Устройство для дистанционной защиты автотрансформатора тяговой сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение селективности работы защит. Устройство содержит датчики тока и напряжения, подключаемые к тяговой сети в месте установки автотрансформатора, логические элементы И, ИЛИ, нуль-индикаторы . При коротком замыкании, за счет реализации заданной логики, обеспечивается селективное отключение поврежденного участка контактного (питакяцего) провода тяговой сети. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 Н 02 Н 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4090645/24-07 (22) 14.07. 86 (46) 15. 01.88. Бюл. У 2 (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Б.Е.Дынькин (53) 621.319.925(088.8) (56) Белов В.В. и др. Совершенствование защиты фидеров контактной сети переменного тока. Микроэлектроника в электротяговых устройствах. Труды

ВНИИЖТ, 1982, вып. 650, с. 31-43.

Федосеев А.M. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия, 1976, 506 с. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ

ЗАЩИТЫ АВТОТРАНСФОРМАТОРА ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение селективности работы защит. Устройство содержит датчики тока инапряжения, подключаемые к тяговой сети в месте установки автотрансформатора, логические элементы И, ИЛИ, нуль-индикаторы. При коротком замыкании, за счет реализации заданной логики, обеспечивается селективное отключение поврежденного участка контактного (питающего) провода тяговой сети. 2 ил.

-1367089

Изобретение относится к релейным защитам -тяговой сети железнодорожного транспорта, а именно к защитам тяговой сети переменного тока с авто5 трансформаторами (система 2 25 кВ) и может быть использовано для защиты тяговой сети переменного тока с постами секционирования и пунктами параллельного соединения без автотрансформаторов (система 25 кВ).

Цель изобретения — повышение селективности работы защит.

На фиг. 1 приведена структурная. схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — варианты короткого замыкания в защищаемой сети.

Устройство для дистанционной защиты автотрансформатора тяговой сети переменного тока содержит первый дат- 20 чик 1 тока и датчик 2 напряжения, подключаемые к защищаемой линии, соединенные с соответствующими входами направленного реле 3 сопротивления, выход которого подключен к входу ре- 2б ле 4 времени с времязадающей RC-цепью, выход реле 4 времени соединен с первыми входами первого 5 и второго

6 логических элементов И, выходы которых подключены к входам соответственно первого 7 и второго 8 исполнительных элементов. К вторым входам первого 5 и второго 6 логических элементов подключены выходы соответственно первого логического элемента

ИЛИ 9 и инвертора 10, Выходы второго

11 и третьего 12 датчиков тока отключаемых секций тяговой сети подключены к входам первого 13, второго 14 и третьего 15 сумматоров. Причем, выход 40 второго датчика 11 тока подключен к первым входам первого 13 и третьего

15 сумматоров и к второму входу второго сумматора 14. Выход третьего датчика 12 тока подключен к первому входу второго сумматора 14 и к вторым входам первого 13 и третьего 15 сумматоров. Выходы первого 13, второго 14 и третьего 15 сумматоров подключены к входам соответственно первого 16, второго 17 и третьего 18 нуль-индикаторов.

Выход первого нуль-индикатора 16 подключен к первым входам первого 9 и второго 19 логических элементов ИЛИ.

Выход второго нуль-индикатора 17 подключен к второму входу второго логического элемента ИЛИ 19. Выход третьего нуль-индикатора 18 подключен к второму входу первого логического элемента ИЛИ 9 и к входу инвертора

10. Выход второго логического элемента ИЛИ 19 через блок 20 управления ключом соединен с управляемым ключом

21. Выход управляемого ключа 21 подключен параллельно резистору 22, включенному последовательно в цепь конденсатора 23 времязадающей цепи реле

4 времени.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: первая 24 и вторая 25 секции тяговой сети; контактный и питающий провода 26 и 27 тяговой сети, точки 28-32 возможных коротких замыканий в защищаемой сети; автотрансформаторы 33, подключаемые к контактному и питающему проводам и средней точкой подключаемые к рельсу 34.

При коротком замыкании на первой секции 24 тяговой сети, вблизи места установки защиты, в точке 28 срабатывают направленное реле 3 сопротивления, первый нуль индикатор 16, остается в несработанном состоянии второй нуль-индикатор 17 и срабатывает третий нуль-индикатор 18. С выхода инвертора 10 сигнал низкого потенциала поступает на второй вход второго логического элемента И 6 и блокирует его. С выхода второго логического элемента ИЛИ 19 сигнал высокого уровня поступает на вход блока 20 управления ключом, который замыкает управляемый ключ 21 и тем самым шунтирует резистор 22 в цепи конденсатора 23 времязадающей цепи реле 4 времени. В результате конденсатор 23 заряжается с другой постоянной времени, при достижении уставки реле 4 времени срабатывает с минимальным временем. Сигнал высокого уровня с выхода реле 4 времени поступает на первые входы первого 5 и второго 6 логических элементов И. При этом на второй вход первого логического элемента И 5 поступает сигнал высокого уровня с выхода пер- вого логического элемента ИЛИ 9. В результате сигнал высокого уровня с выхода первого логического элемента

И 5 поступает на вход первого исполнительного элемента 7 и вызывает его срабатывание.

Второй логический элемент И 6 не срабатывает, так как на его второй вход с выхода нуль-индикатора 18 через инвертор 10 поступает сигнал низкого уровня, соответственно, не сра1367089 батывает второй исполнительный элемент 8.

При коротком замыкании на первой секции 24 тяговой сети вдали от месЭ

5 та установки защиты, в точке 29 срабатывает направленное реле 3 сопротивления, не срабатывают первый 13 и второй 14 нуль-индикаторы. Третий нуль-индикатор 18 срабатывает, и сиг- 10 нал высокого уровня поступает на вход инвертора 10 и второй. вход первого логического элемента ИЛИ 9. Сигнал низкого уровня с выхода инвертора 10 поступает на второй вход второго логического элемента И 6 и блокирует

его. В связи с отсутствием на выходе второго логического элемента ИЛИ 19 сигнала высокого уровня блок 20 управления ключом не срабатывает, и уп- 20 равляемый ключ 21 остается в разомкнутом состоянии. В результате конденсатор 23 времязадающей цепи заряжается с большей постоянной времени и при достижении уставки реле 4 времени 25 срабатывает с максимальным временем.

Время срабатывания реле 4 времени в этом случае больше, чем его время срабатывания при близком коротком замыкании за счет более медленного 30 заряда конденсатора 23 из-за наличия в цепи заряда резистора 22. Сигнал высокого уровня с выхода первого логического элемента ИЛИ 9 поступает на второй вход первого логического элемента И 5, который срабатывает после поступления на его первый вход сигнала высокого уровня от реле 4 времени, и соответственно вызывает срабатывание первого исполнительного 4О элемента 7. Второй логический элемент И 6 не срабатывает, соответственно не срабатывает второй исполнительный элемент 8.

При коротком замыкании на второй 45 секции 25 тяговой сети, вблизи места установки защиты, в точке 30 срабатывает направленное реле 3 сопротивления, не срабатывает первый нуль-индикатор 16„ срабатывает второй нуль-ин- 50 дикатор 17 и не срабатывает третий нуль-индикатор 18. С выхода инвертора t0 сигнал высокого уровня поступает на второй вход вторсго логического элемента И 6. С выхода второ- 5 го логического элемента ИЛИ 19 сигнал высокого уровня поступает на вход блока 20 управления ключом, который замыкает управляемый ключ 21 и тем

/ самым шунтирует резистор 22 в цепи конденсатора 23 времязадающей цепи реле 4 времени. Конденсатор 23 времязадающей цепи заряжается с малой постоянной времени, и реле времени срабатывает с минимальным временем. В связи с отсутствием сигналов высокого уровня на входах первого логичеСкого элемента ИЛИ 9 сигнал низкого уровня поступает на второй вход первого логического элемента И 5 и блокирует его, в результате он не срабатывает и, соотственно, не срабатывает первый исполнительный элемент

7. После срабатывания реле 4 времени сигнал высокого уровня поступает на первый вход второго логического элемента И 6, который срабатывает и вызывает срабатывание второго исполнительного элемента 8.

При коротком замыкании на второй секции 25 тяговой сети, вдали от места установки защиты, в точке 31 срабатывает только направленное реле сопротивления, не срабатывают первый

16, второй 17 и третий 18 нуль-индикаторы. Сигнал высокого уровня с выхода инвертора 10 поступает на второй вход второго логического элемента И 6. В связи с отсутствием на выходе второго логического элемента

ИЛИ 19 сигнала высокого уровня блок

20 управления ключом на срабатывает, и управляемый ключ 21 остается в разомкнутом состоянии.

Конденсатор 23 времязадающей цепи заряжается с большей постоянной времени, и при достижении уставки реле

4 времени срабатывает с максимальным временем. С выхода первого логического элемента ИЛИ 9 сигнал низкого уровня поступает на второй вход первого логического элемента И 5 и блокирует его, в результате чего он не срабатывает и, соответственно, не срабатывает первьп» исполнительный элемент 7. После срабатывания реле 4 времени сигнал высокого уровня поступает на первый вход второго логического элемента И 6, которьп» срабатывает и вызывает срабатывание второго исполнительного элемента 8.

Таким образом осушествляется селективное отключение поврежденной секции тяговой сети с автотрансформаторами.

1367089

Формула изобретения

Устройство для дистанционной защиты автотрансформатора тяговой сети

5 переменного тока, содержащее первый датчик тока и датчик напряжения, подключаемые к защищаемой линии, соединенные с соответствующими входами направленного реле сопротивления, вы- 1О ход которого подключен к входу реле времени с времязадающей цепью, и.исполнительный элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения селективности работы защиты, в устройство дополнительно введены второй и третий датчики тока, подключаемые к защищаемой линии, первый, второй и третий суммаФоры, первый, второй и третий нуль-индикаторы, первый и второй логические элементы И, первый и второй логические элементы ИЛИ, инвертор, блок управления ключом и управляемый ключ, причем выход реле времени соединен с первыми входами Zg первого и второго логических элементов И, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго исполнительных элементов, к вторым входам первого и второго логических элементов И подключены выходы соответственно первого логического элемента ИЛИ и инвертора, выход второго датчика тока подключен к первым входам первого и третьего сумматоров и к второму входу второго сумматора, выход третьего датчика тока подключен к второму входу первого и третьего сумматоров и к первому входу второго сумматора, а выходы первого, второго и третьего сумматоров подключены к входам соответствующих нуль-ипдикаторов, выход первого нуль-индикатора подключен к первым входам первого и второго логических элементов ИЛИ, выход второго нуль-индикатора подключен к второму входу второго логического элемента ИЛИ, выход которого соединен через блок управления ключом с управляемым ключом, выход управляемого ключа соединен с времязадающей цепью реле времени, выход третьего нуль-индикатора подключен к инвертору и к второму входу первого логического элемента ИЛИ.

1367089

>> 78 (p4l& Я

Составитель В.Белов

Редактор Т,Парфенова Техред М.Ходанич Корректор A.Òÿñêî

Заказ 6847/52 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород,ул.Проектная, 4