SU1661896A1

SU1661896A1 - Traction network in subway with protective device

Info

Publication number: SU1661896A1
Application number: SU884431220A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Пупынин; Игорь Борисович Блинов
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты от токов короткого замыкани элементов т говой сети метрополитена. Цель изобретени - повышение чувствительности и надежности защиты. При коротком замыкании на фидере сети в "мертвой" зоне быстродействующих выключателей 1 и 2 срабатывает измерительный блок 8 дистанционной направленной защиты, установленный в середине фидера, сигнал с выхода которого по линии св зи 10 поступает на исполнительный блок 12 защиты, установленный на одном из концов фидера сети. При этом срабатывает выходной орган 17, который отключает выключатель 1, воздействующий по каналу блокировки 3 на отключение выключател 2 фидера. При возникновении неисправности в измерительном блоке 8 или 9, привод щей к ложному отключению выключател 1 или 2, срабатывает элемент 18 фиксации неисправности, воздействующий на размыкание ключа 19, который разрывает цепь отключени выключател , чем обеспечиваетс возможность его повторного включени . Блок 14 проверки функционировани защит обеспечивает опробование их функционировани в часы перерыва питани путем подачи в сеть напр жени противоположной пол рности. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used for protection against short-circuit currents of elements of the tram network of the metro. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reliability of protection. During a short circuit on the network feeder in the "dead" zone of high-speed switches 1 and 2, the measuring unit 8 of the remote directional protection operates, installed in the middle of the feeder, the output of which is transmitted through the communication line 10 to the executive protection unit 12 installed at one of the ends network feeder. When this works, the output body 17, which turns off the switch 1, acting on the channel block 3 to turn off the switch 2 feeder. If a malfunction occurs in the measuring unit 8 or 9, causing a false shutdown of switch 1 or 2, the malfunction fixation element 18 is activated, affecting the opening of the key 19, which breaks the circuit breaker opening circuit, which makes it possible to restart it. The protection function testing unit 14 provides testing of their operation during the power interruption hours by applying a voltage of opposite polarity to the network. 1 il.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от токов короткого замыкания элементов тяговой сети метрополитена.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect against short circuit currents of the elements of the subway traction network.

Цель изобретения — повышение чувствительности и надежности защиты.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reliability of protection.

На чертеже изображена схема тяговой сети с устройством ее защиты.The drawing shows a diagram of a traction network with a device for its protection.

Схема включает установленные по концам фидера сети быстродействующие выключатели 1 и 2, связанные каналом 3 блокировки, датчик 4 тока, выполненный в виде измерительного шунта, включенный в середине фидера, два делителя 5 и 6 напряжения, одни выводы которых подключены к выводам датчика 4 тока, а другие объединены и подключены к ходовым рельсам 7, две линейные защиты, выполненные.в виде дистанционных направленных защит, каждая из которых состоит из измерительных блоков 8 и 9, установленных в середине фидера и соединенных линиями 10 и 11 связи с исполнительными блоками 12 и 13, установленными по концам фидера, и блок 14 проверки функционирования защит, подключенный положительным полюсом к ходовым рельсам 7, а отрицательным полюсом к сборным шинам на одном из концов фидера сети.The circuit includes high-speed switches 1 and 2 installed at the ends of the network feeder, connected by a blocking channel 3, a current sensor 4 made in the form of a measuring shunt, connected in the middle of the feeder, two voltage dividers 5 and 6, one of whose conclusions are connected to the terminals of the current sensor 4, while the others are combined and connected to the running rails 7, two linear protections made in the form of remote directional protections, each of which consists of measuring units 8 and 9 installed in the middle of the feeder and connected by communication lines 10 and 11 to the body blocks 12 and 13, installed at the ends of the feeder, and the block 14 test the functioning of the protection connected by a positive pole to the running rails 7, and a negative pole to the busbars at one end of the network feeder.

Каждый из измерительных блоков 8 и 9 дистанционных направленных защит выполнен в виде элемента 15 сравнения, подключенного выходом к управляющему входу элемента 16 смещения напряжения срабатывания элемента сравнения в отрицательную область, выход которого подключен к управляющму входу элемента сравнения.Each of the measuring units 8 and 9 of the remote directional protections is made in the form of a comparison element 15, connected by an output to the control input of the bias voltage element 16 of the comparison element to the negative region, the output of which is connected to the control input of the comparison element.

Каждый из исполнительных блоков 12 и 13 выполнен в виде выходного органа 17, элемента 18 фиксации неисправности защиты, который может быть выполнен на основе элемента И и управляющего ключа 19, вход которого является входом исполнительного блока и подключен также к одному входу элемента 18 фиксации неисправности, выход управляемого ключа 19 подключен к входу выходного органа 17, управляющий вход ключа подключен к выходу элемента 18 фиксации неисправности, другой вход которого подключен к выходу элемента 20 фиксации положения быстродействующего выключателя 1 фидера сети.Each of the actuating units 12 and 13 is made in the form of an output organ 17, an element 18 of fixing the fault of protection, which can be made on the basis of the element And and the control key 19, the input of which is the input of the actuating unit and is also connected to one input of the element 18 of the fault fixing, the output of the controlled key 19 is connected to the input of the output organ 17, the control input of the key is connected to the output of the fault fixation element 18, the other input of which is connected to the output of the fastener position fixation element 20 breakers 1 feeder network.

Блок проверки функционирования защит 14 выполнен в виде последовательно включенных автоматического выключателя 21, источника 22 регулируемого выпрямленного напряжения, ограничительного резистора 23 и разъединителя 24.The unit for checking the functioning of the protections 14 is made in the form of a series-connected circuit breaker 21, an adjustable rectified voltage source 22, a limiting resistor 23 and a disconnector 24.

Сеть работает следующим образом.The network works as follows.

Если все элементы защиты исправны, включены выключатели 1 и 2, замкнуты ключи 19 и происходит к. з. справа от места включения защиты в «мертвой» для выключателей 1 и 2 зоне, то при этом срабатывает измерительный блок 8, так как только для него направление к. з. лежит в зоне сра батывания. Сигнал с его выхода по линии 10 связи поступает на исполнительный блок 12 и, спустя выдержку времени Δ&, срабатывает выходной орган 17, который отключает выключатель 1. Отключение выключателя 2, который это к. з. также не чувствует, происходит по каналу 3 блокировки.If all protection elements are serviceable, switches 1 and 2 are turned on, keys 19 are closed, and short circuit occurs. to the right of the place where the protection is switched on in the "dead" zone for circuit breakers 1 and 2, then the measuring unit 8 is triggered, since only for it the direction to. lies in the area of operation. The signal from its output via the communication line 10 is sent to the executive unit 12 and, after a time delay Δ &, the output organ 17 is activated, which turns off the switch 1. Turning off the switch 2, which is the short circuit also does not feel going on channel 3 lock.

После отключения выключателей I и 2 исчезают напряжение с тягой сети фидера и ток, протекающий через шунт 4. Однако элементы 15 сравнения измерительных блоков 8 и 9 в результате действия элементов 16 смещения занимают положение, соответствующее отсутствию тока в фидере при наличии напряжения между фидером и ходовыми рельсами 7, т. е. положение, существовавшее до к. з. Благодаря этому спустя некоторое время после изменения положения элемента 20 фиксации положения выключателя 1, исчезает сигнал в линии связи 10 и элемент 18 фиксации неисправности защиты не констатирует таковой. В результате система защиты готова к новому циклу работы.After the circuit breakers I and 2 are turned off, the voltage with the traction of the feeder network and the current flowing through the shunt 4 disappear. However, the comparison elements 15 of the measuring units 8 and 9 as a result of the action of the bias elements 16 occupy the position corresponding to the absence of current in the feeder in the presence of voltage between the feeder and the chassis rails 7, i.e., the situation that existed before the short circuit Due to this, after some time after changing the position of the element 20 for fixing the position of the switch 1, the signal disappears in the communication line 10 and the element 18 for fixing the fault of protection does not state such. As a result, the protection system is ready for a new cycle of work.

В соответствии с порядком работы сблокированных выключателей первым при автоматическом повторном включении (АПВ) включается выпрямитель 1, отключившийся первым, а затем вторым по каналу 3 блокировки — выключатель 2. В данной системе защиты такая очередность.включения является единственно возможной, ибо позволяет при устойчивом к. з. вновь отключить выключатель 1 по сигналу дистанционной защиты, поэтому переход от известной системы защиты выключателями с блокировкой к данной системе является ограниченным, не требующим изменения схем управления выключателями.In accordance with the operation mode of the interlocked circuit breakers, the first rectifier 1 is turned on when the automatic reclosure (AR) is turned on, the first is turned off, and then the second on channel 3 of the interlock - circuit breaker 2. In this protection system, this order of switching is the only possible because it allows for h. again turn off the switch 1 on the distance protection signal, so the transition from the known protection system circuit breakers with interlock to this system is limited, not requiring a change in the control circuit breakers.

Если в измерительном блоке 8 или 9 появляется неисправность, приводящая к появлению ложного сигнала в линии 10 или 11 связи и, как следствие, ложному отключению выключателя 1 или 2, элемент 18 фиксации неисправности констатирует эту неисправность, так как после отключения выключателя 1 и изменения состояния элемента 20 фиксации положения выключателя 1 сигнал в линии 10 не исчезает. В этом случае сигналом с выхода элемента 18 фиксации неисправности размыкается ключ 19 и разрывает цепь на отключение выключателя 1. Это обеспечивает возможность повторного включения выключателя. Одновременно сигнал о неисправности измерительного блока защиты подается электродиспетчеру.If a malfunction occurs in the measuring unit 8 or 9, leading to the appearance of a false signal in the communication line 10 or 11 and, as a consequence, a false trip of the switch 1 or 2, the fault fixing element 18 detects this fault, since after the switch 1 is turned off and the state changes element 20 fixing the position of the switch 1, the signal in line 10 does not disappear. In this case, the signal from the output of the fault fixing element 18 opens the key 19 and breaks the circuit to open the circuit breaker 1. This allows the circuit breaker to be turned on again. At the same time, a signal about the malfunction of the measuring block of protection is supplied to the electric controller.

Опробование функционирования всех измерительных и исполнительных блоков защит производится в часы ночного перерыва движения или в любое другое время при обесточенных шинах распредустройства с обоих сторон фидера. При проверке включается источник 22 регулируемого выпрямленного напряжения, разъединитель 24 и, кроме того, выключатели тех фидеров, на кото рые воздействуют комплекты защит, функционирование которых собираются проверить, и обязательно выключатель 1 фидера. Например, при желании проверить функционирование измерительных блоков 9 и 8 включают выключатель 1. После этого включают автоматический выключатель 21 и тем самььм в тяговую сеть подают напряжение обратной полярности величиной в десятую часть рабочего.. Часть этого напряжения, снимаемая с делителей 5 и 6 напряжений, вызывает срабатывание измерительных блоков, так как эквивалента напряжению, снимаемому с шунта 4 при большом токе в направлении действия защит.Functional testing of all measuring and actuating protection units is carried out during the hours of nighttime movement interruption or at any other time with de-energized switchgear buses on both sides of the feeder. During the test, the regulated rectified voltage source 22, the disconnector 24, and, in addition, the circuit breakers of those feeders affected by the protection kits whose functioning they are going to test, and the feeder switch 1, are necessarily turned on. For example, if you want to check the functioning of the measuring units 9 and 8, turn on the switch 1. After that, turn on the circuit breaker 21 and then the reverse voltage is applied to the traction network in the amount of a tenth of the working voltage. Part of this voltage, taken from voltage dividers 5 and 6, causes the triggering of the measuring units, since it is equivalent to the voltage taken from shunt 4 at high current in the direction of protection.

При этом рекомендуется такая последовательность операций. Вначале включаетс-я только выключатель, 1. При замкнутом ключе 19 проверяется функционирование блоков 8 и 12 на отключение. При разомкнутом ключе 19 цепь на отключение выключателя 1 не работает, но при этом проверяется элемент 18 фиксации неисправности, о чем судят по появлению сигнала у электродиспетчера. После этого отключают выключатель 21, дополнительно включают выключатель 2 и вновь выключатель 21. В результате этого при исправных блоках 9 и 18 отключается выключатель 2. При разомкнутом ключе 19 в блоке 13 цепь на отключение выключателя 2 не работает, зато проверяется элемент фиксации неисправности, о чем также судят по появлению сигнала у электродиспетчера.At the same time, this sequence of operations is recommended. First, only the switch 1 is turned on. 1. With the key 19 closed, the operation of blocks 8 and 12 is checked for shutdown. When the key 19 is open, the circuit to turn off the switch 1 does not work, but at the same time, the element 18 for fixing the malfunction is checked, as judged by the appearance of a signal from the electric controller. After that, turn off the switch 21, further turn on the switch 2 and again the switch 21. As a result, with serviceable blocks 9 and 18, the switch 2 is turned off. When the key 19 is open in block 13, the circuit to turn off the switch 2 does not work, but the element for fixing the fault is checked, which is also judged by the appearance of a signal from the electrical controller.

Аналогичным образом с помощью этого же устройства проверяются полукомплекты защит устанавливаемых на всех смежных с данной подстанцией фидеровSimilarly, using the same device, half-sets of protections installed on all feeders adjacent to this substation are checked

Использование предлагаемой системы защиты позволяет избежать установки в тоннелях постов секционирования, что дает существенный положительный эффект.Using the proposed protection system avoids the installation of sectioning posts in tunnels, which gives a significant positive effect.

Claims

Claim

1. The metro traction network with its protection device, containing high-speed circuit breakers installed at the ends of the network feeder connected by a blocking channel, a current sensor connected in the middle of the feeder, to the outputs of which are connected one input of two linear protections, each of which consists of a series-connected measuring and execution units, and two communication lines, characterized in that, in order to increase the sensitivity and reliability of protection, two voltage dividers and a 5 function check unit are additionally introduced Ia protections and linear protection are designed as remote directional protections, with some conclusions voltage dividers are connected to the terminals of the current sensor embodied as a measuring shunt other ⁰ conclusions voltage dividers coupled and connected to the running rails, the measuring units remote directional protections installed in in the middle of the feeder, the executive units of these protections are installed at the 5 ends of the feeder and connected to the measuring units via communication lines, the outputs of the voltage dividers are connected to other inputs am protection, and the unit for checking the functioning of the protection is connected by a positive pole to the running rails, and a negative pole - to the network feeder at one of its ends.

2. The network by π. 1, characterized in that each of the measuring units of the remote directional protections is made in the form of> 5 comparison element and an offset element of the operating voltage of the comparison element to the negative region, the output of which is connected to the control input of the comparison element connected to the control input of the bias element by 30 operating voltage a comparison element to the negative region, and each of the executive blocks is made in the form of an output organ, an element for fixing a fault in protection and a controlled key a, the input of which is the input of the executive J5 block, to which one of the inputs of the protection fault fixation element is also connected, the output of the controlled key is connected to the input of the output organ, the control input is connected to the output of the protection fault fixation element, the other input of which is connected to the output of the position fixation element high speed feeder switch.

3. The network by π. 1, characterized in that the unit for checking the functioning of the protections

15 is complete in the form of a series-connected circuit breaker, a regulated rectified voltage source, a limiting resistor, and a disconnector.