Устройство для предотвращения включения преобразователя на короткое замыкание в линии тяговой сети

(51)4 Н 02 Н 11 ВСЕСЫЗНЛЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТ ТОР электр исполь ВКЛЮКО ил. Ар Иэобре хинке и относится к электро- быть использовано,говых преобразователь" электрического трайс например,ных подстпорта.Цель и циях бретени повышение надежности р г. представла устройства сти ты устройстваа функциональя предотвраткое эамюкани н ния включения на коринин тяговой сети; на фиглока иа фиг.оя сия кщ ункционапьная схем мпульснои 4- ие принв Цр фазового управления врежнные диаграмма, цип работы устройства ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМПРИ ГКНТ ОСА(71) Московский энергетический институт(56) Булатов Т.А, и др. Устройствоавтоматики тяговых подстанций постоянного тока, М.: Транспорт, 1965,с. 133, 137, 151Томпянович Д.К., Чубуфков В,И, Защита устройства электроснабжениятроллейбусов. М,: Транспорт, 1980,с.45-47, 128,Авторское свидетельство СССРУ 754564, кл. Н 02 Н 11/00, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯЧЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА КОРОТЕ ЗАМЫКАНИЕ В ЛИНИИ ТЯГОВОЙ СЕТИ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к области защиты ооборудования, и может быть зовано на тяговых преобразоьных подстанциях электрического транспорта. Назначение устройства - определять состояние линии перед включением тирнсторного преобразователя или линейного выключателя на линию. Цель изобретения - повышение точности и надежности работы устройства. Устройство выполнено на основе тиристорного преобразовательного агрегата, в котором тиристоры используются в качестве регулятора посгепенно увеличивакщегося испытательного напряжения, Установленные датчики тока и напряжения совместно с системой управления определяют сос тояние линии и в зависимости от ее состояния запрещают или включают преобразователь или линейный коммутационный аппарат в работу на линию,напряжения соответственно фаэВ, С, а 0 Зео 1311-1 у 1 "Э 1 ф 11 уэнапряжения соответственно на элементах 3-5, 10-14, 18, 31, 33.Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, подключенный к трехфазной цепи А, В, С переменного тока. Коммутирукщий блок 2, выполненный в виде разъединителя или линейного автоматического выключателя соединяет выход преобразователя с тяговой сетью с нагрузкой 3. Выход преобразователя подключен к датчику напряжения, а на входе преобразова теля подключен датчик 5 переменного4107 55 ется и включает ключевой элемент 24,3149 тока, Тиристорами преобразователя управляет система 6 импульсно-фазового управления с источником 7 питаЬ нйя, Также устройство содержит компаратор 8 с усгавкой, равной значению тока короткого замыкания и тяговой сети при работе преобразователя: блок 9 импульсно-фазового управления, пороговый элемент 10, преобразующий значение тока испытания линии в прямоугольные импульсы, блоки 11 и 12 формирования импульса по переднему и заднему фронту сигнала, поступающего с выхода порогового элемента 10, интеграторы 13 и 14 значений тока и напряжения со сбросом, компаратор 15, устанка когорого определяет величину максимально возможного испытательного напряженияпри котором предлагаемое устройство отключается и происходит включение преобразователя вработу на линии после включения ВБтриггера 16, включающего блок сисгемыимпульсно-фазового управления тиристорного преобразонателя, компаратор17, сравнивающий проинтегриронанныезначения тока и напряжения и срабатывающий при превышении проинтегрированного значения тока,над проинтегрнрованным значением испытательногонапряжения, элементы И-НЕ 18, ИЛИ19, 20, блок 21 задержки входногосигнала и выключатель 22, ВБ-триггер23, нключающий ключевой элемент 24при наличии на инвертирующем выходетриггера логической "1", накопительный элемент 25, состоящий из конденсатора 26 и разрядного сопротивления 27,Блок 9 импульсно-фазового упранления может быть выполнен, например, посхеме, приведенной на фиг,2, гдеблок 9 содержит согласукщий трансформатор 28, диод 29, синхронизирующийблок 30, генератор 31 пилообразногонапряжения, компаратор 32, уставкакоторо го определя ется напряжениемна накопительном элементе 25, формирователь 33 импульса по переднемуфронту входного сигнала, выходныеэлементы 34, 35, управляющие двумятиристорами преобразователя 1,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии преобразователь 1 отключен, включен коммутирующий блок 2, ключеной элемент 24 замкнут. Накопительный элемент 25 заря 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 жен до напряжения питания +11Передвключением преобразователя производится проверка тяговой сети на наличие короткого замыкания в линии, Сэтой целью замыкается выключатель 22,который переключает триггер 23, отключающий ключевой элемент 24,При этом напряжение на конденсаторе 1начинает уменьшаться засчет разряда конденсатора 26 на сопротивление 27, При снижении ц домаксимального значения пилообразногонапряжения генератора 31 на выходеблока 9 появляются импульсы управления тиристоров преобразователя, причем уменьшение Цвызывает изменениеугла регулирования тиристорон преобразователя от а(, до в (фиг,3),При этом каждому углу регулированиясоответствует процесс испытания линиина наличие короткого замыкания, Впроцессе испытания линия тяговой сетиэондируется импульсами напряжения,которым соответствуют значения испытательного тока, Причем испытательный ток из-эа наличия индуктивнойсоставляющей линии отстает от испытательного напряжения на угол 1(фиг,4 Значения испытательных токаи напряжения через датчики 4, 5 поступают на интеграторы 13, 14, причемпервый импульс тока преобразуетсяпороговым элементом 1 О в прямоугольный импульс, по фронту которого блоком 11 формирования импульса по переднему фронту входного сигнала формируется первоначальный сброс интеграторов, Прохождение выходного сигнала компаратора 17 на выход элементаИ-НЕ 18 синхронизировано с моментомвремени ЮС, ( фиг.4), что вместе синтеграторами 13 и 14 и датчиком 4напряжения повышает помехоустойчивость и точность работы устройства,При коротком замыкании н линии тяго вой сети напряжение на выходеинтегратора 13 становится больше, чем напряжение на выходеинтегратора 14, что приводитк сбрасыванию компаратора 17 ипрохождению его выходного сигнала через элемент И-НЕ 18, ИЛИ 19 на Ввход триггера 23, который переключапри э том напряжение на конде нс аторе О поднимается до значения +11, что 16приводит к исчезновению импульсон управления тиристорон преобразователяи отключению реобразовдтеляЧерез время задержки входного си гнала, определяемое блоком 21 задержки, триггер 23 через элемент ИЛИ 20 вновь пе 5 ребрасывается и отключдет ключевой элемент 24 и вновь напряжение 1 будет уменьшаться, что приводи г к автоматическому повторению испытания линии с началд, с угла ) Причем 1 О при коротком замыкании в линии этот процесс будет автоматически повторяться, начиная с испытательного напряжения, равного нулю, до напряжения, при котором будет снова обнару жено короткое замыкание, В случаеисчезновения короткого замькания втя говой сети напряжение на выходе интегратора 13 будет всегда меньше напряжения на выходе интегратора 14, 2 г) Испытательное напряжение в этом случае будет возрас гать с каждым периодом, При напряжении, равном уставке компаратора 15определяющей максимальную величину испытательного на пряжения, выходной сигнал компаратора 15 перебрасывает триггер 16, который через элемент ИЛИ 19, триггер 23 включает ключевой элемент 24, что приводит к отключению блока 9 импуль сно-фазового управления и включению системь 6 импульсно-фазового управления, обеспечивающей включение и работуу тиристорного преобразователя на линию тяговой сети, Если в процессе нормальной работы преобразователяна нагрузку 3 произойдет короткое заж)кание на выходе преобразователя 1, то это приведет к возрастанию тока на входе преобразователя, сраба тыванию компаратора 8, который перебрасывает три ггер 16, отключающий систему 6 импульсно-фазового управления, включающий блок 9 импульсно- фазового управления через элементы 45 ИЛИ 20, триггер 23 и ключевой элемент 24,Таким образом, каждый раэ перед включением тиристорного преобразователя на линию будет происходить испы О тание линии и в случае отсутствия короткого замыкания в линии тяговой сети тиристорный преобразователь будет автоматически включаться в работуна линию,55формула изобретенияУстройство для предотвращениявключения преобразователя на короткое 3 дмь кс)ниГ г Г)и иии Гя Г )вой се Гиснабжнн,)1) и стем:)Й иму) ьс)о - ф; -зо БОГ) 1 р ч) )ия . и сто ч)и к) 1 и гниясодерж;):П е ко;муяр утопии элемент, предид)идче)иый )я )ьч.ния нд выходе прсобрдзовдгеля, и датчиктока, о т л и ч д ющ е е с я тем чго, с цельк поньппения точности и надежности рдботы, него введены дагчик напряжения, три комп,)рд горд, два интегрдгорд со сбросом пороговый элемент, блоки фор)п)ров)ния импульсд по переднему и з дднему фрон гу входного сигнала, .двд элемента ИЛИ блок задержки вх)д ого сигнала, два ББ- триггера, блок импульсно-фазового у)рдв)ен)яндкопительиь)й элемент, элемен И-НЕ, выключатель и ключевой элемент, причем датчик напряжения предназначен для включеьня нд выходе преобрдзовагеля, датчик гока преццдзначен для включения нд входе преобразовагеля и выходом подключен к входу первого компдраторд, входу первого интегратора со сбросом и входу порогового элемента, выход которого подключен к входам блоков формировгняимпульсов по переднему и заднему фронту входного сигнала, выход датчика напряжения подключен к входу в горого компдрдт )рд и входу второго интегратора со сбросом, выход блока формирования импульса по переднему фронту входного сигнала соединен с входами сброса первого и вгорого интеграгоров, выходы которых подключены к входам гре гьего компдрд горд, входы элемента И-НЕ соединены с выходами третьего компдратора и выходом блока формирования импульса по заднему фронту входного сигнала, д выход элемента И-НЕ соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и входом блока задержки входного сигнала, выход которого соединен с первым входом вгорого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выключателем, а третий вход - с выходом первого компдратора и В-входом первого триггера, Б-вход которого соединен с выходом второго компаратора, инвертирующий выход первого триггерд предназначен для соединения с системой импульсно- фазового управления, а неинвертирующий выход подключен к второму входу первого элемента И 11,1 выход которого соединен с В-входом второго триггера, Б-вход которого соедннен с вы 1494107ходом второго элемента ИЛИ, инвертирунзций выход второго триггера соединен с управлякщим входом ключевого ЭЛемента, вход которого предназначен для подключения к источнику питания системы импульсно-фаэового управления, а выход подключен к накопительному элементу и управляющему входу блока импульсно-фаэового управления, выход которого преднаэначен для соединения с управляющим входом преобразователя.1494107 оставитель О, Мещерякова ехред М.Ходанич ор М,Самборская едактор М.Келемеш оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина Заказ 4121/50 Тираж 607ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская н дписнооткрытиям при ГКНТ СССд. 4/5