Устройство для защиты сети постоянного тока от короткого замыкания (его варианты)

Устройство для защиты сети постоянного тока от короткого замыкания (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Устройство для запщты сети постоянного тока от короткого замыкания , содержащее последовательно соединенные датчик тока, блок вьвделенйя приращения тока, блок сравнения с заданным уровнем сигнала и исполнительный орган, а также включенный между выходом датчика тока и управлякхцим входом блока выделения приращения тока блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, введен блок памяти, включенный между , выходом датчика тока и суммирующим входом блока вьщеления приращения тока, причем управляющий вход блока памяти подключен к выхбду блока управления.

СОЮЗ COBETCHHX

ИЮ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„31 2 2! А

BC Н 02 Н 3 08 Н 02 Н 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНСММ.СВИДЕТЕЗЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHYET СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 ) 3552012/24-07 (22) 14. 02. 83 (46) 30. 12.84. Бюл. Ф 48 .(72) Ю.Л. Беньяш и В.Н. Пупынин (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Кучма К.Г., Марквардт Г.Г.

Пупынин В.П. Защита от .токов короткого замыкания в контактной сети.

М.,Траисжелдориздат,,!960,с.153-!54.

2. Патент Франции У 2239788, кл. Н 02 Н 3/08, !974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ .КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ)-. (57) 1. Устройство для защиты сети постоянного тока от короткого замыкания, содержащее последовательно соединенные датчик тока, блок выделения приращения тока, блок сравнения с заданным уровнем сигнала и исполнительный орган, а также включенный между выходом датчика тока. и управляющим входом. блока выделения приращения тока блок управления, . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, введен блок памяти, включенный между выходом датчика тока и суммирующим входом блока выделения приращения тока, причем управляющий вход блока памяти подключен к выходу блока управления.

1132321

2. Устройство. для защиты сети постоянного тока от короткого замыкания, содержащее последовательно соединенные датчик тока, блок выделения приращения тока, блок сравне- ния с заданным уровнем сигнала и исполнительный орган, а также включенный между выходом датчика тока и управляющим входом блока выделе- . ния приращения тока блок управления, отличающееся тем, что, с целью повыйения чувствительности, введен блок памяти,,включенный между выходом датчика тока и суммирующим входом блока сравнения с заданным уровнем сигнала, причем управляющий вход блока памяти подключен к выходу блока управления..

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления состоит иэ последователь1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите тяговых сетей постоянного тока от токов короткого замыкания.

Известно устройство для защиты 5 тяговой сети постоянного тока, содержащее блок сравнения и блок вьщеления приращения тока, имеющий цепь с большой постоянной времени С13.

Недостатком этого устройства явля- 10 ется суммирование отдельных приращения тока нагрузки, следующих непосредственно друг за другом за время, соизмеримое с постоянной времени устройства, вследствие чего снижает- 15 ся чувствительность устройства.

Известно устройство для защиты тяговой сети постоянного тока, содержащее датчик тока, к выходу которого подключен вход блока выделения при- 20 ращения тока, блок управления, к выходу которого подключен управляющий вход блока выделения приращения тока, блок сравнения, вход которого подключен к выходу блока выделения 25 приращения тока и исполнительный орган. Это устройство может выделить отдельное приращение тока нагрузки но соединенных дифференциатора и элемента сравнения.

4..устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блок выделения приращения тока содержит сумматор, первый вход которого подключен к основному входу непосредственно, а второй — через управляемый ключ, подключенный к управляющему входу,,запоминающий конденсатор, подключенный ко второму входу сумматора, при этом третий вход сумматора подключен к суммирующему входу блока.

5. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е е с я тем, что блок памяти содержит входной управляемый ключ, подключенный к параллельно соединенным запоминающему конденсатору и делителю напряжения, причем управляемый вход управляющего ключа подключен к управляющему входу блока памяти.

3 и относится к разряду импульсных устройств (21.

Однако это устройство для защиты тяговой сети не учитывает естественного уменьшения приращения тока короткого замыкания, вызванного увеличением тока нагрузки, предшествующего короткому замыканию. Это не позволяет добиться предельной чувстЬительности защиты, реагирующей на приращение тока.

Целью изобретения является повыheave чувствительности.

Поставленная цель по первому варианту достигается тем, что в уст» ройство для защиты сети постоянного тока от короткого замыкания, содержащее последовательно соединенные датчик тока, блок выделения приращения тока; блок сравнения с заданным уровнем сигнала и исполнительный орган, а также включенный между выходом датчика тока и управляющим входом блока выделения приращения тока блок управления, введен блок памяти, включенный между выходом датчика тока и суммирующим входом блока выделения приращения тока, причем уп1132

3 равляющий вход блока памяти подключен к выходу блока управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство (по второму варианту) для защиты сети постоянного тока от короткого замыкания, содержащее последовательно соединенные датчик тока, блок выделения приращения тока, блок сравнения с заданным уровнем сигнала и исполнитель- 1о ный орган, а также включенный между выходом датчика тока и управляющим входом блока выделения приращения тока блок управления, введен блок памяти, включенный между выходом f5 датчика тока и суммирующим входом блока сравнения с заданным уровнем сигнала, причем управляющий вход блока памяти подключен к выходу блока управления.

При этом блок управления состоит из последовательно соединенных дифференциатора и элемента сравнения.

Блок выделения приращения тока

О содержит сумматор, .первый вход которого подключен к основному входу непосредственно, а второй ; через управляемый ключ, подключенный к управляющему входу, запоминающий конденсатор, подключенный ко второму входу сумматора, при этом третий вход сумматора подключен к суммирующему входу блока.

Блок памяти содержит входной управляемый ключ, подключенный к па35 раллельно соединенным запоминающему конденсатору и делителю напряжения, причем, управляемый вход управляемого ключа подключен к управляющему входу блока памяти.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство по первому варианту содержит датчик тока 1, блок управления 2, блок 3 выделения приращения тока, блок памяти 4, блок сравнения с заданным уровнем сигнала 5, выход датчика тока подключен ко входам блока 3 выделения приращения тока, блока управления 2, блока памяти 4, выход блока памяти 4 подключен к суммирующему входу блока 3 выделения приращения тока, выход блока 3 выделения приращения тока подключен к.входу блока сравнения 5.

Блок 3 выделения приращения тока содержит управляемый ключ 6 и конденсатор 7, сумматор 8, блок памяти 4

321 4 содержит управляемый ключ 9, конденсатор 10 и делитель 11 на резисторах, определяющий коэффициент учета предшествующего тока. Выход блока сравнения 5 подключен к исполнительному органу устройства 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал на выходе датчика тока 1 пропорционален току в защищаемой сети. До появления приращения тока ключи 6 и 9 замкнуты, поэтому напряжения на конденсаторах 7 и 10 полностью отслеживают текущее значение тока в защищаемой сети.

Первый же момент возникновения приращения тока сопровождается появлением производной тока. Производную тока получают с помощью дифференциатора блока управления 2 ° Появление производной тока фиксируется элементом сравнения блока управления

2, который при этом срабатывает, и на выходе блока 2 появляется сигнал, под действием которого размыкаются ключи 6 и 9. В результате этого на конденсаторах 7 и 1О оказывается зафиксированной величина напряжения, пропорциональная току, предшествующему приращению тока.

Несмотря на то, что в цепи после начала изменения тока, вследствие малости времени срабатывания элемен-. та сравнения блока 2 (доли миллисекунды) по сравнению со временем нарастания тока в цепи (80-150 мс для условий метрополитена), это напряжение оказывается с большой точностью пропорциональным току в це-пи до момента его изменения.

После отключения ключей 6 и 9 в сумматоре 8 происходит вычитание напряжений, одно из которых пропор ционально текущему значению тока (верхний вход), а другое — предшествующему значению, хранящемуся на конденсаторе 7 (средний вход) . Поэтому блок 3 вШделяет напряжение, пропорциональное приращению тока, которое затем поступает на блок сравнения 5.

Эффект снижения уставки устройства в функции предшествующего тока реализуется с помощью блока памяти 4, Часть напряжения, пропорционального предшествующеиу току, хранящаяся на конденсаторе }0 подается или на суммируниций вход блока 3 и увели1 t32321

Составитель Ю.Барабанов

Редактор А.Долинич Техред 0.Неце Корректор М.Максимишинец

Тираж 613 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9801/42 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чивает поступающий на блок сравне:ния 5 сигнал, тем самым заставляя его работать при меньшем значении приращения тока.

Сигнал с блока управления 2, управляющего раэмыканием ключей 6 и 9, подается в течение времени, .пока длится нарастание тока. После исчезновения сигнала с блока 2 уст-. ройство вновь возвращается в исходное положение и конденсаторы 7 и 10 начинают вновь отслеживать текущее значение тока.

Второй вариант устройства отличается oi первого тем,: что выход блока памяти 4 подключен к суммирующему входу блока сравнения 5.

Эффект повышения чувствительности достигается тем, что часть напряжения, пропорционального предшествующему току, хранящаяся на конден5 саторе t0, подается на суммирующий вход блока сравнения 5, увеличивая сравниваемый сигнал. Блок сравнения

5 выдает сигнал на исполнитель.ный орган при меньшем изменении

10 тока.

Таким образом, эа счет контроля уровня предшествующему короткому замыканию тока повышается чувстви15 тельность защиты и снижается вероятность неотключения короткого замыкания.