RU2629734C2 - Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты) - Google Patents

Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2629734C2
RU2629734C2 RU2015140431A RU2015140431A RU2629734C2 RU 2629734 C2 RU2629734 C2 RU 2629734C2 RU 2015140431 A RU2015140431 A RU 2015140431A RU 2015140431 A RU2015140431 A RU 2015140431A RU 2629734 C2 RU2629734 C2 RU 2629734C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
short circuit
traction
distance
network
resistance
Prior art date
Application number
RU2015140431A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015140431A (ru
Inventor
Евгений Петрович Фигурнов
Юрий Иванович Жарков
Валерий Игоревич Харчевников
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Ростовский Государственный Университет Путей Сообщения"
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 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Ростовский Государственный Университет Путей Сообщения" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Ростовский Государственный Университет Путей Сообщения"
Priority to RU2015140431A priority Critical patent/RU2629734C2/ru
Publication of RU2015140431A publication Critical patent/RU2015140431A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2629734C2 publication Critical patent/RU2629734C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

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 (
Figure 00000098
), напряжений (
Figure 00000099
) и фазовых углов (
Figure 00000100
) между ними. Определяют фазовые углы (
Figure 00000101
) сдвига между напряжением холостого хода и соответственно напряжениями (
Figure 00000099
). Дополнительно определяют расстояние (
Figure 00000102
) между тяговыми подстанциями. Путем реализации вычислительных алгоритмов находят модуль (
Figure 00000103
) и аргумент (
Figure 00000104
) сопротивлений схемы замещения, модуль тока (
Figure 00000105
) и аргумент тока (
Figure 00000106
) в месте короткого замыкания. Затем определяют расстояние от подстанции А до места короткого замыкания. Технический результат заключается в повышении точности и упрощении способа определения удаленности короткого замыкания. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Вариант 1
Изобретение относится к электрифицированному транспорту и может использоваться в системах электроснабжения тяги переменного тока на однопутных и многопутных участках с любым числом пунктов параллельного соединения контактной сети разных путей и постов секционирования для определения расстояния от тяговой подстанции до места короткого замыкания контактной сети при ее двухстороннем питании.
Известен способ определения расстояния до места короткого замыкания в контактной сети, реализованный в А.С. СССР 161410, МКИ3 G01r, В60m. Устройство для определения места короткого замыкания в контактной сети железных дорог переменного тока / Фигурнов Е.П., Самсонов Ю.Я., (СССР)-. №787278/24-7. Заявл. 16.07.1962. Опубл. 19.03.1964 Бюл. №7. В этом способе в момент короткого замыкания измеряют ток Iф присоединения контактной сети того пути, на котором произошло ее повреждение, напряжение Uш на шинах тяговой подстанции и определяют расстояние
Figure 00000001
до места повреждения путем реализации вычислительного алгоритма в виде формулы:
Figure 00000002
где zтс - сопротивление 1 км тяговой сети.
Недостатком этого способа является низкая точность из-за возникновения в месте короткого замыкания электрической дуги (переходное сопротивление) и отсутствия указанной зависимости
Figure 00000003
от действительного расстояния на двух- и многопутных участках. Недостатки этого, а также некоторых других известных способов определения удаленности места короткого замыкания описаны в книге: Фигурнов Е.П. Релейная защита: Учебник. В 2 ч. Ч.2, 3-е изд. перераб. и доп. - М: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009. 604 с. С. 570-579.
Известны способы определения расстояния до места короткого замыкания на контактной сети, реализованные в патентах на изобретение:
а) RU 2160193, МПК 7 В M 1/00. Указатель удаленности короткого замыкания в тяговой сети переменного тока / Быкадоров А.Л., Жарков Ю.И., Петров И.П., Фигурнов Е.П. (RU) - №98110434/28; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 10.12.2000 Бюл. №34;
б) RU 2160673, МПК 7 В M 1/00. Определитель места повреждения контактной сети / Фигурнов Е.П., Петров И.П., Жарков Ю.И., Быкадоров А.Л. (RU) - №98110428/28; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 20.12.2000. Бюл. №35;
в) RU 2177417, МПК 7 В M 1/00. Определитель места повреждения тяговой сети / Фигурнов Е.П., Петров И.П., Жарков Ю.И., Быкадоров А.Л. (RU) - №98110414; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 27.02.2001. Бюл. №36;
г) RU 2181672, МПК 7 В M 1/00. Устройство для определения удаленности места короткого замыкания в тяговой сети электрифицированного транспорта (варианты) / Быкадоров А.Л., Жарков Ю.И., Петров И.П., Фигурнов Е.П. (RU) - №98110757; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 27.04.2002. Бюл. №12;
д) RU 2189606, МПК 7 В M 1/00. Способ определения удаленности короткого замыкания контактной сети переменного тока и устройство для его выполнения / Фигурнов Е.П., Жарков Ю.И., Стороженко Д.Е. (RU) - №2001110241/09; Заявл. 16.04.2001. Опубл. 20.09.2002. Бюл. №26;
е) RU 2189607, МПК 7 В M 1/00. Определитель удаленности повреждения контактной сети (варианты) / Фигурнов Е.П., Жарков Ю.И., Стороженко Д.Е. (RU) - №2001110308/09; Заявл. 16.04.2001. Опубл. 20.09.2002. Бюл. №26.
Все указанные в пп. а) - е) патенты основаны на измерении в момент короткого замыкания напряжения на шинах, тока и фазового угла между напряжением и током на одной или двух смежных тяговых подстанциях, а также тока
Figure 00000004
и его фазового угла на присоединении контактной сети того пути, на котором произошло повреждение, и определении расстояния
Figure 00000005
до места повреждения путем реализации соответствующих вычислительных алгоритмов.
Эти способы имеют один и тот же недостаток, заключающийся в том, что определение расстояния
Figure 00000006
оказывается возможным только на участке от шин тяговой подстанции до ближайшей узловой точки на контактной сети, т.е. до ближайшего поперечного соединения контактных сетей разных путей. В качестве узловых точек выступают пункты параллельного соединения и посты секционирования (см., например, Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: Учебник для вузов ж.д. трансп. - М.: Транспорт, 1982 - 528 с. С. 17-21). Таким образом, при стандартной параллельной схеме питания контактной сети с двумя пунктами параллельного соединения и одним постом секционирования между ними определение
Figure 00000007
по этим способам возможно только на участке длиной примерно в 1/4 расстояния между смежными тяговыми подстанциями. При использовании любого из указанных способов со стороны только одной тяговой подстанции значение
Figure 00000008
на длине, составляющей примерно 3/4 длины межподстанционной зоны (расстояния между смежными тяговыми подстанциями), оказывается невозможным. Если указанные способы использовать на обеих смежных тяговых подстанциях, то определение
Figure 00000009
оказывается возможным только на длине, составляющей около 1/2 длины межподстанционной зоны.
Известен реализованный в устройстве способ определения удаленности короткого замыкания, не зависящий от числа узловых точек на контактной сети, принятый в качестве прототипа, в котором осуществляют двухстороннюю фиксацию напряжений, токов и фазовых углов при коротком замыкании (Патент на изобретение RU 2153426, МПК 7 В М 1/00. Указатель места короткого замыкания контактной сети / Фигурнов Е.П., Петров И.П., Жарков Ю.И., Быкадоров А.Л. (RU) - №98110435/28; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 27.07.2000. Бюл. №21). На смежных тяговых подстанциях А и В измеряют токи подстанций IА, IВ, напряжения UА, UB на их шинах, фазовые углы, ϕA, ϕB между соответствующими напряжениями и токами, определяют дополнительные фазовые углы ψA и ψB путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000010
Figure 00000011
где ХпА, ХпВ - сопротивления соответственно тяговых подстанций А и В, определяют дополнительно расчетные величины N и αN путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000012
Figure 00000013
где ZтcA, ZстВ - модули заранее неизвестных комплексных значений сопротивлений тяговой сети на участках от места короткого замыкания до тяговых подстанций соответственно А и В; αтсА, αтсВ - аргументы этих сопротивлений, и определяют расстояние до места повреждения
Figure 00000014
путем реализации вычислительного алгоритма в виде выражения:
Figure 00000015
Недостатком этого способа является сложность и снижение точности из-за неопределенности заранее неизвестных значений ZтcA и ZтcB, поскольку место короткого замыкания также заранее неизвестно, и необходимости, поэтому, значения N, αN,
Figure 00000014
, вычислять методом последовательных приближений. В рассматриваемом устройстве такой метод реализован с помощью связей (блоки 14-19).
Техническим результатом является повышение точности и упрощение, достигаемое за счет использования других вычислительных алгоритмов, не требующих применения метода последовательных приближений.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в момент короткого замыкания контактной сети измеряют на смежных тяговых подстанциях А и В, питающих с двух сторон контактную сеть межподстанционной зоны с коротким замыканием на одном из электрифицированных путей, значения тока IА, напряжения на шинах UА и фазового угла ϕА между ними на тяговой подстанции А, значения тока IВ, напряжения на шинах UB и фазового угла ϕВ между ними на тяговой подстанции В, определяют дополнительные фазовые углы ψA и ψВ путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000016
Figure 00000017
где ХпА, ХпВ - известные индуктивные сопротивления тяговых подстанций соответственно А и В, отличающийся тем, что дополнительно находят модуль
Figure 00000018
и аргумент
Figure 00000019
сопротивления схемы замещения тяговой сети путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000020
Figure 00000021
где rтс, хтс - справочные значения активной и индуктивной составляющих погонного сопротивления 1 км тяговой сети;
Figure 00000022
- расстояние между смежными тяговыми подстанциями А и В, определяют модуль Iк и аргумент γк тока в месте короткого замыкания путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000023
Figure 00000024
и определяют расстояние
Figure 00000025
от подстанции А до места короткого замыкания путем реализации вычислительного алгоритма в виде выражения:
Figure 00000026
где zтс, αтс - известные модуль и аргумент погонного сопротивления 1 км тяговой сети при параллельном соединении контактной сети всех путей.
Новыми признаками способа являются дополнительное определение модуля и аргумента сопротивления схемы замещения, определение модуля и аргумента тока в месте короткого замыкания, а также новое выражение для определения расстояния
Figure 00000027
.
Предложенный способ обеспечивает повышение точности и упрощение вычисления расстояния
Figure 00000028
.
Осуществление способа выполняется известными техническими средствами.
Вариант 2
Изобретение относится к электрифицированному транспорту и может использоваться в системах электроснабжения тяги переменного тока на однопутных и многопутных участках с любым числом пунктов параллельного соединения контактной сети разных путей и постов секционирования для определения расстояния от тяговой подстанции до места короткого замыкания контактной сети при ее двухстороннем питании.
Известен способ определения расстояния до места короткого замыкания в контактной сети, реализованный в А.С. СССР 161410, МКИ3 G01R, В60M. Устройство для определения места короткого замыкания в контактной сети железных дорог переменного тока / Фигурнов Е.П., Самсонов Ю.Я., (СССР)-. №787278/24-7. Заявл. 16.07.1962. Опубл. 19.03.1964 Бюл. №7. В этом способе в момент короткого замыкания измеряют ток Iф присоединения контактной сети того пути, на котором произошло ее повреждение, напряжение Uш на шинах тяговой подстанции и определяют расстояние
Figure 00000029
до места повреждения путем реализации вычислительного алгоритма в виде формулы:
Figure 00000030
где zтс - сопротивление 1 км тяговой сети.
Недостатком этого способа является низкая точность из-за возникновения в месте короткого замыкания электрической дуги (переходное сопротивление) и отсутствия указанной зависимости
Figure 00000031
от действительного расстояния на двух- и многопутных участках. Недостатки этого, а также некоторых других известных способов определения удаленности места короткого замыкания, описаны в книге: Фигурнов Е.П. Релейная защита: Учебник. В 2 ч. Ч.2, 3-е изд. перераб. и доп. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009. 604 с. С. 570-579.
Известны способы определения расстояния до места короткого замыкания на контактной сети, реализованные в патентах на изобретение:
а) RU 2160193, МПК 7 В M 1/00. Указатель удаленности короткого замыкания в тяговой сети переменного тока / Быкадоров А.Л., Жарков Ю.И., Петров И.П., Фигурнов Е.П. (RU) - №98110434/28; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 10.12.2000 Бюл. №34;
б) RU 2160673, МПК 7 В M 1/00. Определитель места повреждения контактной сети / Фигурнов Е.П., Петров И.П., Жарков Ю.И., Быкадоров А.Л. (RU) - №98110428/28; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 20.12.2000. Бюл. №35;
в) RU 2177417, МПК 7 В M 1/00. Определитель места повреждения тяговой сети / Фигурнов Е.П., Петров И.П., Жарков Ю.И., Быкадоров А.Л. (RU) - №98110414; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 27.02.2001. Бюл. №36;
г) RU 2181672, МПК 7 В M 1/00. Устройство для определения удаленности места короткого замыкания в тяговой сети электрифицированного транспорта (варианты) / Быкадоров А.Л., Жарков Ю.И., Петров И.П., Фигурнов Е.П. (RU) - №98110757; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 27.04.2002. Бюл. №12;
д) RU 2189606, МПК 7 В M 1/00. Способ определения удаленности короткого замыкания контактной сети переменного тока и устройство для его выполнения / Фигурнов Е.П., Жарков Ю.И., Стороженко Д.Е. (RU) - №2001110241/09; Заявл. 16.04.2001. Опубл. 20.09.2002. Бюл. №26;
е) RU 2189607, МПК 7 В M 1/00. Определитель удаленности повреждения контактной сети (варианты) / Фигурнов Е.П., Жарков Ю.И., Стороженко Д.Е. (RU) - №2001110308/09; Заявл. 16.04.2001. Опубл. 20.09.2002. Бюл. №26.
Все патенты по пп. а) - е) основаны на измерении в момент короткого замыкания напряжения на шинах, тока и фазового угла между напряжением и током на одной или двух смежных тяговых подстанциях, а также тока и его фазового угла на присоединении контактной сети того пути, на котором произошло повреждение, и определении расстояния
Figure 00000032
до места повреждения путем реализации соответствующих вычислительных алгоритмов.
Эти способы имеют один и тот же недостаток, заключающийся в том, что определение расстояния
Figure 00000033
оказывается возможным только на участке от шин тяговой подстанции до ближайшей узловой точки на контактной сети, т.е. до ближайшего поперечного соединения контактных сетей разных путей. В качестве узловых точек выступают пункты параллельного соединения и посты секционирования (см., например, Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: Учебник для вузов ж.д. трансп. - М.: Транспорт, 1982 - 528 с. С. 17-21). Таким образом, при стандартной параллельной схеме питания контактной сети с двумя пунктами параллельного соединения и одним постом секционирования между ними, определение
Figure 00000034
по этим способам возможно только на участке длиной примерно в 1/4 расстояния между смежными тяговыми подстанциями. При использовании любого из указанных способов со стороны только одной тяговой подстанции значение
Figure 00000035
на длине, составляющей примерно 3/4 длины межподстанционной зоны (расстояния между смежными тяговыми подстанциями), оказывается невозможным. Если указанные способы использовать на обеих смежных тяговых подстанциях, то определение
Figure 00000036
оказывается возможным только на длине, составляющей около 1/2 длины межподстанционной зоны.
Известен реализованный в устройстве способ определения удаленности короткого замыкания, не зависящий от числа узловых точек на контактной сети, принятый в качестве прототипа, в котором осуществляют двухстороннюю фиксацию напряжений, токов и фазовых углов при коротком замыкании (Патент на изобретение RU 2153426, МПК 7 В М 1/00. Указатель места короткого замыкания контактной сети / Фигурнов Е.П., Петров И.П., Жарков Ю.И., Быкадоров А.Л. (RU) - №98110435/28; Заявл. 01.06.1998. Опубл. 27.07.2000. Бюл. №21). На смежных тяговых подстанциях А и В измеряют токи подстанций IА, IВ, напряжения UA, UB на их шинах, фазовые углы, ϕA, ϕB между соответствующими напряжениями и токами, определяют дополнительные фазовые углы ψА и ψB путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000037
Figure 00000038
где ХпА, ХпВ - сопротивления соответственно тяговых подстанций А и В, определяют дополнительно расчетные величины N и αN путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000039
Figure 00000040
где ZтcA, ZтcB - модули заранее известных комплексных значений сопротивлений тяговой сети на участках от места короткого замыкания до тяговых подстанций соответственно А и В; αтсА, αтсВ - аргументы этих сопротивлений, и определяют расстояние до места повреждения
Figure 00000041
путем реализации вычислительного алгоритма в виде выражения:
Figure 00000042
Недостатком этого способа является сложность и снижение точности из-за неопределенности заранее неизвестных значений ZтcA и ZтcВ, поскольку место короткого замыкания также заранее неизвестно и необходимости, поэтому, значения N, αN,
Figure 00000043
, вычислять методом последовательных приближений. В рассматриваемом устройстве такой метод реализован с помощью связей (блоки 14-19).
Техническим результатом является повышение точности и упрощение, достигаемое за счет использования других вычислительных алгоритмов, не требующих применения метода последовательных приближений.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в момент короткого замыкания контактной сети измеряют на смежных тяговых подстанциях А и В, питающих с двух сторон контактную сеть межподстанционной зоны с коротким замыканием на одном из электрифицированных путей, значения тока IА, напряжения на шинах UА и фазового угла ϕА между ними на тяговой подстанции А, значения тока IВ, напряжения на шинах UB и фазового угла ϕB между ними на тяговой подстанции В, определяют дополнительные фазовые углы ψА и ψB путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000044
Figure 00000045
где ХпА, XпВ - известные индуктивные сопротивления тяговых подстанций соответственно А и В, отличающийся тем, что дополнительно находят модуль
Figure 00000046
и аргумент
Figure 00000047
сопротивления схемы замещения тяговой сети путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000048
Figure 00000049
где rтс, хтс - справочные значения активной и индуктивной составляющих погонного сопротивления 1 км тяговой сети;
Figure 00000050
- расстояние между смежными тяговыми подстанциями А и В, определяют модуль Iк и аргумент γк тока в месте короткого замыкания путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000051
Figure 00000052
и определяют расстояние
Figure 00000053
от подстанции А до места короткого замыкания путем реализации вычислительного алгоритма в виде выражения:
Figure 00000054
где zтс, αтс - известные модуль и аргумент погонного сопротивления 1 км тяговой сети при параллельном соединении контактной сети всех путей.
Новыми признаками способа являются дополнительное определение модуля и аргумента сопротивления схемы замещения, определение модуля и аргумента тока в месте короткого замыкания, а также новые выражения для определения расстояния
Figure 00000055
.
Предложенный способ обеспечивает повышение точности и упрощение вычисления расстояния
Figure 00000056
.
Осуществление способа выполняется известными техническими средствами.
Обоснование вариантов способа.
Обоснование основано на известных схеме двухстороннего питания контактной сети многопутного участка с пунктами параллельного соединения ППС1, ППС2 и постом секционирования ПС, приведенной на фиг. 1, а, и индуктивно развязанной ее схеме замещения, приведенной на фиг. 1, б (см. Фигурнов Е.П. Сопротивление электротяговой сети однофазного переменного тока. Электричество, 1997, №5. - С. 23-29), а также векторной диаграммы для напряжений и токов подстанции А, приведенной на фиг. 2.
На схеме замещения обозначены:
ХпА, ХпВ - сопротивления тяговых подстанций;
ZтcA - сопротивление участка тяговой сети, по которому протекает ток IА;
ZтcB - сопротивление участка тяговой сети, по которому протекает ток IB;
ZтcAB - сопротивление эквивалентного участка тяговой сети, по которому протекает ток Iк;
Rд - сопротивление дуги в месте повреждения;
UА0, UВ0 - напряжение холостого хода тяговых подстанций соответственно А и В.
Для приведенной на фиг. 1, б схемы имеем:
Figure 00000057
Для сопротивлений ZтcA и ZтcB имеем:
Figure 00000058
Figure 00000059
где
Figure 00000060
- погонное сопротивление 1 км тяговой сети.
Подставив эти значения в (9) и полагая напряжения холостого хода подстанций А и В одинаковыми, получаем:
Figure 00000061
где принято:
Figure 00000062
Figure 00000063
В приведенных выражениях фазовые углы векторов токов IА, IВ, Iк, должны отсчитываться от одной оси, в качестве которой принимаем ось, совпадающую по направлению с вектором напряжения холостого хода. На векторной диаграмме для векторов UA0, UA, IA, IАХпА подстанции A, приведенной на фиг. 2, вектор IАХпА направлен по отношению к ветру тока IА под углом 90°, поскольку сопротивление тяговой подстанции XА является практически чисто индуктивным. Опустим из точки «а» на направление вектора UА перпендикуляр. При этом получаем:
Figure 00000064
Для треугольника «0аb» по теореме косинусов имеем:
Figure 00000065
а по теореме синусов получаем:
Figure 00000066
Подставив в (14) выражение (13) и решив его относительно ψА,получим формулу (1). Аналогичным образом выводится формула (2) для подстанции В.
Комплексное число
Figure 00000067
, состоящее согласно выражению (12) из суммы двух комплексных чисел, может быть представлено в виде
Figure 00000068
, где модуль
Figure 00000069
и аргумент
Figure 00000070
определяются известными выражениями (3) и (4).
Комплексное число
Figure 00000071
, состоящее согласно выражению (11) из суммы двух комплексных чисел, может быть представлено в виде
Figure 00000072
, где модуль Iк и аргумент γк определяются известными выражениями (5) и (6) с учетом принятого требования отсчета аргументов всех токов относительно одной и той же оси.
Используя экспоненциальную форму комплексных чисел, получим вместо (10):
Figure 00000073
Заменим экспоненциальную запись комплексных чисел на тригонометрическую:
Figure 00000074
Поскольку расстояние
Figure 00000075
по определению является вещественным и не имеет мнимой части, то мнимая часть выражения (15) равна нулю, а действительная часть совпадает с выражением (7).
Из условия равенства нулю мнимой части выражения (15) следует:
Figure 00000076
Отсюда:
Figure 00000077
Подставив выражение (16) в формулу (7), получаем выражение (8).

Claims (16)

1. Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока, расположенной между смежными тяговыми подстанциями А и В, питающими с двух сторон контактную сеть однопутного или многопутного участка, на которой возникло короткое замыкание, при известных значениях сопротивлений ХпА, и ХпВ тяговых подстанций, активной rтс и реактивной хтс составляющих полного сопротивления тяговой сети, его модуля zтс и аргумента αтс при параллельном соединении контактных сетей всех путей, при наличии или отсутствии на ней узловых точек в виде постов секционирования и пунктов параллельного соединения, при котором в момент короткого замыкания измеряют значение тока IA, напряжения на шинах UA и фазового угла ϕА между ними на тяговой подстанции А, значения тока IB, напряжения на шинах UB и фазового угла ϕB между ними на тяговой подстанции В, определяют углы ψА и ψB сдвига между напряжением холостого хода и соответственно напряжениями UA и UB, отличающийся тем, что дополнительно определяют расстояние
Figure 00000078
между тяговыми подстанциями А и В, находят модуль
Figure 00000079
и аргумент
Figure 00000080
части сопротивления тяговой сети, включающей сопротивление тяговой подстанции В и сопротивление этой сети на участке
Figure 00000081
, путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000082
,
Figure 00000083
,
определяют модуль Iк и аргумент γк тока в месте короткого замыкания путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000084
,
Figure 00000085
и определяют расстояние
Figure 00000086
от подстанции А до места короткого замыкания путем непосредственной реализации вычислительного алгоритма в виде выражения:
Figure 00000087
.
2. Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока, расположенной между смежными тяговыми подстанциями А и В, питающими с двух сторон контактную сеть однопутного или многопутного участка, на которой возникло короткое замыкание, при известных значениях сопротивлений ХпА, и ХпВ тяговых подстанций, активной rтс и реактивной хтс составляющих полного сопротивления тяговой сети, его модуля zтс и аргумента αтс при параллельном соединении контактных сетей всех путей, при наличии или отсутствии на ней узловых точек в виде постов секционирования и пунктов параллельного соединения, при котором в момент короткого замыкания измеряют значение тока IA, напряжения на шинах UA и фазового угла ϕA между ними на тяговой подстанции А, значения тока IB, напряжения на шинах UB и фазового угла ϕB между ними на тяговой подстанции В, определяют углы ψА и ψB сдвига между напряжением холостого хода и соответственно напряжениями UA и UB, отличающийся тем, что дополнительно определяют расстояние
Figure 00000088
между тяговыми подстанциями А и В, находят модуль
Figure 00000089
и аргумент
Figure 00000090
части сопротивления тяговой сети, включающей сопротивление тяговой подстанции В и сопротивление этой сети на участке
Figure 00000091
, путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000092
,
Figure 00000093
,
определяют модуль Iк и аргумент γк тока в месте короткого замыкания путем реализации вычислительных алгоритмов в виде выражений:
Figure 00000094
,
Figure 00000095
и определяют расстояние
Figure 00000096
от подстанции А до места короткого замыкания путем непосредственной реализации вычислительного алгоритма в виде выражения:
Figure 00000097
.
RU2015140431A 2015-09-22 2015-09-22 Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты) RU2629734C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140431A RU2629734C2 (ru) 2015-09-22 2015-09-22 Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140431A RU2629734C2 (ru) 2015-09-22 2015-09-22 Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015140431A RU2015140431A (ru) 2017-03-28
RU2629734C2 true RU2629734C2 (ru) 2017-08-31

Family

ID=58505168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015140431A RU2629734C2 (ru) 2015-09-22 2015-09-22 Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629734C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747112C1 (ru) * 2020-10-23 2021-04-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Способ определения удаленности короткого замыкания в контактной сети переменного тока многопутного участка (варианты)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05172892A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Railway Technical Res Inst 電気鉄道直流並列き電回路の故障点標定方式
RU2153426C2 (ru) * 1998-06-01 2000-07-27 Фигурнов Евгений Петрович Указатель места короткого замыкания контактной сети
RU2160673C2 (ru) * 1998-06-01 2000-12-20 Фигурнов Евгений Петрович Определитель места повреждения контактной сети
RU2566458C2 (ru) * 2014-02-20 2015-10-27 Анна Сергеевна Муратова-Милехина Способ определения места короткого замыкания контактной сети электрифицированного транспорта

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05172892A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Railway Technical Res Inst 電気鉄道直流並列き電回路の故障点標定方式
RU2153426C2 (ru) * 1998-06-01 2000-07-27 Фигурнов Евгений Петрович Указатель места короткого замыкания контактной сети
RU2160673C2 (ru) * 1998-06-01 2000-12-20 Фигурнов Евгений Петрович Определитель места повреждения контактной сети
RU2566458C2 (ru) * 2014-02-20 2015-10-27 Анна Сергеевна Муратова-Милехина Способ определения места короткого замыкания контактной сети электрифицированного транспорта

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747112C1 (ru) * 2020-10-23 2021-04-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Способ определения удаленности короткого замыкания в контактной сети переменного тока многопутного участка (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015140431A (ru) 2017-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108896874B (zh) 一种末端连接短线路的输电线路故障测距方法
Kang et al. A fault location algorithm based on circuit analysis for untransposed parallel transmission lines
JP5319503B2 (ja) 交流ａｔき電回路のき電保護装置及び方法
CN106841919B (zh) 基于三角形计算的高精度输电线路单端测距方法
CN105738759A (zh) 一种基于暂态录波数据的直流输电线路故障定位方法
RU2531769C2 (ru) Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по замерам с двух концов линии
CN105891669A (zh) 基于过渡电阻实测的线路单相接地故障测距方法
RU2629734C2 (ru) Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети переменного тока (варианты)
CN107037324B (zh) 基于单端电气量的不受过渡电阻影响的故障测距方法
Chunju et al. An adaptive fault location technique based on PMU for transmission line
RU2609727C1 (ru) Способ определения удаленности места повреждения контактной сети (варианты)
Gupta et al. An integrated impedance based pilot protection scheme for SVC compensated transmission line
CN103795030A (zh) 一种基于纵联支接电导的变压器继电保护方法
Han et al. A new assessment for the total harmonic contributions at the point of common coupling
CN104931781A (zh) 三相四线电路中电量相位角的测量方法及装置
RU2619625C2 (ru) Способ определения удаленности короткого замыкания контактной сети электрического транспорта (варианты)
RU2747112C1 (ru) Способ определения удаленности короткого замыкания в контактной сети переменного тока многопутного участка (варианты)
Reinhard et al. On computing power system steady-state stability using synchrophasor data
Li et al. Analysis and correction of a pantograph location method based on current information of traction network
Micu et al. Numerical evaluation of induced voltages in the metallic underground pipelines
RU2610826C1 (ru) Способ определения удаленности короткого замыкания контактной сети (варианты)
Tarasov et al. A method for determination of the matrix coefficients of the A-parameters of a multipole that simulates the impact of the adjacent track circuit
Huang et al. A fault location scheme based on spectrum characteristic of fault-generated high-frequency transient signals
Steglich et al. A Novel Method for Earth Fault Distance Calculation in Compensated Grids Using Symmetrical Components
Noroozi et al. Fault analysis on AC railway supply system