Система электроснабжения нетяговых потребителей магистральных железных дорог

АВТОРСНО Р 24 ои- . о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного стр тельства(56) Андреев В.А., Фабрикант В.Л. Релейная защита распределительных электрических сетей. И.: Высшая школа, 1965, с. 225-227,Бухтояров В.Ф. Новые устройства для защиты от замыканий на землю в электрических сетях разрезов, (Обзор). М.; ЦНИЭИуголь, 1976, с. 17-19. (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите от замыканий на землю в системах электроснабжения. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения нетяговых потребителей, При однофаэном коротком замыкании (ОКЗ) происходит отключение питания линии электропередачи 3 посредством трехполюсного выключателя 2, далее следует первое автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя 2, и, если ОКЗ не самоустранилось, блок релейной защи" ты 7 вновь отключает поврежденную линию 3. Во время первого АПВ в блоке 13 определяется поврежденная фаза, и при неуспешном АПВ в бестоковую паузу подаются команды на размыкание выключателя 11 в цепи нейтрали питающего трансформатора 1 и замыкания на землю2 элемента коммутации (8,9 или 10) по- цВ врежденной фазы, После этого происхо" дит второе АПВ выключателя 2, и система далее может длительно эксплуатироваться в режиме с изолированной нейтралью и надежно заземленной по- Д врежденной фазой, что допустимо и условиям электробеэопасности. 2 ил, 1406415Изобретение Относится х электро-" технике, в частности к системам электроснабжения нетягавых потребителей.Целью предлагаемого изобретения5 является повышение надежности электре- снабжения нетягавых потребителей,Иа фиг. 1 представлена функциональ-. ная схема системы электроснабжения Нетягоных потребителей магистральных 10 келезных дорог; на фиг. 2 - блок обнаружения междуфазнага замыкания,Система электроснабжения нетягоных ,потребителей магистральных железных дорог содержит питающий трансформа" тар.,1, Присоединенный посредством трехпалюснога линейного выключателя 2 к трехфазпой линии передачи 3, трансформаторы така 4-6, входами которых являются их первичные обмотки, вклю ченные н рассечки фазньх проводов линии 3 а выходами - вторичные Об мотки, соединенные н звезду с нулевым ,выводам, блэк релейной защиты 7, выполненный в ниде объединения из нестных схем максимальной токовой защиты и максимальной токовой защиты нуленон паследаваельнасль, от - ключаюкий выход которого соединен с цепью Отключения трехполюснога вы ключателя 2, трн элемента коммутации 3 - 10, включенкые между Фазными праОдами линии и землей, Однапол 1 осньтйыключатель 11, включенный между нулевым выводам питающего трансформатора 1 н землей блсц автоматического " пс 1 н 1 арно а включения (АПВ) Днукрат-. нага Действия 12, блОк Определения Поврежденнаи фазы 13, нхапы каторас О соединены с саатветствующщими Фазными выходами блока релейной защиты 7, . блок включения элементов ксммутации 14, выходы которага саед иены с нха". дами соответствующих элементов комму". гации 8 - 10, запоминающий :лемент 15 Нхад которого соединен с выходом па Току нулевой последовательности блока релейной защиты 7, элемент выдержкивремени 16, вход которого Оединенвыходом запоминающего элемента 15панич ес 1 ий элемакт И 1 7 пер ныд Вход которого соединен с Выходом злеМента выдержки времени 16, а выход соединен с цепью Отключения аднапалюснаго выключателя 11, блок абнару. -межда з н О г о з амык а ч ия 18 ,.Ставляющий собой (фиг. 2) три логиЧских элемента 2-И и ОДин логический элемент 3-ИПИ, причем объединенные первые входы перного и второго эле"ментов 2-И являются первым входомблока 18, второй вход первого и пер"ный вход третьего элементов 2-И являются вторым входом блока 18, вторыевходы второго и третьего элементов2-И являются третьим входом блока 18,выходы трех элементов 2-И соединеныс входами элемента З-ИЛИ, выход которого является выходом блока 18 и соединен с входом иннертара 19, а ныходпоследнего соединен с вторым входомэлемента 3-И 17, блок контроля состояния однополюсного выключателя 20,выпслненный на его блок-контактахтаким образом, что при разомкнутомсостоянии однополюсного выключателя11 на выходе блока 20 имеется сигнал"лог. 1", при разомкнутом состоя"нии - "лог.0, блок контролясостояния трехпол 1 оснога ныключателя21:, выполненный аналогично блоку 20,причем выход блока 21 соединен стретьим входом логического элемента3-И 17, логический элемент 2-И 22,нхадь, которого соединены с выходамиблоков 20 и 21 контроля состоянияоднополюсного и. трехполюснаго ньплючателей, логические элементы 2-И 23,24, 25 первые вхоцы которых соединены с выходами логического элемента2-И 22 вторые входы соединены с соответствующими выходами блока определения поврежденной фаэы 13, а выходысоединены с соответствующими нходамиблока включения элементов коммута.ри 14.Система работает следующим об"разом.При отсутствии повреждений на линии 3 выключатели 2 и 11 включены,и система работает в режиме с эаземленкой нейтралью. При этом элементыкоммутации 8 - 10 разомкнуты,В случае однафазного короткого замыкаьпи (ОКЗ), например фазы А, токьа вторичной обмотке трансформаторатака 4 превысит уставку срабатывания .соответствующих реле максимальноготака блока релейной защиты 7. Спустявыдержку времени с блок релейнойзащить." 7 отключит трехполюсный выключатель 2 Далее. слеДует бестоконаяпауза г. , н после нее - перный циклАПВ трехпалюснаго выключателя 2, Выклоатель 2 включается, и, н случаесамоустраМния ОКЗ Фазы А, остаетсяна включенном состоянии, В против 3 140 ном случае вновь срабатывает как указывалось выше, блок релейной защиты 7, и трехполюсный выключатель 2 отключается.Одновременно с первым срабатыванием соответствующих катушек реле максимального тока на выходе по току нулевой последовательности и третьем фазном выходе блока релейной защиты 7 появятся единичные сигналы, ко" торые поступают соответственно на вхоД запоминающего элемента 15 и на третий вход блока 13 определения поврежденной фазы, запоминаются ими н в свою очередь вызывают появление сигналдв на выходе запоминающего элемента 15 и на третьем Выходе блока определения поврежденной фазы 13, Далее сигналы с выхода запоминающего элемента 15 и с третьего выхода блока 13 поступают соответственно на вход элемента выдержки времени 16 и на второй вход логического элемента 2-И 25. С выхода элемента выдержки времени 16 сигнал поступает на первый вход логического элемента 3-И 17 спустя выдержку времени Е, которая задается таким образом; чтобы к моменту появления сигнала на выходе элемента выдержки времени 16 успевала наступить вторая бестоковая пауза после неуспешного АПВ (при несамоустранившемся ОКЗ), В этом случае на выходе блока контроля состояния трех-. полюсного выключателя 21 будет единичный сигнал, которьй поступит на третий вход логического элемента 3-И 17.Так как произошло ОКЗ фазы А, то, как указывалось выше, единичный сиг-нал появляется только на третьем выходе блока определения поврежденной фазы 13, а на первом и втором выходах будут нулевые сигналы. Вследствие этого на выходе блока обнаружения междуфазного замыкания будет нулевой сигнал, который в свою очередь вызовет единичный сигнал на выходе инвертора 19; Итак, в момент С,+С +г,э на первом и третьем входах элемента 3-И 17 имеются единичные сигналы, с выхода инвертора 19 на второй вход элемента 3-И 17 также поступает единичный сигнал, следовательно, на выходе элемента 3-И 17 появится единичный сигнал, который поступает в цепь отключения однополюсного выключателя 11, Цепь срабатывает и отключает 0415однополюсный выключатель. После этого оба выключателя (2 н 11) некоторое время находятся в отключенном состоянии. Вследствие этого, на выходе блока 20 контроля состояния эднополюсного выключателя и на выходе блока 21 контроля состояния трехполюсного выключателя есть единичные сигналы, которые поступают соответственно10на входы логического элемента 2-И 22,на выходе которого также появляетсяединичный сигнал, С выхода логическогоэлемента 2-И 22 единичный сигнал поступает на первый вход логического элемента 2-И 25, где перемножается с единичным сигналом, имеющимся на второмвХоде указанного элемента, что вызывает появление единичного сигнала на третьем входе блока включения элементовкоммутации 14. На третьем выходе блока 14 появляется единичный сигнал, ко"торый вызывает включение элементакоммутации 10 фазы А. Так как на пер вом и втором входах блока 14 нет единичнь 1 х сигналов из-за отсутствиятаковых на вторых входах элементов2-И 23 и 24, то на первом и второмвыходах блока 14 также нет единичныхсигналов, вследствие чего элементыкоммутации 9 н 8 фаз В и С не включаются. Далее следует второй цикл АПВтрехполюсного выключателя 2, Выключа тель 2 включается, однополюсный выключатель 11 остается разомкнутым, З 5 элемент коммутации 1 О фазы А замкнут.Таким образом, после второго АПВ система работает с изолированной нейтралью и надежно заземленной поврежденной фазой А, что допустимо по условиям электробезопасности.В случае двухфазного замыканияна землю. обязательно на какой-либопаре выходов блока 13 определения,поврежденной Фазы одновременно появятся единичные сигалы, которые вызовут появление единичного сигнала навыходе блока 18 обнаружения междуфазного замыкания, который далее инвертируется и запрещает отключениеоднополюсного выключателя логическому элементу 3-И 17. Вместо этого последует второй цикл АПВ, и, если замыкание не самоустранится, блок ре.лейной защиты 7 вновь отключит его, б 5 как описано выше, и питание линии 3прекратится окончательно.В случае междуфазных коротких замыканий без земли иэ-за отсутствияединичного сигнала на выходе по току нулевой последовательности блока релейной защиты 7 не срабатывает запоминающий элемент 15, на его выходе остается "Лог.О" и происходит обычное отключение междуфазцого короткого замыкания блоком релейной защиты 7 с последующим двукратным ЛПВ,При СКЗ других фаз система работает аналогично описанному вьпяе.Таким образом предлагаемая система позволяет повысить надежность электроснабжения нетяговых потребителей магистральных железных дорог за счет восстановления питания после неуспещцого,первого цикла автоматич=ского повторного включения в случае,егли однофазцое короткое замыканиев линии электропередачи не ус:ранилось,Формула и э о б р е т е и и яСистема электроснабжения нетяговых 25потребителей магистральньж железныхдорог, содержащая питающий трансфформатор, присоединенный посрецствомтрехполюсного выключателя с автоматическим повторным включением к трех 30фаэной линии передачи, трансформаторы тока, включенные в фазные проводалинии передачи, вьжоды которых подключены к входам блока релейной защиты, отключающий выход которого соеди-,нен с трехполюсным выключателем,блок определения поврежденной фазы,входы которого соединены с фазнымиВыходами блока релейной защиты, блоквключения элементов коммутации, выхо"ды которого соединецы с входами соот 4 Оветствующих элементов коммутации,включенных между соответствующимифазными проводами линии и землей,блок контроля состояния трехполюсного выключателя, вход которого соединен с трехполюсным выключателем, и элемент выдержки времени, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения надежности электроснабжения нетяговых потребителей, оца снабжена размыкающим однополюсным выключателем включенным между нулевым Выводом питающего трансформатора и землей, запоминающим элементом, логическим элементом З-И, инвертором, блокомобнаружения междуфаэного замыкания,блоком контроля состояния однополюсного. выключателя и четырьмя логическими элементами 2-И при этом входзапоминающего элемента соединен с выходом по току нулевой последовательности блока релейной защиты, а выходсоединен с входом упомянутого элемента выдержки времени, выход которогогоединен с первым Входом логическогоэлемента З-И, выход которого соединенс цепью отключения однополюсного выключателя, входы блока обнаружениямеждуфазного замыкания соединены соответственно с выходами блока определения поврежденной фазы, а выход соединен с входом инвертора, выход которого соединен с вторым входом логического элемента З-И, третий вход которого соединен с выходом блока контролясостояция трехполюоного выключателя,вход блока контроля состояния однополюсного выключателя соединен с однополюсным выключателем, а вьжод соединен с первым входом первого логического элемента 2-И выход которогосоецинен с первыми входами трех ос"тальных логических элементов 2-И,вторые входы которых соединены с соответс.твующими выходами блока определения поврежденной фазы, а выходы соединены с сеетветствующими входамиблока включения элементов коммутации,причем втеуой вход первого логического элемента 2-И соединен с выходомблока контроля состояния трехполюсного выключателя.1400415 Составитель Л.Васьков Коррект ешетн 4/5 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,л. Проектная Редактор Е.ЗубиетоЗаказ 2571 Тираж 339 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений