Устройство для релейной защиты тяговых сетей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 Н 02 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /»=

Р ь

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3842457/24-07 (22) 1 1 .О 1 .85 (46) 15.03.87. Бюл. и 1О (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) В.В.Белов, В.А.Зимаков и В,Я.Овласюк (53) 621.316.925(088.8) (56) Овласюк В.Л. Электронные-устройства релейной защиты и автоматики в системах тягового электроснабжения.

M.: Транспорт, 1974, 5 36.

Авторское свидетельство СССР

N - 1164817, кл. Н 02 Н 3/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ (57). Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите тяговых сетей, и предназначено дпя использования на железных дорогах электрифицированных по системам переменного тока 25 кВ и 2х25 кВ.

Пель изобретения — повышение селективности защит при локализации повреждения в тяговых сетях переменного тока. Сигналы, пропорциональные первичному току и напряжению, суммирует сумматор 4, сигнал с которого поступает на управляемый интегратор 5, осуществляющий интегрирование упомянутого сигнала, время интегрирования и его длительность задается линией задержки 7. При положительном значении сигнала на выходе интегратора 5 срабатывает второй пороговый элемент

10 и на его выходе появляется сигнал низкого уровня. При совпадении ниэкот

ro уровня сигналов на выходе второго порогового элемента 10 и на выходе формирователя импульсов 8, на выходе элемента И 9 будет сигнал низкого уровня, воздействующий через элемент

ИЛИ 11 на исполнительный орган. 2 ил.

Ф

1 12971

Изобретение относится к автоматике устройств тягового электроснабжения железных дорог, электрифицированных на переменном токе, и может быть использовано также для защиты от токов короткого замыкания линий нетяговых потребителей.

Цель изобретения — повышение селективности защит в системе тягового электроснабжения. fO .На фиг.l изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

Устройство для релейной защиты тя- 15 говых сетей содержит промежуточные . трансформаторы тока {ПТТ) 1 и напряжения (ПТН) 2, на выходе которых включен блок 3 регулирования уставок (БРУ), соедипенный через умматор 4 2Р с управляемым интегратором 5, первый пороговый элемент 6, соединенный через линию задержки 7 и формирователь

8 импульсов с элементом И 9, другой вход которого через втдрой пороговый элемент 10 соединен с выходом управляемого интегратора 5, а выход элемента И 9 через элемент ИЛИ 11 соединен с исполнительный органом 12.

На фиг.2 обозначены сигнал 13,про- 30 порциональный напряжению, сигнал 14 на выходе сумматора, сигнал 15 на выходе первого порогового элемента,сигнал 16 на выходе линии задержки,сигнал 17 на выходе управляемого интег- 35 ратора, сигнал 18 на выходе второго порогового элемента, сигнал 19 на выходе формирователя импульсов, сигнал

20 на выходе элемента И и сигнал 21, . характеризующий состояние исполнитель- 40 ного, органа.

Устройство работает следующим образом, На входы сумматора 4 поступают 45 сигналы, пропорциональные первичному току с выхода БРУ 3 и первичному напряжению с выхода ПТН 2. Блок регулирования уставок осуществляет изменение величины сигнала, пропорцио- 5р нального первичному току, что позволяет выставлять соответствующую уставку реле, БРУ может быть выполнен, например, на основе операционного усилителя с изменяемым коэффициентом усиления.

Сигналы, пропорциональные первичному току и напряжению, суммирует сумматор 4, сигнал 14 на его выходе

54 2 равен K„Usin@t+K Isin((at+3) где К„ и К вЂ” коэффициейты, показывающие во сколько раз величина сигналов, пропорциональных напряжению и току на входе сумматора, меньше первичных тока и напряжения в линии; U u I — - амплитудные значения первичных напряжения и тока, Q — частота; t — время;.

3 — угол между током и напряжением.

Управляемый интегратор 5 осуществляет интегрирование сигнала с выхода сумматора 4. Время интегрирования и его длительность задает сигнал 16 с выхода линии задержки 7, которая сдвигает на время й< сигнал с выхода первого порогового элемента 6. Таким образом, длительность интегрирования составляет 0,5 Т, где Т вЂ” период сравниваемых величин. При положительном значении сигнала 17 на выходе интегратора 5 срабатывает второй пороговый элемент 10 и на его выходе появляется сигнал 18 низкого уровня. В момент, предшествующий окончанию низкого уровня сигнала 16, формирователь

8 импульсов формирует на выходе короткий импульсный сигнал 19 низкого уровня. При совпадении низкого уровня сигналов 18 и 19, поступающих на входы элемента И 9, на выходе последнего появляется сигнал 20 низкого уровня, воздействующий через элемент

ИЛИ ll на исполнительный орган (фиг.2a), что приводит к срабатыванию устройства защиты (сигнал 21 низкого уровня).

В том случае, если контролируемые параметры сопротивления в линии не превысили допустимые значения в течение низкого уровня сигнала 19, значение интегрального сигнала 17 на выходе интегратора 5 будет отрицательное, соответственно сигнал 18 на выходе второго порогового элемента буч дет высокого уровня и на выходе элемента И 9 не будет команды на отключение высоковольтного выключателя (фиг.28).

И э изложенного следует, что граничную линию характеристики срабатывания реле можно определить из условия равенства нулю интегрального сигнала, т.е.

kiiillt

jK„Us inyt+K Is in (ut+3)) d t=0, t ф

f из которого получают уравнение граничной линии характеристики срабаты1297154 вания реле в плоскости комплексного. сопротивления Z:

1 ду, (R Z+ — -) +(r. Z+- — -)

Е- 2K, - 2K

>

4К соз et< где К, = К /К,;

R — активное сопротивление линии;

I — ток линии.

Это уравнение описывает окружность, проходящую через начало координат с . углом максимальной чувствительности 1ми < 15

Таким образом, изменением времени можно регулировать угол максимальной чувствительности реле, а изменением К вЂ” величину сопротивления ус1 тавки реле. 20

Применение предлагаемого устройства, реализующего направленную характеристику, повышает селективиость по отношению к к.з. на смежном пути, а также обеспечивает повышение допустимого тока нагрузки фидера. Кроме того, при его использовании повышается надежность функционирования всей системы тягового электроснабжения.

Формула изобретения

Устройство. для релейной защиты тяговых сетей, содержащее промежуточные 35 трансформаторы тока и напряжения,предназначенные для подключения к защищаемой сети, блок регулирования уставок, сумматор, пороговые элементы,. управляемый интегратор, формирователь импульсов, элементы И, ИЛИ и исполнительный орган, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, один из входов этого элемента соединен с выходом элемента И, а остальные входы элемента ИЛИ соединены с выходами соответствующих ступеней защит, один из входов элемента И соединен с выходом формирователя импульсов, а другой вход — с выходом второго пороГового элемента, вход которого соединен с выходом управляемого интегратора, а вход управляемого интегратора соединен с выходом сумматора, один из входов которого соединен с выходом блока регулирования уставок, а выход промежуточного трансформатора тока соединен с входом первого порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности, в устройство дополнительно введена линия задержки, причем ее вход соединен с выходом первого по» рогового элемента, ее выход соединен с входом формирователя импульсов и управляющим входом управляемого интегратора, а выход промежуточного трансформатора тока соединен с входом блока регулирования уставок, а другой вход сумматора соединен с выходом промежуточного трансформатора напря-, жения.

1297154

Составитель Т.Щеголькова

Редактор А.Лежнина Техред Д.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 789/57 Тираж 619 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,r,Óæãîðoä,óë.Ïðîeêòíàÿ,4