RU25117U1 - Устройство для защиты низковольтных фидеров электроснабжения постов электрической централизации на железных дорогах - Google Patents

Abstract

Устройство для защиты низковольтных фидеров электроснабжения постов электрической централизации на железных дорогах, состоящее из трансформаторной подстанции, к которой подключен фидер электроснабжения, соединенный через автоматический выключатель с вводной панелью поста электрической централизации, отличающееся тем, что устройство снабжено датчиками тока в каждом из фазных проводов (А, В, С) и нулевом проводе (N), датчиком дифференциальной токовой защиты, блоком управления автоматическим выключателем, исполнительным блоком защиты, электронным блоком преобразования информации и блоком регистрации и оповещения аварийных режимов, причем выходы датчиков тока и датчика дифференциальной токовой защиты соединены с соответствующими входами электронного блока преобразования информации, выходы которого соединены соответственно через блок управления автоматическим выключателем с исполнительным блоком защиты, а через блок регистрации и оповещения аварийных режимов - с вводной панелью, установленной на посту электрической централизации.

Description

УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ низковольтных ФИДЕРОВ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОСТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЦЕНТРАЛИЗАЦРШ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

Устройство относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (ЖАТС) и, в частности, к системам электроснабжения постов электрической централизации (ЭЦ), на железнодорожном транспорте, питаемых от трансформаторных подстанций (ТН) или различных пунктов электроснабжения, расположенных на железнодорожных станциях.

Известны устройства электроснабжения постов ЭЦ, в которых защита при различных аварийных режимах (например, при коротком замыкании и перенапряжениях) осуществляется на стороне низковольтных фидеров (как правило, на постах ЭЦ и ТН) автоматическими выключателями или предохранителями на номинальный ток, равный номинальному току низковольтной обмотки трансформатора в соответствии с расчетными параметрами цепей электроснабжения 1,2. Нри этом с целью исключения случаев перегрева и повреждения линейных трансформаторов при устойчивом к.з. с низкой стороны предусмотрены временные интервалы в работе автоматических выключателей 2, 3. Это в ряде случаев приводит к возникновению пожаров на постах ЭЦ и снижению требований электробезопасности, а также к длительным задержкам движения поездов.

Кроме этого, применяемые способы защиты при несанкционированных режимах на всех существующих системах электроснабжения постов ЭЦ не являются селективными и универсальными для различных возможных подключений: трехфазная сеть 380 В с изолированной нейтралью, двухфазная сеть 380/220 В, однофазная сеть 380 В и однофазная сеть 220 В. Известные устройства защиты не могут быть использованы и при системах электроснабжения постоянного тока. Известны также устройства защиты цепей электроснабжения потребителей, разрабатываемые согласно требованиям ГОСТ Р 50571.1-93 Электроустановки зданий. Однако, эти устройства заЩИТЫ не обладают многофункциональностью. Для систем электроснабжения постов ЭЦ необходимо, чтобы устройства защиты осуществляли отключение защищаемого объекта при различных авариях как на стороне нагрузки: при прямом касании человека токоведущих частей, перегрузках и к.з., токах утечки в землю через ухудшившуюся изоляцию, опасном напряжении между землей и зануленными открытыми проводящими частями, так и на стороне питания (ТП): при обрыве фазного или нулевого провода, асимметрии фазных напряжений (для трехфазного исполнения) и замыкании фазы на нулевой провод.

Кроме этого, для постов ЭЦ следует осуществлять контроль и фиксацию аварийных режимов, а также возможность оперативного оповещения служб электропотребителей и электроснабжения.

Структурная схема устройства для защиты низковольтных фидеров электроснабжения постов электрической централизации приведена на фиг.1, где показано: 1 - трансформаторная подстанция (пункт питания), 2 - датчики тока в каждом из фазных проводов А, В, С и нулевом проводе N, 3 - датчик дифференциальной токовой защиты, 4 - блок автоматического выключателя, разъединителя, 5 - вводная панель, установленная на посту ЭЦ, 6- электронный блок преобразования информации, 7 - блок управления автоматическим выключателем, 8 - исполнительный блок защиты, 9 - блок регистрации и оповещения аварийных режимов.

Предлагаемое устройство защиты фидеров электроснабжения постов ЭЦ представляет собой низковольтное комплектное устройство наружного или внутреннего исполнения, устанавливаемое в непосредственной близости от трансформаторных подстанций (ТП). Защита осуществляется по величине токов как фазных проводов (А, В., С), так и нулевого провода фидера N за счет включения датчиков тока 2, а также по дифференциальному току от датчика дифференциальной токовой защиты 3 (включается в провода фидера согласно проекта), возникающему обычно при снижении изоляции в системе фидер-нагрузка, либо при несанкционированном подключении нагрузок потребителей (с фазы на землю вместо нейтрали), либо при нарушении в системе заземления и электроснабжения объектов, имеющих несколько питающих фидеров от разных фидеров (на фиг. 1 показаны заземляющие устройства на трансформаторной подстанции (ЗУтп) и на посту ЭЦ (ЗУэц), через которые могут протекать токи утечки 1у). Защита осуществляется, как правило, двухступенчато:

-посредством датчиков тока 2, электронного блока преобразования информации 6 и независимого расцепителя 4 обеспечивается высокоточные и стабильные уставки защитных отключений и быстродействия блока управления автоматическим выключателем 7, установленные потребителем с помощью задатчика уставок электронного блока преобразования информации 6;

-посредством дифференциального и токовых датчиков, а также четырехполюсных автоматов обеспечиваются предельные значения уставок отключения фидеров независимо от работоспособности электронного блока преобразования информации 6, логическая схема построения которого сочетает указанные выше ступени защиты. Одновременно посредством блока регистрации и оповещения аварийных режимов 9 осуществляется сигнализация о работе как системы электроснабжения на посту ЭЦ, так и регистрация всех аварийных и несанкционированных режимов цепей питания.

Предлагаемое устройство возможно применять при всех известных системах электроснабжения: трехфазная сеть 380 В с изолированной нейтралью, двухфазная сеть 380/220 В, однофазная сеть 380 В и однофазная сеть 220 В, а также при всех напряжениях при системе постоянного тока. При этом предусмотрено необходимое число исполнений по допустимому рабочему току. Кроме этого, рассматриваемая защита имеет след тощие особенности: вах гот цио -широкий диапазон переключения уставок защиты и быстродействия защит (обеспечивает селективность защит и максимальный учет специфики объекта электроснабжения); -наличие функций раннего обнаружения токов фидера и раннего обнаружения ухудщения сопротивления изоляции фидера (по дифференциальному току); -наличие резервирующих токовых и дифференциально-токовых электромагнитных расцепителей на верхние значения токовых уставок; -наличие энергонезависимой памяти причин предшествовавщих защитных отключений; -возможность быстрой диагностики и поверки посредством малогабаритного переносного пульта (поставляется по отдельному заказу с партией устройств); -возможность последующей модернизации электроснабжения объекта (от двухпроводных к трех-, четырех- и пятипроводным) без замены самого устройства. Учитывая, что на сети железных дорог потребность в таких устройстоставляет не менее 60 тысяч комплектов, при разработке и массовом излении учтены требования минимальной стоимости и низких эксплуатаных затрат.

источники РШФОРМАЩИ

1.Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту устройств электроснабжения СЦБ (ЦЭ-4430, 1988 г.).

2.ГОСТ Р 50571.1-93 Электроустановки зданий.

3.Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах (ЦЭ-191, 1993 г.).

Авторы:

А.В. Наумов А.А. Наумов .А.В. Никитин ; ;i i--- A.B. Кузьменко

Claims (1)

1. Устройство для защиты низковольтных фидеров электроснабжения постов электрической централизации на железных дорогах, состоящее из трансформаторной подстанции, к которой подключен фидер электроснабжения, соединенный через автоматический выключатель с вводной панелью поста электрической централизации, отличающееся тем, что устройство снабжено датчиками тока в каждом из фазных проводов (А, В, С) и нулевом проводе (N), датчиком дифференциальной токовой защиты, блоком управления автоматическим выключателем, исполнительным блоком защиты, электронным блоком преобразования информации и блоком регистрации и оповещения аварийных режимов, причем выходы датчиков тока и датчика дифференциальной токовой защиты соединены с соответствующими входами электронного блока преобразования информации, выходы которого соединены соответственно через блок управления автоматическим выключателем с исполнительным блоком защиты, а через блок регистрации и оповещения аварийных режимов - с вводной панелью, установленной на посту электрической централизации.