Устройство для защиты фидеров электрических железных дорог

(191 6 ОМЗОО РЕТЕНИ ТВ и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СИИ(56) Белов В,В. и др. Совершенствование защиты фидеров контактной сетпеременного тока. - Труды ВНИИЖТ,650. - М.: Транспорт, 1982,с.31-43.(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ЗАЩИТЫ ФИДЕРОВЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ(57) Изобретение относится к устрой"ствам для защиты фидеров электрических железных дорог и обеспечивает повышение надежности. Устройство содержит датчик 1 напряжения, выход которого подключен к входу сумматора 2,к второму входу которого подключенчерез преобразователь 3 датчик тока4. К выходу датчика тока 4 подключентакже вход усилителя 5, выходкоторого соединен с входами инерционногоблока 6 и дифференцнатора 7, выход1466969 которого соединен с входами второго 19 и третьего 20 пороговых блоков, выход последнего через второй блок памяти 21 соединен с входом элемента И 22, к другому входу которого подключен выход второго порогового. блока 19Выход элемента И 22 соединен с управляющим входом ключа 13. Еслицроисходит короткое замыкание, то ток , быстро возрастает, сигнал с выходадифференциатора 7 не приводит к ус коренному изменению уставки, и сигнал на выходе первого порогового элемента Изобретение. относится к области защиты тягового электроснабжения от коротких замыканий и может быть использовано в тяговых сетях электри 5 фицированных железных дорог постоянного и переменного тока, а также с использованием автотрансформаторов системы 2 х 25 кВ. Целью изобретения является повыше О ние надежности.На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства для защиты.Устройство для защиты фидеров 15 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, 20 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 8 с 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 порогового блока 15, к второму входу которого подключен выход сумматора 2. Выход первого порогового блока 15 соеизменяется, Низкий уровень этого сигнала, соответствующий выходу контролируемых параметров за допустимыезначения, запоминают с помощью первого блока памяти 16 на время, необходимое для отключения фидерного .высоковольтного выключателя исполнительным блоком 18, Данное устройство позволит путем учета предшествующегорежима нагрузки и изменения уставкизащиты повысить допустимый ток фидера, что важно для обеспечения про,пуска тяжеловесных поездов. 1 ил. динен через первый блок 16 памяти содним из входов элемента ИЛИ 17, подключенным выходом к исполнительномублоку 18. Выход дифференциатора 7соединен с входами второго 19 итретьего 20 пороговых блоков, выходпоследнего через второй блок 21 памяти соединен с входом элемента И 22,к другому входу которого подключенвыход второго порогового блока 19.Выход элемента И 22 соединен с .управляющим входом ключа 13,Устройство работает следующим образом. 1Сигналы, 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 .нз входов первого порогового блока 15. Путем регулирования напряжения сравнения, поступаемого с выхода ограничителя 14 на другой вход первого порогового блока 15, осуществляется адаптация защиты к предшествующему режиму фидера тяговой сети. Автоматическая подстройка уставки осуществляется с помощью инерционного блока 6, запоминающего предшествукнций3 14669режим. Такой блок может быть, например, выполнен с использованием операционного усилителя 8, резистора 10обратной связи и инерционного звена5в виде конденсатора 9, Инерционныйблок 6 формирует на своем выходе сигнал, интегрально учитывающий предшествующий режим, т.е. состояние защищаемого объекта до момента короткого замыкания. В качестве сигналов,характеризующих состояние объекта,могут быть использованы сигналы,пропорциональные первичному току,напряжению, их фазовым соотношениям, 15мощности, потребляемой фидером, сопротивлению, и другие сигналы, зависящие от первичных тока и напряженияили их соотношений. Величину изменения уставки (адаптации) регулируютизменением пределов ограничения ограничителя 14,. Устройство для защиты фндеров электрических железных дорог, содержащее сумматор, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения фидера, другой чЕрез преобразователь - к выходу датчика тока 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 исполнительному блоку,и третий пороговый блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоками памяти, дифференциатором, инерционным блоком и Если происходит сброс большой нагрузки, то сигнал с выхода дифференциатора 7 имеет значительную амплитуду и длительность. Это приводит к срабатыванию второго 19 и третьего 20 пороговых блоков. Яа выходе элемента И 22 появляется сигнал низкого уров- З 0 ня (на время не более времени, определяемого вторым блоком 21 памяти, При этом сигнал с выхода элемента И 22 открывает ключ 13, что приводит к ускоренному разряду конденсатора 9 в инерционном блоке 6 через параллельно включенные резисторы 12 и 10. Значение сигнала иа выходе операционного усилителя 8 может изменяться практически от нулевого до максималь ного значения напряжения питания.Величину изменения уставки защиты регулируют изменением пределов ограничения сигнала с помощью ограничителя от максимального значения до 45 минимального, Ускоренное изменение уставки при сбросе нагрузки необходимо для обеспечения селективного действия защиты при удаленном коротком замыкании сразу после сброса на грузки.Если нагрузка возрастает, то сигнал.с выхода дифференциатора 7 будет обратной полярностиПороговые элементы не срабатывают н изменение сиг ;нала на выходе блока 6 происходит плавно с постоянной времени, определяемой резистором 11 и конденсатором 9. 69 4СИгнал, ограниченный ограничителем 14, поступает на вход первого порогового блока 15. На другой вход этого порогового блока поступает сиг" нал с выхода сумматора 2, пропорциональный разности между, например средними значениями напряжения и тока 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 защищаемого фидера тяговой сети.Если происходит короткое замыкание, то ток быстро возрастает, сигнал с выхода дифференцнатора 7 не приводит к ускоренному изменению уставки и в момент равенства уровней сигналов с выхода сумматора 2 и на выходе инерционного блока 6 сигнал на выходе первого порогового элемента изменяется. Низкий уровень этого сигнала, соответствующий выходу контролируемых параметров за допустимые значения, запоминается с помощью первого блока 16 памяти на время, необходимое для отключения фидерного высоковольтного выключателя исполнительным блоком 18.Предлагаемое устроиство позволяет путем учета предшествующего режима нагрузки и изменения уставки защиты повысить допустимый ток фидера, что важно для обеспечения пропуска тяжеловесных поездов. формула изобретения1466969 6тель подключен к входу инерционного блока и входу дифференциатора, выход которого соединен с входами второго и третьего пороговых блоков, выход последнего из которых через второй блок памяти подключен к другому входу элемента И. блоком ограничения, вход которогосоединен с выходом инерционного блока, а, выход - с другим входом первогопорогового блока, подключенного выходом через первый блок памяти к одному из входов элемента ИЛИ, приэтом выход датчика тока через усилиСоставитель Л. РезниковаРедактор О. Юрковецкая Техред М,Дидык Корректор Л, Патай Заказ 1106/16 Тираж 523 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат, "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101