Способ защиты тяговых сетей постоянного тока

Номер патента: 792417

Авторы: Беньяш, Пупынин

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 221178 (21) 2686592/24-07с присоединением заявки Йо(51)М. Кл з Н 02 Н 3/08 В 60 М 3/00 Государственный комнтет СССР яо делам изобретений н открытнй(72) Авторы изобретения Ю.Л. Беньяш и В.Н. Пупынин Московский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени институт инженеров железнодорожного транспорта(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГОТОКА Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам релейной защиты тяговых сетей постоянного тока от токов короткого замыкания и может быть использовано для защиты тяговой сети метрополитена, магистральных железных дорог и промышленных предприятий.Известен способ защиты тяговых сетей постоянного тока, основанный на выделении приращенйя тока с помощью постоянно включенных интегрирующих цепей (интеграторов), сравнении величины выделенного приращения тока с уставкой и подаче сигнала на отключение выключателя защищаемой сети (11 .Существенный недостаток известного способа защиты состоит в том, что в силу большой постоянной времени интегрирующей. цепи, выделенное приращение тока существует продолжительное время и если первичный ток изменяется быстро следующими друг за другом скачками, то выделенное приращение тока образуется иэ нескольких наложенных друг на друга сйачков тока, в силу чего устройства защиты, выполненные по этому способу, приходится отстраивать не от приращения тока, соответствующего каждомуотдельному скачку первичного тока, аот приращения тока, соответствующегосумме наложенных друг на друга скач ков, с учетом, затухания каждого изних, происходящего с постоянной времени интегрирующей цепи. Такое суммарное приращение тока хотя и меньше соответствующего суммарного при ращения первичного тока, приведен,ного к одному масштабу, но, однако,больше приращения при отдельном скачке первичного тока и поэтом устройства защиты, выполненные по этому спо собу, имеют загрубленную уставку ине позволяют реализовать высокуючувствительность, какую дало бй выделение приращений от каждого отдельного скачка.20 Наиболее близким по техническойсущности к описываемому способу является способ защиты тяговых сетей постоянного тока,при котором интегрирующая цепь (ийтегратор) нормально 25 отключены и подключаютсялишь в момент, когда скорость нарастания токадостигает определенного пороговогозначения, а отключаются через заранее заданное время 2). Этот способ 30 позволяет не учитывать ни величину,ни приращение тока, предшествующихмоменту включения интегрирующей цепи,(интегратора), что является его достоинством.Недостатком такого спОсоба выделения приращения является его малаячувствительность. В случае, когда.скорость нарастания тока при пускебольше, чем при коротком замыкании(наиболее важный и наиболее трудныйдля защиты случай), этот способ вооб,ще неприемлем, так как приращениетока, выделенное при нагрузке, оказывается большим, чем приращение тока, выделенное при коротком замыкании.Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности способа защиты тяговых сетей постоянного тока, Поставленная цель достигается тем, что в споеобе защиты тяговых сетей постоянного тока, путем выцеления приращения тока с моментавремени, когда скорость нарастаниятока достигает заранее заданного порогового значения, сравнение выделенного приращения тока с уставкой, припревышении которой формируют сигналзащиты с последующим прекращениемвыделения приращения тока, постоянноконтролируют скорость нарастаниятока и прекращение выделения приращения тока осуществляют в момент времени, когда скорость нарастания токастановится ниже упомянутого порогового значения,Выделенное таким образом приращение тока соответствует отдельномуприращению тока, которое при пускеподвижного состава всегда много меньше, чем отдельное приращение тока прикоротком замыкании, этим и достигаютповьваения чувствительности способа. 40На фиг. 1 и 2 изображены структурные схемы, являющиеся примерами выполнения устройств защиты по описываемому способу на Фиг. 3 приведеныкривые изменения первичных токов и 45кривые выделенных приращений токовпри пуске подвижного состава и прикоротком замыкании, справедливые дляобоих примеров выполнения защитных.устройств.50Устройство защиты со структурнойсхемой по Фиг. 1 содержит датчик скорости нарастания тока 1, интегратор2, компараторы 3 и 4.В момент превышения скоростью нарастания тока порогового значения,55компаратор 3 срабатывает, сигнал с еговыхода включает интегратор 2, На вы-ходе интегратора появляется сигнал,соответствующий приращению тока, отсчитываемого с указанного выше момен- щта времени. Этот сигнал с помощьюкомпаратора 4 сравнивается с уставкойи, при превышении последней, компаратор 4 выдает сигнал на отключение выключателя защищаемой сети. В момент времени, когда скорость нарастания тока становится ниже порогового значения, компаратор 3 отключает интегратор 2, при этом сигнал на выходе последнего исчезает.устройство защиты со структурной схемой по фиг. 2 содержит датчик скорости нарастания тока 1, компараторы 3 и 4, датчик тока 5, ключ б, конденсатор 7, дифференциальный усилитель 8.Работа устройства защиты по Фиг.2 происходит следующим образом.В момент превышения скоростью нарастания тока порогового значения компаратор 3 срабатывает; на его выходе появляется сигнал, приводящий к размыканию ключа б. Благодаря этому на конденсаторе 7 сохраняется напряжение, соответствующее величине тока в момент превышения скоростью нарастания тока порогового значения. Это напряжение поступает на нижний вход дифференциального усилителя 8. На верхний вход этого усилителя поступает напряжение, соответствующее текущему значению тока. На выходе дифференциального усилителя 8 появляется сигнал, соответствующий приращению тока, отсчитываемого с указанного выше момента срабатывания компаратора 3, Этот сигнал с помощью компаратора 4 сравнивается с уставкой и, при превышении последней, компаратор 4 выдает сигнал на отключение выключателя защищаемой сети. В момент времени, когда скорость нарастания тока становится ниже порогового значения, сигнал с компаратора 3 исчезает, ключ б замыкается. Благодаря этому на оба входа дифференциального усилителя 8 начинает поступать одно и то же напряжение и поэтому сигнал на выходе усилителя 8 исчезает.На Фиг, 3 кривая 9 изображает изменение тока в защищаемой цепи во времени при гуске подвижного состава, а кривая 10 - при коротком заьыкании. Токи, описываемые кривыми 9 и 10 поступают на входы датчика скорости нарастания тока 1 Фиг. 1, на датчик тока 5 и датчик скорости нарастания тока 1 фиг. 2, соответственно. На этих кривых точками 11, 12, 13, 14 отмечены моменты превышения скоростью изменения тока пороговой величины при пуске, а точкой 15 - при коротком замыкании. Моменты, когда скорость изменения тока становится ниже пороговой величины на кривых пуска и короткого замыкания соответственно отмечены точками 16, 17, 18, 19 и 20. Пороговая величина скорости изменения токасоответствует наклону касательных в указанных точках.Кривая 21 изображает выделенные приращения тока при пуске подвижного состава, а кривая 22 - при коротком замыкании, Выделенные приращения токареализуются в виде напряжения на выходе интегратора 2 фиг. 1 и на выходе дифференциального усилителя 8фиг. 2 соответственно. Лунктирная линия 23 на фиг. 3 показывает уставкузащйты - порог срабатывания компараторов 4 (фиг. 1 и фиг. 2),Из кривых фиг. 3 видно, что приприменении данного способа защиты,выделяемые приращения тока при коротком замыкании существенно превышаютвыделяемые приращения тока при нагрузке и что заданием соответствующей уставки легко обеспечить необходимую чувствительность защиты,. Использование данного способа защиты тяговых сетей постоянного тока позволит существенно повысить эффективность и надежность систем электроснабжения тяги поездов.Формула изобретения20Способ защиты тяговых сетей постоянного тока, путем выделения приращения тока с момента времени, когда скорость нарастания тока достигает заранее заданного порогового значения, сравнения выделенного приращения тока с уставкой, при превыаениикоторой формируют сигнал защиты с последующим прекращением выделения приращения тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениячувствительности постоянно контролируют скорость нарастания тока и прекращение выделения приращения тока,осуществляют в момент времени, когдаскорость нарастания тока становитсяниже упомянутого порогового значения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1." Кучма К.Г.,Марквардт Г.Г. и Пупынин В.Н. Защита токов короткого замыкания в контактной сети. М.,Трансжелдориздат, 1960. 2. ПатенТ Японии,кл. 58 3 М 52-37581, 1977.792417 оставитель Т. Щегольковаехред Н,Граб Корректор С. Шекм Н 11303( Де илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. Го Заказ 9591/56 тираж 783 ПИ Государственно делам изобретены Москва, Ж, Ра Подп комите откры кая на ноеССй

Смотреть

Заявка

2686592, 22.11.1978

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

БЕНЬЯШ ЮРИЙ ЛЕОНИДОВИЧ, ПУПЫНИН ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02H 3/08

Метки: защиты, постоянного, сетей, тяговых

Опубликовано: 30.12.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-792417-sposob-zashhity-tyagovykh-setejj-postoyannogo-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ защиты тяговых сетей постоянного тока</a>

Похожие патенты