Способ определения места короткого замыкания на электрифицированной железнодорожной станции

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности определения места короткого замыкания в тяговой сети многопутного участка. Согласно способу в момент короткого замыкания измеряют напряжение на шинах тяговой подстанции, ток питающей линии секции контактной сети с коротким замыканием, фазовый угол, вычисляют значение индуктивного сопротивления петли короткого замыкания и сравнивают его с заранее рассчитанными значениями с заданным шагом индуктивных сопротивлений мест короткого замыкания на всех путях секции. Судят о месте повреждения, принимая в качестве места короткого замыкания то место, для которого измеренное индуктивное сопротивление петли короткого замыкания совпадает с рассчитанным. При этом предварительно внутри секции исключают параллельное соединение контактной сети путем установки дополнительных секционных изоляторов и шлейфов, обеспечивающих единственный путь протекания тока короткого замыкания последовательно по каждому пути секции станции к точке короткого замыкания. 2 ил.

 

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту и может использоваться для определения места короткого замыкания на многопутной секции станции, получающей питание по одной питающей линии.

Известен способ определения поврежденной секции, реализованный в устройстве защиты многопутного участка электрифицированной железной дороги, предложенный в патенте RU 2104604, МПК H02J 13/00 Н02Н 3/06. Устройство защиты многопутного участка электрифицированной железной дороги / Быкадоров А.Л., Кузнецов В.В., Кузнецов Г.В., Хомич Б.М. (RU) - №96101842/28. заявл. 30.01.1996. опубл. 10.02.1998. В этом способе осуществлена следующая последовательность операций: Датчик тока ДТ измеряет величину тока, протекающего через контролируемый разъединитель. Измеренное значение тока поступает с выхода датчика тока ДТ на вход порогового элемента ПЭ. При превышении измеренным током установленного значения на выходе ПЭ появляется сигнал. Далее сигнал через шифратор и дешифратор поступает по каналам связи в управляющий блок УБ. Управляющий блок УБ по совокупности полученных сигналов определяет поврежденную секцию и разъединитель, который необходимо отключить. В качестве датчика тока ДТ может использоваться обычный трансформатор тока совместно с выпрямителем. Авторами использовались простейшие одновитковые трансформаторы тока.

Пороговым элементом ПЭ может служить любое устройство, у которого сигнал на выходе появляется при подаче на вход постоянного напряжения определенной величины (последовательно включенный полупроводниковый стабилитрон, реле, компаратор с источником опорного напряжения).

К недостаткам данного метода относится:

- установка дополнительного оборудования;

- решение задачи питания дополнительного оборудования;

- необходимость обслуживания дополнительного оборудования;

- построение необходимых каналов связи;

- возможность определения поврежденной секции, но не места внутри секции.

Сущность предлагаемого способа заключается в изменении существующей электрической схемы контактной сети многопутного участка станции Фиг. 1а таким образом, чтобы достигалась единственность пути протекания тока короткого замыкания последовательно по контактной сети каждого пути секции станции к точке короткого замыкания, путем установки дополнительных секционных изоляторов и шлейфов Фиг. 1б, которыми исключают внутри секции параллельное соединение контактной сети, для каждой точки схемы питания контактной сети вычисляют расчетные значения индуктивных сопротивлений для коротких замыканий, эти значения вносят в базу данных, на тяговой подстанции в момент короткого замыкания измеряется индуктивное сопротивление петли короткого замыкания, производят сравнение измеренного индуктивного сопротивления петли короткого замыкания с расчетными значениями индуктивного сопротивления петли короткого замыкания из базы данных и в качестве места короткого замыкания принимают то место, для которого измеренное индуктивное сопротивления петли короткого замыкания совпадает с расчетной величиной.

Предложенный способ обеспечивает высокую точность определения места короткого замыкания в тяговой сети многопутного участка без установки дополнительного оборудования, не связанного с устройством контактной сети.

Наиболее удобно реализовать предложенный способ с помощью ЭВМ, однако такую реализацию можно выполнить и вручную.

Для иллюстрации на Фиг. 1 приведен пример возможного применения способа определения места короткого замыкания, описанного в данном патенте. На Фиг. 1а изображена простейшая секция контактной сети станции, при которой пути секции станции соединены параллельно. Для реализации данного способа определения места короткого замыкания в контактную сеть врезаются три секционных изолятора Фиг. 1б. Под указанными секциями изображены графики зависимостей индуктивных сопротивлений от пикетажа в плане, каждая нить графика соответствует одному пути секции, которые соответственно пронумерованы. Пусть короткое замыкание произошло на 4 пути, пикетаж L1. В исходной схеме Фиг. 1а этому месту пусть соответствует показание индуктивного сопротивления петли короткого замыкания X1, а в измененной схеме - Х2. В соответствии с графиками индуктивных сопротивлений X1 указывает одновременно на несколько возможных мест коротких замыканий на путях 1-4 и пикетажах L1-L6, а сопротивление Х2 на соответствующем графике однозначно указывает путь 4 и пикет L1.

Способ определения места короткого замыкания на многопутной секции станции электрифицированной железной дороги, при котором в момент короткого замыкания измеряют напряжение на шинах тяговой подстанции, ток питающей линии секции контактной сети с коротким замыканием, фазовый угол, вычисляют значение индуктивного сопротивления петли короткого замыкания и сравнивают его с заранее рассчитанными значениями с заданным шагом индуктивных сопротивлений мест короткого замыкания на всех путях секции и судят о месте повреждения, принимая в качестве места короткого замыкания то место, для которого измеренное индуктивное сопротивление петли короткого замыкания совпадает с рассчитанным, отличающийся тем, что предварительно внутри секции исключают параллельное соединение контактной сети путем установки дополнительных секционных изоляторов и шлейфов, обеспечивающих единственный путь протекания тока короткого замыкания последовательно по каждому пути секции станции к точке короткого замыкания.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к направленному обнаружению замыкания на землю, в частности, в энергосистеме со скомпенсированной нейтралью и, в конкретном случае, с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к автоматизации энергетических систем для определения нахождения однофазного замыкания на землю в распределительной сети. Сущность: способ содержит этапы, на которых захватывают переходные сигналы тока нулевой последовательности, которые опережают и запаздывают на 2 периода от начального значения с помощью терминалов, установленных в различных местонахождениях на линии электропередачи.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для определения места повреждения в трехфазной линии электропередачи (ЛЭП) высокого и сверхвысокого напряжения.

Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение надежности защиты параллельных линий.

Изобретение относится к контролю электрической сети. Сущность: устройство содержит средства (51a-52b) обнаружения электрических сигналов (S1a, S1b) и дополнительных сигналов (S2a, S2b), создаваемых в электрической сети (3).

Использование: в области электротехники. Технический результат - достоверное определение поврежденной линии среди других линий сети, позволяющее создать селективную защиту электрических сетей от однофазного замыкания на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ с изолированной или резонансно компенсированной нейтралью.

Изобретение относится к обнаружению коротких замыканий в системе распределения энергии. Сущность: устройство (10) для обнаружения направления короткого замыкания (7) на землю в многофазной энергосистеме содержит средства (14), (14’) для приема сигналов, представляющих собой ток каждой из фаз и ток нулевой последовательности (I0), средство (30) обработки сигналов тока, содержащее средство (34) для вычисления нормализованных коэффициентов корреляции и средство (36) для вычисления среднего значения (μ) и среднеквадратичного отклонения (σ) между вычисленными коэффициентами корреляции, средство для интерпретации результатов обработки сигналов, содержащее средство для сравнения среднего значения (μ) и среднеквадратичного отклонения (σ) для определения, расположено ли короткое замыкание со стороны линии или со стороны нагрузки от устройства (10).

Группа изобретений относится к линиям электроснабжения транспортных средств на электротяге. Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети заключается в том, что в момент короткого замыкания измеряют на смежных подстанциях значение токов (), напряжений () и фазовых углов () между ними.

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля рельсовых цепей. Способ основан на создании замкнутого через потенциал «Земля» электрического контура постоянного тока, в который включены пары жил кабеля рельсовых цепей, в контуре формируют постоянный ток определенной величины и осуществляют контроль за уменьшением величины тока, протекающего через элементы, соединяющие пары жил кабеля или пару жил кабеля и потенциал «Земля» ниже допустимого значения.

Изобретение относится к измерениям в электротехнике и может быть использовано для определения места короткого замыкания на длинных многоцепных воздушных линиях электропередачи с распределенными параметрами напряжением 220 кВ и выше.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для дистанционного определения места однофазного замыкания на землю (ОЗЗЗ) на ЛЭП, находящихся под рабочим напряжением, в распределительных электрических сетях 6-35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, компенсацией емкостных токов или заземлением нейтрали через высокоомный резистор, имеющих радиальную структуру. Сущность заявленного метода заключается в том, что в способе дистанционного определения места однофазного замыкания на землю путем одностороннего замера переходного напряжения u(t) на поврежденной фазе на шинах контролируемого объекта и переходного тока нулевой последовательности 3i0(t) поврежденной линии, дополнительно регистрируют скорость изменения переходного тока , фиксируют все моменты t0k переходов тока 3i0(t) через нулевое значение, где k - порядковый номер перехода тока через нулевое значение, при этом определяют и фиксируют соответствующие моментам времени t0k мгновенные значения напряжения на поврежденной фазе u(t0k), скорости изменения тока , а затем по зафиксированным значениям напряжения на поврежденной фазе u(t0k), скорости изменения тока и справочному значению погонной индуктивности для поврежденной линии Lп определяют расстояние lз до места однофазного замыкания на землю в соответствии с выражением При этом при наличии нескольких переходов тока нулевой последовательности поврежденной линии через нулевое значение расстояние до места однофазного замыкания на землю определяют как среднее из нескольких значений lЗk. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного решения, заключается в повышении точности способа определения расстояния до места ОЗЗ на ЛЭП. 6 ил.

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и направлено на решение задачи по созданию технологий, позволяющих повысить эффективность электроснабжения. На предварительной стадии формируют полную модель линии, в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линии и землей. При возникновении короткого замыкания измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии до и в момент короткого замыкания. Регистрация нескольких периодов предаварийного режима токов и напряжений производится в цифровых регистраторах аварийных процессов. Далее разбивают модель линии на равные участки, например от опоры до опоры, формируют предаварийные напряжения в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Формируют предаварийные токи в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, регистрируют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям предаварийных напряжений строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей напряжений от номера участка (от расстояния). Проверяют степень отклонения друг от друга полученных кривых распределения модулей напряжений с одного конца линии и с другого конца линии, уточняют коэффициент поправки, формируют новые значения собственных и взаимных продольных сопротивлений фаз участков линии. Получают значения измеренных при КЗ фазных напряжений на шинах и токов с двух концов линии. Формируют напряжения при КЗ в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, формируют токи при КЗ в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, регистрируют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям напряжений при КЗ строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей напряжений от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков с одного и другого концов линии соответствует точке короткого замыкания. Технический результат заключается в повышении точности места обнаружения повреждения. 4 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Способ измерения расстояния до места замыкания на землю в высоковольтных электрических сетях содержит следующие этапы. В поврежденную фазу подается высокочастотный сигнал с длиной волны, значительно большей длины отходящей линии от подстанции; одновременно измеряют векторные значения напряжений поврежденной фазы в различных точках и с использованием известных значений комплексных сопротивлений между этими точками определяют фазные токи на этих участках. Определяют расстояние до точки замыкания на землю от ближайшей к ней точки измерения напряжения как отношение реактивной составляющей его к току. Технический результат: повышение точности измерения расстояния до места замыкания на землю в разветвленных высоковольтных линиях. Отличительными особенностями изобретения являются: при отсутствии ответвлений между точками замера напряжений погрешности в измерении тока практически отсутствуют; по относительно высокому уровню высокочастотного тока передающим устройством легко определить поврежденное ответвление и отстроиться от помехи с частотой 50 Гц; активное сопротивление в месте замыкания на землю не вносит погрешности в определение расстояния. 5 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики состояния и пространственного положения следующих элементов: грозозащитного троса, силовых проводов, элементов конструкции опоры, подвесного зажима и анкерного крепежа грозозащитного троса, крепежа изоляторов, гирлянды изоляторов, гасителей вибрации и другого оборудования. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач содержит летательный аппарат 2 вертолетного типа, систему управления, блоки контроля 3, 4 воздушных линий электропередач и источник питания 5, размещенное в корпусе 6 средство перемещения, состоящее из двигателя 7, связанного с ходовыми роликами 8, и прижимного ролика 9 с приводом 10, служащего для прижатия исследуемого троса 11 к ходовым роликам 8. При этом на боках корпуса 6 закреплены направляющие 12, облегчающие совмещение ходовых роликов 8 с исследуемым тросом 11. Направляющие 12 в узкой их части выполнены прямолинейными, а привод 10 прижимного ролика 9 закреплен на корпусе 6 так, что плоскость перемещения прижимного ролика 9 размещена перпендикулярно к исследуемому тросу Техническим результатом изобретения является упрощение технологии изготовления направляющих и устранение нежелательных боковых колебаний троса и всего устройства при его посадке и взлете с троса, а также уменьшены размер и вес корпуса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи (ЛЭП). Технический результат - повышение точности определения места повреждения на линии электропередачи в условиях наличия в мгновенных значениях токов и напряжений высокочастотных и апериодической составляющей. Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений заключается в том, что измеряют массивы мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в начале и в конце линии для одних и тех же моментов времени , передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие, осуществляют сдвиг сигналов фазы B на угол 120°и фазы C на угол 240°. Далее производят фильтрацию мгновенных значений напряжений и токов с применением дискретного преобразования Фурье и получают комплексные составляющие фазных напряжений и токов, зафиксированных в начале и конце линии. Расчет расстояния до места короткого замыкания l1 реализуют согласно выражению ,где i – мнимая единица; – коэффициент распространения электромагнитной волны; – коэффициент затухания электромагнитной волны; – коэффициент изменения фазы электромагнитной волны; ZB – волновое сопротивление линии; L – длина линии. 1 ил., 10 табл.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП. Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, заключающийся в том, что в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления и в узлах разветвления ЛЭП устанавливают устройства контроля тока и напряжения. Каждое устройство регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования. Все устройства передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки. Техническим результатом является повышение скорости, удобства и точности определения мест повреждений. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП. Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, заключающийся в том, что в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления и в узлах разветвления ЛЭП устанавливают устройства контроля тока и напряжения. Каждое устройство регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования. Все устройства передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки. Техническим результатом является повышение скорости, удобства и точности определения мест повреждений. 2 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности способа локации повреждений. Способ заключается в фиксации отсчетов токов и напряжений, наблюдаемых в линии в текущем и в предшествующем режимах, преобразовании отсчетов в комплексы токов и напряжений текущего и предшествующего режимов, использовании передающей модели, преобразующей комплексы наблюдаемых токов и напряжений предшествующего и текущего режимов в комплексы напряжений и токов соответствующих режимов в месте предполагаемого повреждения, преобразовании комплексов напряжения и тока предшествующего и текущего режимов этого места в комплекс основного замера и определении с его использованием координаты места повреждения линии электропередачи. Согласно способу комплексы электрических величин в месте предполагаемого повреждения преобразуют еще и в комплекс дополнительного замера, используют имитационную модель линии электропередачи для обучения передающей модели интервальному определению места повреждения, для чего воспроизводят в имитационной модели режимы повреждения линии и определяют в этих режимах области отображения комплексов основного и дополнительного замеров на соответствующих плоскостях. При наблюдении линии электропередачи определяют для разных мест предполагаемого повреждения отображения комплексов основного и дополнительного замеров на соответствующих плоскостях, фиксируют те места линии, для которых отображения как основного замера, так и дополнительного попадают в соответствующие области, и объединяют указанные места в интервал повреждения линии электропередачи. 1 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи (ЛЭП). Технический результат - повышение точности определения места повреждения на линии электропередачи в условиях наличия в мгновенных значениях токов и напряжений высокочастотных составляющих. Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений заключается в том, что измеряют массивы мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в начале и в конце линии для одних и тех же моментов времени , передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие, осуществляют сдвиг сигналов фазы B на угол 120°и фазы C на угол 240°, производят фильтрацию мгновенных значений напряжений и токов  с применением дискретного преобразования Фурье и получением комплексных составляющих фазных напряжений и токов, зафиксированных в начале и конце линии, а расчет расстояния до места обрыва l1 реализуют согласно выражению ,где i – мнимая единица; – коэффициент распространения электромагнитной волны; – коэффициент затухания электромагнитной волны; – коэффициент изменения фазы электромагнитной волны; ZB – волновое сопротивление линии; L – длина линии. 1 ил., 5 табл.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения. Способ локации дефектных изоляторов заключается в том, что вдоль трассы линии электропередачи высокого напряжения прямолинейно перемещают на расстоянии друг от друга Lд два электромагнитных датчика и подключенные к ним электронные осциллографы. Расстояние между датчиками Lд вычисляют посредством глобальных GPS- или ГЛОНАСС навигационных систем. С помощью приемников временной синхронизации одновременно и с одинаковой скоростью горизонтальной развертки на электронные осциллографы записывают осциллограммы напряжения в течение времени распространения электромагнитного импульса от одного датчика до другого τд=Lд/ν, где ν - скорость распространения электромагнитного импульса. На каждой из записанных осциллограмм вычисляют время появления импульсов напряжения Δti (i=1…n, i - номер импульса, n - количество импульсов на первой осциллограмме) и (j=1…m, j - номер импульса, m - количество импульсов на второй осциллограмме), время появления импульсов на первой и второй осциллограммах поочередно попарно суммируют (k=1…n⋅m). Из всех времен tk выбирают то время tγ, которое равно времени τд, а соответствующие слагаемые, формирующие сумму tγ, обозначают как ΔtA и . На основе известного расстояния до первого электромагнитного датчика xд1 и времени ΔtA определяют расстояние до места расположения дефектной гирлянды изоляторов хдеф по выражению: Техническим результатом является повышение точности локации дефектной гирлянды изоляторов. 3 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности определения места короткого замыкания в тяговой сети многопутного участка. Согласно способу в момент короткого замыкания измеряют напряжение на шинах тяговой подстанции, ток питающей линии секции контактной сети с коротким замыканием, фазовый угол, вычисляют значение индуктивного сопротивления петли короткого замыкания и сравнивают его с заранее рассчитанными значениями с заданным шагом индуктивных сопротивлений мест короткого замыкания на всех путях секции. Судят о месте повреждения, принимая в качестве места короткого замыкания то место, для которого измеренное индуктивное сопротивление петли короткого замыкания совпадает с рассчитанным. При этом предварительно внутри секции исключают параллельное соединение контактной сети путем установки дополнительных секционных изоляторов и шлейфов, обеспечивающих единственный путь протекания тока короткого замыкания последовательно по каждому пути секции станции к точке короткого замыкания. 2 ил.

Наверх