RU2397502C1 - Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network - Google Patents

Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network Download PDF

Info

Publication number
RU2397502C1
RU2397502C1 RU2009116135/28A RU2009116135A RU2397502C1 RU 2397502 C1 RU2397502 C1 RU 2397502C1 RU 2009116135/28 A RU2009116135/28 A RU 2009116135/28A RU 2009116135 A RU2009116135 A RU 2009116135A RU 2397502 C1 RU2397502 C1 RU 2397502C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
relay
contact
input
output
residual voltage
Prior art date
Application number
RU2009116135/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Абрамович Герман (RU)
Леонид Абрамович Герман
Вадим Леонидович Герман (RU)
Вадим Леонидович Герман
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Университет Путей Сообщения"
"Российская открытая академия транспорта" (РОАТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Университет Путей Сообщения", "Российская открытая академия транспорта" (РОАТ) filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Университет Путей Сообщения"
Priority to RU2009116135/28A priority Critical patent/RU2397502C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2397502C1 publication Critical patent/RU2397502C1/en

Links

Landscapes

  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device includes residual voltage transformer connected to contact network with sectioning point. Switches connect contact network and "two wires-rail" line to buses of traction substation. Crank relay with coil and with contact closing with delay and time relay are connected to power supply through in-series connected closing contacts of repeating relays of the switch protections. Filter decreases the level of higher harmonic components in the curve of residual voltage supplied to input of low-frequency filter (LFF) with range of transmission of 0…48 Hz and to input of comparing unit through time relay contact closing with delay. Outputs of LFF and comparing unit are connected to input of amplifier the output of which is connected to output relay. Additional pushbutton switches the device to the search mode of sustained short circuit.
EFFECT: enlarging functional capabilities of the device owing to providing the search of damage by using induced voltage effect.
1 dwg

Description

Изобретение относится к системе автоматизации электроснабжения электрических и железных дорог, а именно к устройствам контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока.The invention relates to a system for automating the power supply of electric and railways, and in particular to short-circuit monitoring devices in a contact alternating current network.

Известно устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока [1 - прототип], содержащее выходное реле с замыкающим контактом, контактную сеть и линию продольного электроснабжения 27,5 кВ «Два провода-рельс (ДПР)», подключенными через выключатели к шинам тяговых подстанций, пост секционирования контактной сети, трансформатор остаточного напряжения, подключенный к одному из выключателей контактной сети, реле запуска, у которого первый вход катушки подключен через последовательно соединенные замыкающие контакты реле-повторителей защит к «минусу» источника питания, а второй вход - непосредственно к «плюсу» источника питания, фильтр высших гармонических составляющих остаточного напряжения, вход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора остаточного напряжения через замыкающий с задержкой контакт реле запуска, фильтр низкой частоты (ФНЧ) с областью пропускания 0-40 Гц и усилитель, причем вход ФНЧ подключен к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических составляющих остаточного напряжения, а выход ФНЧ - к входу усилителя, при этом выход усилителя подсоединен к входу выходного реле, компаратор, реле времени и замыкающий контакт реле-повторителя отключенного состояния выключателя контактной сети, к которому подключен трансформатор остаточного напряжения, причем цепь из последовательно соединенных катушки реле времени и замыкающего контакта реле-повторителя отключенного состояния выключателя подключается параллельно катушке реле запуска, а вход компаратора через замыкающий с замедлением контакт реле времени подключается к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических составляющих и выход компаратора подключается к входу усилителя.A known device for monitoring a short circuit in a contact AC network [1 - prototype], containing an output relay with a make contact, a contact network and a longitudinal power supply line of 27.5 kV "Two wires-rail (DPR)" connected through switches to the buses of traction substations , post sectioning the contact network, a residual voltage transformer connected to one of the switches of the contact network, a start relay, in which the first input of the coil is connected through series-connected closing contacts of the relay - repeaters of protection to the "minus" of the power source, and the second input directly to the "plus" of the power source, the filter of the highest harmonic components of the residual voltage, the input of which is connected to the secondary winding of the residual voltage transformer through the start-up relay with a delay contact, low-pass filter (low-pass filter) ) with a transmission region of 0-40 Hz and an amplifier, the LPF input being connected to the filter output for filtering the higher harmonic components of the residual voltage, and the LPF output to the amplifier input, while the output the amplifier is connected to the input of the output relay, the comparator, the time relay and the make contact of the relay of the off-state relay of the contact circuit breaker to which the residual voltage transformer is connected, and the circuit from the series-connected coils of the time relay and the make contact of the relay of the repeater of the off-state switch is connected in parallel the start relay coil, and the comparator input is connected to the filter output to filter higher onicheskih components and the output of the comparator is connected to the input of the amplifier.

Таким образом, указанное устройство сразу же после аварийного отключения за время до 0,5…1,5 сек определяет: короткое замыкание (КЗ) проходящее или устойчивое. При проходящем КЗ выполняется быстродействующее автоматическое повторное включение (БАПВ) аварийно отключенного выключателя, к которому подключен трансформатор остаточного напряжения.Thus, the specified device immediately after an emergency shutdown for up to 0.5 ... 1.5 seconds determines: short circuit (short circuit) passing or stable. With a passing short circuit, a high-speed automatic restart (BAPV) of the emergency-off circuit breaker, to which the residual voltage transformer is connected, is performed.

(Пояснения. Проходящее КЗ после отключения соответствующих фидеров контактной сети, то есть в отключенной контактной сети КЗ самоликвидируется (например, при перекрытии изолятора контактной сети во время грозы). При устойчивом КЗ - оно в отключенной контактной сети не ликвидируется.)(Explanations. Passing short circuit after disconnecting the corresponding feeders of the contact network, that is, in the disconnected contact network, the short circuit is self-destructing (for example, when the isolator of the contact network is closed during a thunderstorm). With a stable short circuit - it is not eliminated in the disconnected contact network.)

Недостаток этого устройства - оно работает и определяет проходящее или устойчивое КЗ только непосредственно после аварийного отключения выключателя в течение времени до 0,5…1,5 сек. Если же устройство определило, что КЗ устойчивое, то далее выполняется поиск места устойчивого КЗ и затем выполняются ремонтные работы по ликвидации КЗ. Указанное устройство не может определить и проконтролировать отсутствие устойчивого КЗ во время поиска и после ликвидации КЗ.The disadvantage of this device is that it works and determines a passing or stable fault only immediately after an emergency shutdown of the circuit breaker for up to 0.5 ... 1.5 sec. If the device determines that the fault is stable, then a search is made for a place of a stable fault and then repair work is carried out to eliminate the fault. The specified device cannot detect and control the absence of a stable fault during the search and after the elimination of fault.

Известны устройства поиска устойчивых КЗ с использованием эффекта наведенного напряжения [2-5]. Однако они не определяют проходящее КЗ за минимальное время (например, за 0,5…1,5 сек, как указано выше) после аварийного отключения выключателя, и поэтому с их помощью нет возможности выполнить БАПВ.Known devices for the search for stable faults using the induced voltage effect [2-5]. However, they do not determine the passing short circuit in the shortest time (for example, in 0.5 ... 1.5 sec, as indicated above) after an emergency shutdown of the circuit breaker, and therefore with their help there is no way to perform an automatic overvoltage.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональной возможности устройства по прототипу (по заявке [1]). Дополнительно к [1] при устойчивом КЗ в процессе поиска места КЗ и после проведения ремонтных работ по устранению КЗ устройство должно определить и проконтролировать отсутствие КЗ в отключенной контактной сети с использованием эффекта наведенного напряжения.The aim of the present invention is to expand the functionality of the device of the prototype (according to the application [1]). In addition to [1], in case of a stable short circuit during the search for a short circuit place and after carrying out repair work to eliminate a short circuit, the device must determine and control the absence of short circuit in a disconnected contact network using the induced voltage effect.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее выходное реле с замыкающим контактом, контактную сеть и линию продольного электроснабжения «Два провода-рельс (ДПР)», подключенными через выключатели к шинам тяговых подстанций, пост секционирования контактной сети, трансформатор остаточного напряжения, подключенный к одному из выключателей контактной сети, реле запуска, у которого первый вход катушки подключен через последовательно соединенные замыкающие контакты реле-повторителей защит к «минусу» источника питания, а второй вход - непосредственно к «плюсу» источника питания, фильтр высших гармонических составляющих остаточного напряжения, вход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора остаточного напряжения через замыкающий с задержкой контакт реле запуска, фильтр низкой частоты (ФНЧ) с областью пропускания 0-40 Гц и усилитель, причем вход ФНЧ подключен к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических составляющих остаточного напряжения, а выход ФНЧ - к входу усилителя, при этом выход усилителя подсоединен к входу выходного реле, компаратор, реле времени и замыкающий контакт реле-повторителя отключенного состояния выключателя контактной сети, к которому подключен трансформатор остаточного напряжения, причем цепь из последовательно соединенных катушки реле времени и замыкающего контакта реле-повторителя отключенного состояния выключателя подключается параллельно катушке реле запуска, а вход компаратора через замыкающий с замедлением контакт реле времени подключается к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических и выход компаратора подключается к входу усилителя, выход усилителя подсоединен к входу выходного реле, компаратор, реле времени и замыкающий контакт реле-повторителя отключенного состояния выключателя контактной сети, к которому подключен трансформатор остаточного напряжения, причем цепь из последовательно соединенных катушки реле времени и замыкающего контакта реле-повторителя отключенного состояния выключателя подключается параллельно катушке реле запуска, а вход компаратора через замыкающий с замедлением контакт реле времени подключается к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических составляющих и выход компаратора подключается к входу усилителя, введена цепь с последовательно соединенными катушкой промежуточного реле с тремя контактами и кнопкой контроля устойчивого короткого замыкания, подключенная к «плюсу» - «минусу» источника питания, причем первый замыкающий контакт промежуточного реле шунтирует последовательно соединенные замыкающие контакты реле-повторителей защит, первые выводы второго замыкающего и третьего размыкающего контактов промежуточного реле через замыкающий контакт выходного реле подключены к «плюсу» источника питания, а второй вывод второго замыкающего контакта подключен к схеме сигнализации устойчивого короткого замыкания и второй вывод третьего размыкающего контакта подключен к схеме включения выключателя контактной сети, который соединен с трансформатором остаточного напряжения.This goal is achieved by the fact that in a device containing an output relay with a make contact, a contact network and a longitudinal power supply line “Two wires-rail (DPR)” connected through switches to the buses of traction substations, a section of the contact network, a residual voltage transformer connected to one of the switches of the contact network, the start relay, in which the first input of the coil is connected through series-connected closing contacts of the protection relay repeaters to the “minus” of the power source, and the second input is directly to the “plus” of the power source, the filter of the highest harmonic components of the residual voltage, the input of which is connected to the secondary winding of the residual voltage transformer through the start-up relay with a delay contact, a low-pass filter (LPF) with a transmission range of 0-40 Hz and an amplifier moreover, the input of the low-pass filter is connected to the output of the filter to filter the higher harmonic components of the residual voltage, and the output of the low-pass filter is connected to the input of the amplifier, while the output of the amplifier is connected to the input of the output relay, com the arator, the time relay and the closing contact of the relay of the off-state relay of the contact circuit breaker to which the residual voltage transformer is connected, the circuit of the time relay coils and the closing contact of the relay of the repeater of the off-state switch being connected in parallel to the start relay coil, and the comparator input through the time relay contact closing with deceleration is connected to the filter output for filtering higher harmonic and the comparator output is connected to the input the amplifier, the output of the amplifier is connected to the input of the output relay, the comparator, the time relay and the make contact of the relay of the off-state relay of the contact circuit breaker to which the residual voltage transformer is connected, and the circuit is made up of series-connected coils of the time relay and the make contact of the relay-repeater of the disconnected state of the switch it is connected in parallel to the coil of the start relay, and the comparator input is connected to the filter output for the filter through the contact closing with the deceleration time relay of the higher harmonic components and the comparator output is connected to the amplifier input, a circuit is introduced with an intermediate relay coil with three contacts connected in series and a stable short circuit control button, connected to the “plus” or “minus” of the power source, and the first closing contact of the intermediate relay shunts connected closing contacts of the relay-repeaters of protection, the first conclusions of the second making and third opening contacts of the intermediate relay through the closing contact the act of the output relay is connected to the “plus” of the power source, and the second terminal of the second make contact is connected to the signal circuit of the stable short circuit and the second output of the third make contact is connected to the switch circuit of the contact network switch, which is connected to the residual voltage transformer.

Такое выполнение устройства, при котором введена цепь с последовательно соединенными катушкой промежуточного реле с тремя контактами и кнопкой контроля устойчивого короткого замыкания, подключенная к «плюсу» - «минусу» источника питания, причем первый замыкающий контакт промежуточного реле шунтирует последовательно соединенные замыкающие контакты реле-повторителей защит, первые выводы второго замыкающего и третьего размыкающего контактов промежуточного реле через замыкающий контакт выходного реле подключены к «плюсу» источника питания, а второй вывод второго замыкающего контакта подключен к схеме сигнализации устойчивого короткого замыкания и второй вывод третьего размыкающего контакта подключен к схеме включения выключателя контактной сети, который соединен с трансформатором остаточного напряжения, позволяет расширить функциональные возможности устройства, а именно:This embodiment of the device, in which a circuit is introduced with the intermediate relay coil connected in series with three contacts and a stable short circuit control button, is connected to the “plus” or “minus” of the power supply, and the first closing contact of the intermediate relay shunts the series-connected closing contacts of the relay-repeaters protections, the first conclusions of the second make and third make contacts of the intermediate relay through the make contact of the output relay are connected to the "plus" of the source Itani, and the second terminal of the second switching contact is connected to a circuit signaling sustained short circuit and a second terminal of the third break contact connected to a circuit switching network of the switch contact which is connected to the transformer residual stress, it allows to expand the functionality of the device, namely:

- устройство определяет проходящее КЗ за минимальное время (до 0,3…0,5 сек) после аварийного отключения выключателя и тогда дает команду на включение этого выключателя,- the device determines the passing short circuit in a minimum time (up to 0.3 ... 0.5 sec) after an emergency shutdown of the circuit breaker and then gives a command to turn on this circuit breaker,

- устройство определяет устойчивое КЗ и тогда дает запрет на включение аварийно отключенного выключателя,- the device determines a stable short circuit and then gives a ban on the inclusion of an emergency-off circuit breaker,

- вновь введенная функция: в процессе поиска места устойчивого КЗ и после проведения ремонтных работ устройство определяет и контролирует отсутствие (ликвидацию) КЗ в отключенной контактной сети.- newly introduced function: in the process of finding a place for a stable fault and after repair work, the device determines and monitors the absence (elimination) of fault in a disconnected contact network.

На чертеже представлена схема устройства, которое содержит контактную сеть 1 с постом секционирования 2, подключенную через выключатели 3, 4, 5, 6 к шинам 7 и 8 тяговых подстанций, линию продольного электроснабжения «Два провода-рельс (ДПР)» 9, подключенную через выключатель 10 к шине 7 тяговой подстанции, трансформатор 11 остаточного напряжения, подключенный к выключателю 3, реле запуска 12 с катушкой 13 и замыкающим контактом 14, подключенное к источнику питания «+» и «-» через последовательно включенные замыкающиеся контакты 15 и 16 реле-повторителей защит выключателя 3. Фильтр 17 снижает уровень высших гармонических составляющих в кривой остаточного напряжения, поступающего на вход фильтра 18 низкой частоты ФНЧ с зоной пропускания 0…48 Гц. Выход ФНЧ 18 соединен с входом усилителя 19, который своим выходом подключен к выходному реле 20 с замыкающим контактом 30. Параллельно катушке 13 реле запуска 12 включена катушка 21 реле времени и замыкающий контакт 22 реле повторителя отключенного положения выключателя 3. Компаратор 23 сравнения напряжения от трансформатора напряжения с заданным напряжением Uo подключается к выходу фильтра 18 высших гармонических составляющих через замыкающий с замедлением контакт 24 реле времени. Промежуточное реле 25 с катушкой 26 и тремя контактами: замыкающими 27 и 28 и размыкающим 29, через кнопку контроля устойчивого короткого замыкания, подключается к «+»- «-» источника питания. Устройство работает следующим образом.The drawing shows a diagram of a device that contains a contact network 1 with a sectioning station 2, connected via switches 3, 4, 5, 6 to the buses 7 and 8 of the traction substations, the longitudinal power supply line "Two wires-rail (DPR)" 9, connected through a switch 10 to the bus 7 of the traction substation, a residual voltage transformer 11 connected to the switch 3, a start relay 12 with a coil 13 and a make contact 14, connected to the power supply "+" and "-" through the sequentially connected make contacts 15 and 16 of the relay repeaters circuit breaker protection 3. Filter 17 reduces the level of higher harmonic components in the curve of the residual voltage supplied to the input of the filter 18 low frequency low-pass filter with a transmission zone of 0 ... 48 Hz. The output of the low-pass filter 18 is connected to the input of the amplifier 19, which is connected to the output relay 20 with the closing contact 30. Parallel to the coil 13 of the start relay 12, the coil 21 of the time relay and the closing contact 22 of the relay of the repeater of the off position of the switch 3 are connected. Comparator 23 compares the voltage from the transformer voltage with a given voltage Uo is connected to the output of the filter 18 of the highest harmonic components through contact 24 of the time relay closing with deceleration. An intermediate relay 25 with a coil 26 and three contacts: closing 27 and 28 and opening 29, is connected to the “+” - “-” power supply via the control button for a stable short circuit. The device operates as follows.

При наличии электроподвижного состава и в случае проходящего КЗ отключаются выключатели 3, 4, 5, 6, запускается от защиты выключателя 3 (замыкаются контакты 15 и 16) реле запуска 12 и от трансформатора остаточного напряжения через контакт 14 подается напряжение на фильтр 17 (остаточное напряжение генерируется в контактную сеть фазорасщепителями ЭПС). Далее фильтр 18 ФНЧ определяет, что частота остаточного напряжения ниже 48 Гц и через усилитель 19 включает выходное реле 20 с замыкающим контактом 30, которое осуществляет быстродействующее автоматическое включение (БАПВ) выключателя 3 через контакт 29 (вкл).In the presence of electric rolling stock and in the case of a passing short circuit, circuit breakers 3, 4, 5, 6 are turned off, it is started from the protection of circuit breaker 3 (contacts 15 and 16 are closed) of the start relay 12, and voltage 14 is applied to the filter 17 from the transformer of residual voltage (residual voltage generated in the contact network by phase-splitter EPS). Further, the low-pass filter 18 determines that the frequency of the residual voltage is lower than 48 Hz and, through the amplifier 19, turns on the output relay 20 with the closing contact 30, which performs a fast automatic switch (BAPV) of the switch 3 through the contact 29 (on).

Однако в этой же ситуации при отсутствии ЭПС на отключенном участке контактной сети остаточное напряжение будет равно нулю и тогда не ясно, или это результат устойчивого КЗ или отсутствия ЭПС.However, in the same situation, in the absence of ESR on the disconnected section of the contact network, the residual voltage will be zero and then it is not clear whether this is the result of a stable fault or absence of ESR.

В этом случае в изобретении используется эффект наведенного напряжения от линии продольного электроснабжения 27,5 кВ «Два провода-рельс (ДПР)» [2], расположенной на опорах контактной сети (с полевой стороны). Указанная линия предназначена для электроснабжения нетяговых потребителей сравнительно небольшой мощности, расположенных вдоль железной дороги. Поэтому наведенное напряжение определяется в основном электрическим влиянием, наведенное напряжение от магнитного влияния ДПР по опытным данным в 10…30 раз меньше, чем от электрического.In this case, the invention uses the effect of induced voltage from a longitudinal power supply line of 27.5 kV "Two wires-rail (DPR)" [2], located on the supports of the contact network (from the field side). The specified line is intended for power supply of non-traction consumers of relatively small power located along the railway. Therefore, the induced voltage is determined mainly by the electric effect, the induced voltage from the magnetic effect of the DPR according to experimental data is 10 ... 30 times less than from the electric.

По опытным данным наведенное напряжение, замеренное трансформатором напряжения на различных участках контактной сети системы 25 и 2×5 кВ равно 2,6…7,1 кВ (при отсутствии устойчивого КЗ), а при КЗ на контактной сети не превышало 80…350 В (как результат магнитного влияния).According to experimental data, the induced voltage measured by the voltage transformer in different parts of the contact network of the 25 and 2 × 5 kV system is 2.6 ... 7.1 kV (in the absence of a stable short circuit), and in the short circuit on the contact network it did not exceed 80 ... 350 V ( as a result of magnetic influence).

Таким образом, если после отключения выключателей 3, 4, 5, 6 остаточное напряжение отсутствует, то устройство работает следующим образом.Thus, if after turning off the switches 3, 4, 5, 6, the residual voltage is absent, the device operates as follows.

При отключенном выключателе 3 замыкается контакт 22 реле-повторителя отключенного состояния выключателя 3, катушка 21 реле времени подключается к источнику питания «+» и «-», реле времени срабатывает и замыкается его контакт 24. Таким образом, напряжение от трансформатора напряжения 11, который в этом случае контролирует наведенное напряжение в контактной сети от ДПР 9, через контакт 14, фильтр 17 и контакт 24 подается на компаратор 23. Компаратор должен определить: измеряемое напряжение больше указанного 80…350 В (с запасом принимается Uo=500 B)? Если - да, то КЗ отсутствует. В противном случае КЗ - устойчивое.When the switch 3 is turned off, the contact 22 of the repeater relay of the disconnected state of the switch 3 is closed, the coil 21 of the time relay is connected to the power supply "+" and "-", the time relay is activated and its contact is closed 24. Thus, the voltage from the voltage transformer 11, which in this case, it controls the induced voltage in the contact network from the DPR 9, through pin 14, the filter 17 and pin 24 are supplied to the comparator 23. The comparator must determine: the measured voltage is greater than the specified 80 ... 350 V (with a margin of accepted Uo = 500 V)? If yes, then there is no short circuit. Otherwise, KZ is sustainable.

Итак, если напряжение U от трансформатора напряжения 11 больше Uo, то подается команда на выходное реле 20 через усилитель 19 и далее происходит включение выключателя 3 через контакты 30 и 29.So, if the voltage U from the voltage transformer 11 is greater than Uo, then a command is sent to the output relay 20 through the amplifier 19 and then the circuit breaker 3 is turned on through contacts 30 and 29.

Если же U меньше Uo, то это значит К3 - устойчивое, и включение выключателя не произойдет.If U is less than Uo, then this means K3 is stable, and the switch will not turn on.

Уставка реле времени на замыкание контакта 24 должна превышать время отключения выключателей 3, 4, 5, 6 от защит (с учетом их каскадного действия) и с запасом составляет 0,8…1 сек.The setting of the relay 24 for closing the contact 24 must exceed the time to trip the switches 3, 4, 5, 6 from the protection (taking into account their cascade action) and with a margin of 0.8 ... 1 sec.

При устойчивом КЗ начинается поиск места КЗ. В этом случае остается отключенным участок от фидера с выключателем 3 и до поста секционирования, так как принимаем, что на этом участке устойчивое КЗ, остальные участки (от других выключателей 4, 5, 6 и до поста секционирования) включены в работу. Если устойчивое КЗ на другом участке, то процесс поиска не изменится (предполагается, что и на других выключателях будут установлены трансформаторы остаточного напряжения).With a stable short circuit, the search for a short circuit begins. In this case, the section from the feeder with switch 3 remains disconnected until the sectioning station, since we assume that the short circuit is stable in this section, the remaining sections (from other switches 4, 5, 6 and to the sectioning station) are included in the operation. If there is a stable fault in another section, then the search process will not change (it is assumed that residual voltage transformers will be installed on other switches).

Последовательность поиска КЗ следующая.The search sequence for the short circuit is as follows.

Нажимают кнопку 31 (кнопка с западанием, то есть после нажатия она остается во включенном положении), срабатывает реле 25. Далее замыкается контакт 28, сработает реле 13 и при замкнутом контакте 22 сработает реле 21, замыкаются контакты 14, 24 и напряжение от трансформатора остаточного напряжения 11 подается на компаратор 23.Press button 31 (the button with retraction, that is, after pressing it remains in the on position), relay 25 activates. Then contact 28 closes, relay 13 trips and relay 22 closes when relay 22 is closed, contacts 14, 24 are closed and the voltage from the residual transformer voltage 11 is supplied to the comparator 23.

По команде энергодиспетчера по порядку отключаются продольные разъединители контактной сети от поста секционирования 2 в сторону выключателя 3, который остается отключенным [2, 3].At the command of the energy dispatcher, in order, the longitudinal disconnectors of the contact network are disconnected from the sectioning station 2 towards the switch 3, which remains disconnected [2, 3].

Если после отключения очередного разъединителя устойчивое КЗ не исчезает, то на входе компаратора нулевое напряжение, контакт 30 остается в отключенном положении и после контакта 27 отсутствует команда на сигнализацию. Напомним [2, 3], что при КЗ на контактной сети электрическая составляющая наведенного напряжения равна нулю, а магнитная составляющая наведенного напряжения от контактной сети смежного пути «гасится» фильтром 17.If, after disconnecting the next disconnector, the stable short circuit does not disappear, then at the input of the comparator there is zero voltage, terminal 30 remains in the off position and after terminal 27 there is no signaling command. Recall [2, 3] that during a short circuit on the contact network, the electrical component of the induced voltage is zero, and the magnetic component of the induced voltage from the contact network of the adjacent path is “extinguished” by the filter 17.

Если после отключения очередного разъединителя КЗ исчезает, то это значит, что найдено место КЗ. В этом случае от наведенного напряжения срабатывает компаратор 23, далее выходное реле 20 замыкает контакт 30 и через замкнутый контакт 27 подается команда на схему срабатывания сигнализации, которая свидетельствует об отсутствии КЗ.If after disconnecting the next disconnector, the short circuit disappears, then this means that the short circuit has been found. In this case, the comparator 23 is triggered from the induced voltage, then the output relay 20 closes the contact 30 and through the closed contact 27 a command is sent to the alarm actuation circuit, which indicates the absence of a short circuit.

После ликвидации повреждения отключают кнопку 31.After eliminating the damage, turn off button 31.

Таким образом, окончательно алгоритм работы устройства следующий.Thus, the final algorithm of the device is as follows.

1 этап. 1. После отключения выключателей 3, 4, 5, 6 включаются в работу фильтры 17 и 18 и при наличии остаточного напряжения срабатывает выходное реле 20 и включается выключатель 3 по БАПВ.Stage 1. 1. After the circuit breakers 3, 4, 5, 6 are turned off, the filters 17 and 18 are turned on and, in the presence of residual voltage, the output relay 20 is activated and circuit breaker 3 is turned on according to the BAPV.

2. Если же остаточное напряжение отсутствует, то через 0,6…1 сек подается напряжение на компаратор 23.2. If there is no residual voltage, then after 0.6 ... 1 second voltage is applied to the comparator 23.

3. При U больше Uo через усилитель 19 дается команда на срабатывание выходного реле 20 и далее на включение выключателя 3.3. If U is greater than Uo, an amplifier 19 is given a command to operate the output relay 20 and then to turn on the switch 3.

2 этап. 4. При U меньше (или равно) Uo команда на включение выключателя 3 не подается (так как определен признак устойчивого КЗ в контактной сети). Если по БАПВ команда на включение выключателя подается через 0,5 сек, то при отсутствии ЭПС и проходящих КЗ команда на включение выключателя 3 будет подана несколько позже - через 0,8…1 сек. Но это не существенно - так как в этом случае нет потребителя - ЭПС в контактной сети.2 stage. 4. If U is less than (or equal to) Uo, the command to turn on the switch 3 is not given (since the sign of a stable fault in the contact network is determined). If the command to turn on the circuit breaker is given through BAPV after 0.5 seconds, then in the absence of EPS and passing short-circuit the command to turn on the circuit breaker 3 will be issued a little later - after 0.8 ... 1 sec. But this is not essential - since in this case there is no consumer - EPS in the contact network.

3 этап. 5. После определения устойчивого КЗ, включается кнопка 31 и начинается процесс поиска и ликвидации КЗ. Срабатывание сигнализации свидетельствует об отсутствии КЗ в контактной сети.3 stage. 5. After determining a stable short circuit, the button 31 is turned on and the process of searching and eliminating short circuit begins. An alarm indicates the absence of short circuit in the contact network.

6. По окончанию работы отключается кнопка 31 и восстанавливается нормальная схема питания.6. At the end of the operation, the button 31 is turned off and the normal power circuit is restored.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка на изобретение №2008111210. Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока (авторы Герман Л.А. и др.). Положительное решение от 11.03.2009.1. Application for invention No. 2008111210. Short-circuit monitoring device in an alternating current contact network (authors German L.A. et al.). Positive decision of March 11, 2009.

2. Патент на изобретение №2339961 от 27.03.2007. Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети (Герман Л.А. и др.).2. Patent for invention No. 2339961 dated 03/27/2007. Short circuit monitoring device in the contact network (German L.A. et al.).

3. Патент на полезную модель №77447 от 26.03.2008. Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока (Герман Л.А. и др.).3. Patent for utility model No. 77447 of March 26, 2008. Short-circuit monitoring device in the contact AC network (German L.A. et al.).

4. Герман Л.А., Герман В.Л. Диагностика аварийных ситуаций контактной сети переменного тока железных дорог. Электроника и электрооборудование транспорта. - 2008 г., №3, с.41-47.4. German L.A., German V.L. Diagnostics of emergency situations of the contact AC network of railways. Electronics and electrical equipment of transport. - 2008, No. 3, p. 41-47.

5. Герман Л.А., Демидов С.В., Попов Д.С., Якунин Д.В. Простой способ поиска повреждения на контактной сети переменного тока. Локомотив. - 2008 г., №4. с.45 -46.5. German L.A., Demidov S.V., Popov D.S., Yakunin D.V. A simple way to look for damage on a contact AC network. Locomotive. - 2008, No. 4. p. 45 -46.

Claims (1)

Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока, содержащее выходное реле с замыкающим контактом, контактную сеть и линию продольного электроснабжения 27,5 кВ «Два провода-рельс», подключенные через выключатели контактной сети к шинам тяговых подстанций, пост секционирования контактной сети, трансформатор остаточного напряжения, подключенный к одному из выключателей контактной сети, реле запуска, у которого первый вход катушки подключен через последовательно соединенные замыкающие контакты реле-повторителей защит к «-» источника питания, а второй вход - непосредственно к «+» источника питания, фильтр высших гармонических составляющих остаточного напряжения, вход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора остаточного напряжения через замыкающий с задержкой контакт реле запуска, фильтр низкой частоты (ФНЧ) с областью пропускания 0-40 Гц и усилитель, причем вход ФНЧ подключен к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических составляющих остаточного напряжения, а выход ФНЧ - к входу усилителя, при этом выход усилителя подсоединен к входу выходного реле, компаратор, реле времени и замыкающий контакт реле-повторителя отключенного состояния выключателя контактной сети, к которому подключен трансформатор остаточного напряжения, причем цепь из последовательно соединенных катушки реле времени и замыкающего контакта реле-повторителя отключенного состояния выключателя подключается параллельно катушке реле запуска, а вход компаратора через замыкающий с замедлением контакт реле времени подключается к выходу фильтра для фильтрации высших гармонических составляющих, и выход компаратора подключается к входу усилителя, отличающийся тем, что введена цепь с последовательно соединенными катушкой промежуточного реле с тремя контактами и кнопкой контроля устойчивого короткого замыкания, подключенная к «+» - «-» источника питания, причем первый замыкающий контакт промежуточного реле шунтирует последовательно соединенные замыкающие контакты реле-повторителей защит, первые выводы второго замыкающего и третьего размыкающего контактов промежуточного реле через замыкающий контакт выходного реле подключены к «+» источника питания, а второй вывод второго замыкающего контакта подключен к схеме сигнализации устойчивого короткого замыкания, и второй вывод третьего размыкающего контакта подключен к схеме включения выключателя контактной сети, который соединен с трансформатором остаточного напряжения. Short-circuit monitoring device in the AC contact network, containing an output relay with a make contact, a contact network and a longitudinal power supply line of 27.5 kV “Two wires-rail” connected via traction substation switches to the traction substation buses, section of the contact network, transformer residual voltage connected to one of the switches of the contact network, the start relay, in which the first input of the coil is connected through series-connected closing contacts of the relay-repeater th protection to “-” the power source, and the second input is directly to the “+” power source, the filter of the highest harmonic components of the residual voltage, the input of which is connected to the secondary winding of the residual voltage transformer through the start-up relay with a delay contact, low-pass filter (low-pass filter) ) with a transmission range of 0-40 Hz and an amplifier, the LPF input being connected to the filter output for filtering the higher harmonic components of the residual voltage, and the LPF output to the amplifier input, while the amplifier output is connected n to the input of the output relay, a comparator, a time relay and the make contact of the relay of the off-state relay of the contact circuit breaker to which the residual voltage transformer is connected, the circuit of the time-relay coils and the make-up contact of the relay of the repeater of the disconnected state of the switch being connected in parallel to the relay coil start, and the comparator input is connected to the output of the filter through the contact closing with the deceleration of the time relay to filter the higher harmonic components x, and the output of the comparator is connected to the input of the amplifier, characterized in that a circuit is introduced with the intermediate relay coil with three contacts connected in series and a stable short circuit control button connected to the “+” - “-” power source, the first closing contact of the intermediate relay shunts the serially connected make contacts of the relay-repeaters of protection, the first conclusions of the second make and third make contacts of the intermediate relay through the make contact of the output relay They are connected to the “+” power source, and the second terminal of the second make contact is connected to the stable short circuit alarm circuit, and the second output of the third make contact is connected to the switch circuit of the contact network switch, which is connected to the residual voltage transformer.
RU2009116135/28A 2009-04-29 2009-04-29 Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network RU2397502C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116135/28A RU2397502C1 (en) 2009-04-29 2009-04-29 Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116135/28A RU2397502C1 (en) 2009-04-29 2009-04-29 Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2397502C1 true RU2397502C1 (en) 2010-08-20

Family

ID=46305607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009116135/28A RU2397502C1 (en) 2009-04-29 2009-04-29 Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2397502C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531025C2 (en) * 2012-09-07 2014-10-20 Леонид Абрамович Герман Short-circuit control device in alternating-current contact system of double-track railway line
CN108563147A (en) * 2018-02-12 2018-09-21 江苏柳工机械有限公司 The start stop system of engineering machinery
CN108571461A (en) * 2018-05-31 2018-09-25 河南森源电气股份有限公司 Fan controller, blower fan system and frequency convertor system
CN108957242A (en) * 2018-08-24 2018-12-07 西南交通大学 The contact net fault identification devices and methods therefor of power supply system of electrified railway
CN110380399A (en) * 2019-08-02 2019-10-25 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 A kind of DC traction power-supply system for eliminating residual voltage
RU2740160C1 (en) * 2020-07-28 2021-01-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Short-circuit monitoring device in alternating current contact network of double-track section with fast-acting automatic repeated switching (fars) of supply line switch
RU2793578C1 (en) * 2022-07-23 2023-04-04 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Универститет Путей Сообщения" (Самгупс) Method for automatic reclosing (ar) of switches of a double-track section of alternating current of traction power supply with a sectioning point on disconnectors

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531025C2 (en) * 2012-09-07 2014-10-20 Леонид Абрамович Герман Short-circuit control device in alternating-current contact system of double-track railway line
CN108563147A (en) * 2018-02-12 2018-09-21 江苏柳工机械有限公司 The start stop system of engineering machinery
CN108563147B (en) * 2018-02-12 2023-09-22 柳工常州机械有限公司 Start-stop system of engineering machinery
CN108571461A (en) * 2018-05-31 2018-09-25 河南森源电气股份有限公司 Fan controller, blower fan system and frequency convertor system
CN108571461B (en) * 2018-05-31 2023-11-21 河南森源电气股份有限公司 Fan control device, fan system and frequency converter system
CN108957242A (en) * 2018-08-24 2018-12-07 西南交通大学 The contact net fault identification devices and methods therefor of power supply system of electrified railway
CN108957242B (en) * 2018-08-24 2023-05-26 西南交通大学 Contact net fault recognition device and method of electrified railway AT power supply system
CN110380399A (en) * 2019-08-02 2019-10-25 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 A kind of DC traction power-supply system for eliminating residual voltage
CN110380399B (en) * 2019-08-02 2024-05-07 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 DC traction power supply system for eliminating residual voltage
RU2740160C1 (en) * 2020-07-28 2021-01-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Short-circuit monitoring device in alternating current contact network of double-track section with fast-acting automatic repeated switching (fars) of supply line switch
RU2793578C1 (en) * 2022-07-23 2023-04-04 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Универститет Путей Сообщения" (Самгупс) Method for automatic reclosing (ar) of switches of a double-track section of alternating current of traction power supply with a sectioning point on disconnectors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2397502C1 (en) Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network
CN105098744A (en) Bus residual voltage maintenance device
RU172099U1 (en) AC POSITION SECTION POST
CN203278210U (en) Busbar residual voltage maintaining device
CN202616135U (en) Opening control loop of spring mechanism of 10kV vacuum circuit breaker
RU2647108C1 (en) Method of partly non-selective protection of a threshold ac network
RU2352478C1 (en) Post of ac contact circuit sectionalisation incorporating transverse capacitive compensation
RU77447U1 (en) SHORT-CIRCUIT CONTROL DEVICE IN AC CONTACT NETWORK
RU2498328C1 (en) Method for control of automatic reclosure of feeder switch with short-circuiting control in overhead system
RU85672U1 (en) AC SHORT CONTROL DEVICE
RU2317622C1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING FEEDER SWITCH OF AC, 27.5 AND 2 × 27.5 kV TRACTION SUBSTATIONS
RU2531025C2 (en) Short-circuit control device in alternating-current contact system of double-track railway line
RU2316777C2 (en) Device for inspecting short circuit in ac traction circuit
RU2339961C1 (en) Control device of short-circuit in overhead wiring
Psaras et al. Protection study for SST-integrated LVDC networks with multiple feeders
RU2316779C2 (en) Device for inspecting short circuit in ac contact circuit
RU2674399C1 (en) Ac electric traction network power supply automation
RU2365929C1 (en) Device for monitoring short circuit in alternating current overhead system
RU91766U1 (en) ELECTRICITY SUPPLY OF THE CONTACT NETWORK OF THE TWO-WAY SECTION OF THE RAILWAY WITH THE POST OF SECTION ON THE DISCONNECTORS
RU89783U1 (en) CURRENT LIMITER
RU159080U1 (en) DEVICE FOR UNLOADING ELECTRIC MOTORS OF MAIN PUMP UNITS IN ACCIDENTS OF EXTERNAL POWER SUPPLY
CN104821564A (en) Bus residual voltage maintaining device
RU124070U1 (en) DEVICE FOR LONGITUDINAL CAPACITY COMPENSATION OF AC TRACING SUBSTATION
RU2724143C1 (en) Device for prohibition of automatic repeated switching-on of double-track road ac catenary system circuit breaker
RU127196U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF A SUSTAINABLE SHORT CIRCUIT AND PROHIBITION OF AUTOMATIC REPEATED SWITCHING OF THE AC CONTACT NETWORK SWITCH

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110430