которого произошло повреждение линии 8 электропередачи, При этом, если вдоль участка железной дороги проходят несколько линий электропередачи, опоры которых заземлены на рельсовую цепь, можно обнаружить повреждение в любой линии,В результате при любых повреждениях, в том числе и с малыми токами, устройство отключает поврежденную линию и обеспечивает быстрое автоматическое оп ределение места повреждения с точностьюдо одного блок-участка.Применение устройства позволяет снизить задержки поездов при поврежденных контактной сети, линий автоблокировки и 10 других линий за счет обеспечения отключения поврежденного участка при любом виде повреждения и увеличения точнооти обнаружения и скорости поиска места повреждения,15 Формула изобретенияУстройство для защиты линий электропередачи, расположенных на опорах, заземленных на рельсовую цепь с 20 дросселями-трансформаторами, содержащее датчик тока, связанный с рельсовой цепью и подключенный к измерительному органу с элементом сравнения, выход которого через линию связи подключен к ис полнительному органу, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что,с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительным датчиком тока, измерительный орган выполнен с сумматором, входы которого служат входа ми измерительного органа, а выход подключен к входу элемента сравнения, причем датчики тока установлены каждый между соответствующей рельсовой нитью и дросселем-трансформатором и подключены к 35 входам измерительного органа,