SU1753538A1

SU1753538A1 - Способ защиты т говой сети двустороннего питани от токов короткого замыкани

Info

Publication number: SU1753538A1
Application number: SU894763844A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Пупынин
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , к области защиты т говых сетей от токов короткого замыкани (К.З.). Целью изобретени вл етс увеличение селективности и чувствительности. Предлагаетс новый способ защиты зон т говой сети двухстороннего питани от токов К.З., при котором одновременно измер ют токи фидеров двух соседних подстанций, питающих защищаемую зону, информацию о величине тока каждого фидера передают на соседнюю подстанцию, на каждой подстанции дл одного и того же момента времени определ ют значение полусуммы токов своего фидера и фидера соседней подстанции, сравнивают ее с уставкой по величине полусуммы токов и, если она оказываетс большей этой уставки, подают сигнал на отключение выключател фидера. Функциональна схема устройства содержит выключатели фидеров, линейные преобразователи тока в напр жение и реле напр жени , объединенные линией св зи таким образом, что при направлении токов К.З. от шин к месту повреждени их выходные сигналы складываютс . 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к области защит т говых сетей посто нного тока, преимущественно метрополитенов, от токов короткого замыкани .

Известна защита т говой сети посто нного тока с помощью быстродействующих выключателей 1.

Однако она имеет недостаточную чувствительность .

Известен способ защиты т говой сети двухстороннего писани от токов короткого замыкани , заключающийс Ё том, что одновременно измер ют токи фидеров двух соседних подстанций, питающих защищаемую зону, значение тока каждого фидера

отдельно сравнивают с уставкой устройства защиты по величине тока и, если величина тока фидера оказываетс больше уставки. подают сигнал на отключение выключател своего фидера и фидера соседней подстанции , дл чего выключатели блокируют между собой 2.

Недостатком известного способа защиты вл етс то, что на участках с большими размерами движени зйны защиты каждым выключателем получаютс меньшими половины длины защищаемой зоны, в середине зоны образуетс ток, называема мертва зона, т.е. зона, при К.З. в которой не отключает ни один из двух сблокированных выключателей фидеров соседних подстанций.

XI

СЯ СО СЯ

А

00

Целью изобретени вл етс увеличение чувствительности и селективности защиты т говой сети двухстороннего питани от токов короткого замыкани .

Указанна цель достигаетс тем, что после операции, используемой в известном способе защиты и состо щей в одновременном измерении токов фидеров двух соседних подстанций, питающих защищаемую зону, информацию о величине тока каждого фидера передают на соседттюкУ гГбдстан- цию, на каждой подстанции Дл одного и того же момента времени определ ют значение полусуммы токов своего фидера и фидера соседней подстанции, сравнивают ее с уставкой по величине полсуммы токов и, если она оказываетс большей этой уставки , подают сигнал на отключение выключател фидера.

Как видно в известных и данном способах защиты дл определени состо ни зоны - нормальный режим нагрузки или же К.З. - используетс одна и та же информаци о величине тока по фидерам с обоих концов защищаемой зоны. Однако в известном и предлагаемом способах эта информаци используетс по-разному, причем более эффективно в предлагаемом способе, что и обеспечивает его преимущества перед известным способом.

В известном способе защиты уставка устройств защиты по току выбираетс несколько большей значени максимального тока нагрузки фидера. Максимальный ток нагрузки фидера наблюдаетс в относительно редкие моменты времени и реализуетс при экстремальных услови х, когда больша часть поездов сдвинута ближе к выключателю рассматриваемого фидера, все поезда потребл ют большие пусковые токи и при этом напр жени на шинах подстанции , которой принадлежит рассматриваемый фидер, больше, чем напр жение на соседней подстанции. Логически сно, что значение максимального тока нагрузки рассматриваемого фидера значительно больше половины суммарной нагрузки от всех поездов на защищаемой зоне, а Следовательно , нагрузка фидера на другом конце защищаемой зоны не максимальна и существенно меньше половины суммарной нагрузки .

Также сно, что максимальна нагрузка фидера на другом конце защищаемой зоны реализуетс в какие-то другие моменты времени , когда экстремальные услови , аналогичные рассмотренным, складываютс дл этого фидера. В результате в известном способе защиты уставки устройств защиты по току с обоих концов защищаемой зоны оказываютс много большими половины суммарной нагрузки от поездов в защищаемой зоне.

В данном же способе защиты установка

определ етс как полусумма токов рассматриваемого фидера и фидера соседней подстанции , питающей эту же зону. Эта полусумма TOKOD всегда равна половине суммарной нагрузки от всех поездов на за0 щищаемойзоне. Отсюда логически сно, что максимальное значение этой полусуммы всегда меньше любого из максимальных токов фидеров по Концам защищаемой зоны, сно также, что по этой причине уставка

5 защиты по предлагаемому способу может быть выбрана существенно меньше, чем при известном способе.

С другой стороны при наиболее трудно отключаемом К.З. (в середине защищаемой

0 зоны) на вход устройства дл осуществлени предлагаемого способа защиты подаетс полусумма токов К.З двух соседних подстанций, котора всегда несколько больше , чем ток К.З., подводимый к устройству

5 защиты по известному способу, поскольку на рассматриваемой подстанции этот ток может формироватьс при пониженном напр жении на ее шинах

В результате все вместе вз тое позво0 л ет утверждать, что указанный способ защиты дает возможность устройствам дл его осуществлени более надежно отстраиватьс от токов нагрузки, т.е. иметь высокую селективность, и одновременно более на5 дежно реагировать на минимальный ток К,3., иметь повышенную чувствительность. Имитационное моделирование процессов движени поездов на лини х Московского метрополитена, осуществленное в

0 помощью ЭВМ, показывает, что переходом от известного к данному способу защиты можно за счет указанного повышени селективности и чувствительности увеличить зону защиты каждым выключателем на 25-40%,

5 что практически решает проблему защиты т говых сетей метрополитена на самых трудных участках при одновременном устранении ложных отключений выключателей на фидерах.

0 На чертеже приведено устройство, реализующее предлагаемый способ, в котором информаци о токе фидера передаетс на соседнюю подстанцию по линии св зи в виде напр жени , пропорционального току

5 фидера.

Устройство содержит первый и второй фидерные выключатели 1 и 2, размещаемые на соседних подстанци х и питающие защищаемую зону 3, а также линию св зи между подстанци ми 4, дополнительно введенные

первый 5 и второй 6 линейные преобразователи тока в напр жение с одинаковыми коэффициентами преобразовани , а также первое 7 и второе 8 реле напр жени с одинаковыми входными сопротивлени ми и ус- тавками, размещаемые, соответственно, вблизи указанных первого и второго выключателей , причем токовые входы первого и второго преобразователей включены последовательно соответственно с первым и вто- рым выключателем, выходы по напр жению первого и второго преобразователей соединены последовательно через входы первого 7 и второго 8 реле напр жени и линию св зи 4 таким образом, что при направле- ним токов нагрузки 9 или короткого замыкани 10 от шин через фидерные выключатели в защищаемую зону напр жени с выходом преобразователей по линии .св зи складываютс (см, например знаки + и -, пока- занные на чертеже), при этом выходные цепи первого 7 и второго 8 реле напр жени (показаны стрелками) заведены в цепи отключени соответственно первого 1 и второго 2 выключателей,

Устройство дл осуществлени предлагаемого способа защиты работает следующим образом.

Токи h и 12 по фидерам при нагрузке 9 или коротком замыкании 10 преобразуетс с помощью преобразователей 5 и 6 в пропорциональные им напр жени , соответственно Vi и /2, которые, вследствие оговоренного выше правила подключени выходов по напр жению преобразователей к линии св зи, складываютс в ней, образу суммарное напр жение (), пропорциональное сумме токов фидеров (h-Ha), котора при нагрузке равна сумме всех токов поездов, наход щихс в защищаемой зоне, а при К.З. - сумме токов К.З по фидерам левой и правой подстанции Это суммарное напр жение (Vi+Va) делитс поровну по входам реле 7 и 8 напр жений, поскольку входные сопротивлени их одинаковы. Так как одинаковы и уставки реле напр жени , то при некоторой величине тока реле одновременно срабатывают и, воздейству своими выходными цеп ми на цепи управлени выключателей 1 и 2, отключают их.

Правильный выбор уставок реле напр жени предполагает их надежное срабатывание при К.З. в середине защищаемой зоны и несрабатывание при любой максимальной нагрузке зоны.

Возможны другие варианты устройств в которых информаци о токе фидера передаетс на соседнюю подстанцию в закодированном виде по кабельным, радио или световым каналам.

Применение предлагаемого способа защиты т говых сетей повышает надежность электроснабжени метрополитенов, конкретна реализаци устройств по способу обходитс на несколько пор дков дешевле, чем любые альтернативные варианты (прокладка дополнительного кабел дл усилени контактного рельса, сооружение пунктов секционировани в тоннеле в середине зоны)

Применение устройств дл осуществлени данного способа защиты не мешает работе известных защит, поэтому они могут быть использованы параллельно.

Claims

Формула изобретени

Способ защиты т говой сети двустороннего питани от токов короткого замыкани , заключающийс в измерении токов фидеров на каждой из двух соседних подстанций , питающих защищаемую зону, сравнении и их с уставкой и выработке сигнала на отключение выключателей при превышении уставки, отличающийс тем, что, с целью увеличени селективности и чувствительности, информацию о величине тока каждого фидера непрерывно передают на соседнюю подстанцию, на каждой подстанции дл одного и того же момента времени определ ют значение полусуммы токов своего фидера и фидера соседней подстанции, которую сравнивают с уставкой по величине полусуммы токов, и превышении последней вырабатывают сигнал отключени выключател фидера.