SU740555A1 - Apparatus for locating the faults of traction network of electric railway - Google Patents

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в устройствах защиты контактной сети при системе питания переменным током с линейными автотрансформаторами. ⁵ The invention relates to the field of railway transport and can be used in contact network protection devices with an alternating current power system with linear autotransformers. ⁵

Известны устройства для определения места повреждения в тяговой сети, принцип действия которых основан на определении отношения величин токов, сопротивлений нулевой последовательности на концах линии электропередачи.Known devices for determining the location of damage in the traction network, the principle of which is based on determining the ratio of currents, zero-sequence resistances at the ends of the power line.

Это устройство состоит из датчиков, тока и напряжения нулевой последовательности, расположенных по концам линии, измерительного моста и фиксирующего устройства. Измеренные токи и напряжения нулевой последовательности подаются на реохорды, величина сопротивления _2Q которых устанавливается пропорциональной величине измеренного сигнала. Реохорды установлены в плечах измеритель— . ного моста, в диагонали моста установлен фиксирующий прибор, проградуированный в относительных единицах £1] .This device consists of sensors, current and zero sequence voltage located at the ends of the line, a measuring bridge and a fixing device. The measured currents and voltages of the zero sequence are supplied to the reochords, the resistance value _{2Q of} which is set proportional to the value of the measured signal. Rheochords installed in the shoulders of the meter. of the bridge, in the diagonal of the bridge a fixing device is installed, calibrated in relative units of £ 1].

В этом устройстве величина тока, протекающего через диагональ моста при заданных параметрах, пропорциональна расстоянию до места короткого замыкания.In this device, the magnitude of the current flowing through the diagonal of the bridge with the given parameters is proportional to the distance to the place of the short circuit.

Однако применение этого устройства для системы тяговой сети переменного тока невозможно, так как при такой системе питания не имеется токов и напря—¹ жений нулевой последовательности. Кроме этого, система имеет линейные автотрансформаторы, которые расположены нерав-’ номерно вдоль зоны питания. Наличие автотрансформаторов сильно искажает кривую токов короткого замыкания и напряжения на подстанциях.However, the use of this device for the traction system of the AC network is not possible, since in such a system, power is not available The stresses currents and zero sequence zheny ^1. In addition, the system has linear autotransformers, which are located unevenly along the power zone. The presence of autotransformers greatly distorts the curve of short circuit currents and voltage at substations.

Известно устройство, принцип действия которого основан на измерении сопротивления петли короткого замыкания со стороны одной из подстанций, пропорционального расстоянию до места короткого замыкания. Устройство состоит из установленных на одной тяговой подстанA device is known whose principle of operation is based on measuring the resistance of a short circuit loop from one of the substations, proportional to the distance to the short circuit location. The device consists of installed on one traction substation

740555 4 ции датчиков тока и напряжения, соединенных с блоками деления напряжения на ток и регистрирующего прибора. Сигналы датчиков напряжения и тока подаются на вход делителя напряжения на ток, кото- . ₅ рый своим выходом связан с регистрирующим прибором £2}.740555 4 current and voltage sensors connected to voltage-current dividing units and a recording device. The signals of the voltage and current sensors are fed to the input of the voltage divider to the current, koto-. _{The fifth} output is connected to a recording device £ 2}.

Однако применение известного устройства для системы питания переменного тока может дать недопустимо большую ю погрешность (до 40% расстояния между соседними автотрансформаторами) , так как величина полного сопротивления петли короткого замыкания в зависимости от расстояния до·, места'короткого.замыкания 15 изменяется по сложному закону.However, the use of a known device for an AC power system can give an unacceptably large error (up to 40% of the distance between adjacent autotransformers), since the value of the impedance of the short circuit loop, depending on the distance to ·, the location of short-circuit. Closing 15 varies according to a complex law .

Цель изобретения - повышение точности определения места повреждения.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the location of damage.

Цель достигается тем, что устройство снабжено установленными на другой тяго- 20 вой подстанции датчиками тока и напряжения, блоками деления напряжения на ток, сумматором сопротивлений, двумя делителями сопротивлений, причем выходы каждого из этих блоков деления напряжения 25 на ток подключены к входам сумматора сопротивлений и к первым входам каждого делителя сопротивлений, вторые входы которых соединены с выходом сумматора сопротивлений, а выходы делителей сопро- 30 тивлений подключены соответственно к регистрирующим блокам.The goal is achieved by the fact that the device is equipped with current and voltage sensors installed on another traction substation 20, voltage-current division blocks, a resistance combiner, two resistance dividers, the outputs of each of these 25 voltage-split divisions being connected to the inputs of the resistance combiner and to the first inputs of each resistance divider, the second inputs of which are connected to the output of the resistance adder, and the outputs of the resistance dividers are connected respectively to the recording units.

На чертеже изображена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Датчики 1 и 2 тока и датчики 3 и 4 напря- ³⁵ жений связаны блоками 5 и 6 деления напряжения на ток, связанными с сумматором 7 сопротивлений, соединенным с делителями 8 и 9 сопротивлений, соединенными с блоками 10 и 11 регистрации.Sensors 1 and 2, and current sensors 3 and 4 The stresses ³⁵ associated zheny blocks 5 and 6 the voltage division by the current associated with the adder 7 resistances connected to dividers 8 and 9 resistances connected to the blocks 10 and 11 of the registration.

Сигналы с измерительных датчиков 1 тока и датчиков 3 напряжения, измеренные на подстанции А, подаются на вход блока 5, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный величине сопротивления петли короткого замыкания, замеренной со стороны подстанции А. Аналогично сигналы с датчика 2 тока и датчика 4 напряжения подаются на вход блока 6, установленные на стороне подстанции Б линии. На выходе блока 6 получается сигнал, пропорциональный величине сопротивления петли короткого замыкания, измеренной со стороны подстанции Б.The signals from the measuring sensors 1 current and sensors 3 voltage, measured at substation A, are fed to the input of block 5, the output of which produces a signal proportional to the resistance of the short-circuit loop measured from the substation A. Similarly, the signals from sensor 2 of current and sensor 4 voltages are fed to the input of block 6, installed on the side of the substation B line. At the output of block 6, a signal is obtained proportional to the resistance value of the short-circuit loop measured from substation B.

Полученные сигналы с выходов делителей напряжения на ток попадают на вход сумматора 7 сопротивлений, а затем на первые входы делителей 8 и 9 сопротив лений, На вторые входы делителей сопротивлений подаются сигналы от соответствующих делителей напряжения на ток. На выходе блока 6 получается сигнал, пропорциональный сумме входных сопротивлений, а на выходе блоков 8, 9 - сигнал пропорциональный соответственно отношешению входного сопротивления со стороны каждой подстанции к сумме этих сопротивлений.The received signals from the outputs of the voltage dividers to the current go to the input of the adder 7 resistances, and then to the first inputs of the dividers 8 and 9 resistances. The signals from the respective voltage dividers to the current are fed to the second inputs of the resistance dividers. At the output of block 6, a signal is obtained proportional to the sum of the input resistances, and at the output of blocks 8, 9, a signal is proportional to the ratio of the input resistance from each substation to the sum of these resistances.

Сигналы с выхода делителей 8 и 9 подаются на выходе блоков 10 и 11, один из которых (10) регистрирует рас- . стояние до места короткого замыкания со стороны подстанции А, другой (11) со стороны подстанции Б.The signals from the output of the dividers 8 and 9 are fed to the output of blocks 10 and 11, one of which (10) registers the ra-. standing to the place of short circuit on the side of substation A, the other (11) on the side of substation B.

Сопротивление петли короткого замыкания, измеренное на одной из сторон линии, изменяется по сложному закону, что не позволяет точно определить место повреждения, поэтому изпользуются зависимости отношения входных сопротивлений со стороны каждой подстанции к сумме этих сопротивлений, которые почти линейно зависят от расстояния до места короткого замыкания.The resistance of the short circuit loop, measured on one side of the line, varies according to a complex law, which does not allow you to accurately determine the place of damage, therefore, the dependencies of the ratio of input resistances from each substation to the sum of these resistances, which almost linearly depend on the distance to the place of the short circuit, are used .

Для уменьшения погрешности в определении места повреждения на блоки 10 и 11 выводятся сигналы, пропорциональные зависимостям отношений входных сопротивлений со стороны подстанций А и Б и суммы сопротивлений.To reduce the error in determining the location of damage, blocks 10 and 11 output signals proportional to the dependences of the input resistance ratios on the part of substations A and B and the sum of the resistances.

Claims (2)

1 Изобретение относитс  к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в устройствах защиты контактной сети при системе питани  переменным током с линейными автотрансформаторами . Известны устройства дл  определени  места поврежде1ш  в т говой сети, -прин- цип действи  которых основан на определении отношени  величин токов, сопротивлений нулевой последовательности на концах линии электропередачи. Это устройство состоит из датчиков. тока и напр жени  нулевой последователь ности, расположенных по концам линии, измерительного моста и фиксирующего устройства. Измеренные токи и напр жени  нулевой последовательности подаютс  на реохорды, величина сопротивлени  которых устанавливаетс  пропорциональной величине измеренного сигнала. Реохорды установлены в плечах измеритель- ного моста, в диагонали моста установле фиксир тощнй прибор, проградуированньй в относктельных единвдах ij . В этом устройстве величина тока, протекающего через диагональ моста при заданных параметрах, пропорциональна рассто нию до места короткого замыкани . Однако применение этого устройства дл  системы т говой сети переменного тока невозможно, так как при такой системе питани  не имеетс  токов и напр жений нулевой последовательностн. Кроме этого, система имеет лннейт 1е .автотрансформаторы , которые расположены неравномерно вдоль зоны питани . Наличие автотрансформаторов сильно искажает кривую токов короткого замыкани  и напр жени  на подстанци х. Известно устройство, принцип действи  которого основан на измерении сопротивлени  петли короткого замыкани  со стороны одной из подстанций, пропорционального рассто нию до места короткого замыкани . Устройство состоит из установленных на одной т говой подстанции датчиков тока и напр жени , соедийенных с блоками делени  напр жени  на ток и регистрирующего прибора. Сигналы датчиков напр жени  и тока подаютс  на вход делител  напр жени  на ток, который своим выходом св зан с регистрирую щим прибором 2}. Однако применение известного устройства дл  системы питани  переменного тока может дать недопустимо большую погрещность (до 40% рассто ни  между соседними автотрансформаторам.и), так как величина полного сопротивлени  петли короткого замыкани  в зависимости от рассто ни  ДО , местаКороткого.замыкани  измен етс  по сложному закону. Цель изобретени  - повышение точности определени  места повреждени . Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено установленными на другой т говой подстанции датчиками тока и найр же ни , блоками делени  напр жени  на ток, сумматором сопротивлений, двум  делител ми сопр.отивлений, причем выходы каждо Го из этих блоков делени  напр жени  на ток подключены к входам сумматора сопротивлений и к первым входам каждого делител  сопротивлений, вторые входы которых соединены с выходом сумматора сопротивлений, а выходы делителей сопротивлений подключены соответственно к ре гистрирующим блокам. На чертеже изображена схема устройства . Датчики 1 и 2 тока и датчики 3 и 4 напр жений св заны блоками 5 и 6 делени  напр жени  на ток, св занными с сумматором 7 сбпротиелений. соединенным с де лител ми 8 и 9 сопротивлений, соединенными с блоками 10 и 11 регистрации. Сигналы с измерительньк датчиков 1 тока и датчиков 3 напр жени , измеренные на подстанции А, подаютс  на вход блока 5, на выходе которсхго получаетс  сигнал, пропорциональный величине сопротивлени  петли коротксиго замыка ни , замеренной со стороны подстанции А. Аналогично сигналы с датчика 2 тока и датчика 4 напр жени  подаютс  на вход блока 6, установленные на подгстанции Б линии. На выходе блсжа 6 получаетс  сигнал, пропорциональный величи не сопротивлени  петли короткого замыка ни , измеренной со стороны подстайдии Б Полученные сигналы с вькодов делителей напр жени  на ток попадают на вхо сумматора 7 сопротивлений, а затем на первые входы делителей 8 и 9 сопротИЕ 7 554 лбний, На вторые входы делителей сопротивлений подаютс  сигналы от соответствующих делителей напр жени  на ток. На выходе блока 6 получаетс  сигнал, пропорциональный сумме входных сопротивлений , а на выходе блоков 8, 9 - сигнал пропорциональный соответственно отношешению входного сопротивлени  со стороны каждой подстанции к сумме этих сопротивлений . Сигналы с выхода делителей 8 и 9 подаютсй на блоков 10 и 11, один из которых (10) регистрирует рас- . сто ние до места короткого замыкани  со стороны подстанции А, другой (11) со стороны подстанции Б. Сопротивление петли короткого замыкани , измеренное на одной из сторон линии , измен етс  по сложному закону, что не позвол ет точно определить место повреждени , поэтому изпользуютс  зависимости отношени  Бходньк сопротивлений со стороны каждой подстанции к сумме этих сопротивлений, которые почти линейно завис т от рассто ни  до места короткого замыкани . Дл  уменьшени  погрешности в определении места повреждени  на блоки 10 и 11 вывод тс  сигналы, пропорциональные зависимост м отношений входных сопротивлений со стороны подстанций А и Б и суммы сопротивлений. Формула изобретени  Устройство дл  определени  места повреждени  т говой сети электрифицированной железной дороги, содержащее установленные на одной т говой подстанции датчики тока и напр жени , соединенные с входами блоков делени  напр жени  на ток, и блоки регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  места повреждени , устройство снабжено установленными надругой т говой Подстанции датчиками тока н напр жени , блоками делени  напр жени  на ток, сумматором сопротивлений, двум  делител ми сопротивлений , причем выходы каждого из этих блоков делени  напр жени  на ток подключены к входам сумматора сопротивлений и к первым входам каждого делител  сопротивлений, вторые входы которых соединены с выходом сумматора сопротивлений , а выходы делителей сопротивлений подключены соответственно к регистрирующим блокам. Источники ннфс мадии, , прин тые во внимание при акспе|зтизе 1. Борухман В. А. и др. Устройства дл  определени  места повреждени  на 74055 5 воздушных лини х электропередач. М., ааергн , 1973. 1 The invention relates to the field of railway transport and can be used in contact circuit protection devices for an AC power system with linear autotransformers. Devices are known for determining the location of damage in a traction network, the principle of action of which is based on determining the ratio of currents and zero-sequence resistances at the ends of the transmission line. This device consists of sensors. current and voltage of zero sequence, located at the ends of the line, measuring bridge and fixing device. The measured currents and zero-sequence voltages are applied to the rheochords, the resistance value of which is set proportional to the magnitude of the measured signal. The rechords are installed in the shoulders of the measuring bridge, in the diagonal of the bridge a fixed fixture was installed, graduated in relative units ij. In this device, the amount of current flowing through the diagonal of the bridge for a given parameter is proportional to the distance to the short circuit point. However, the use of this device for an AC mains power system is impossible, since with such a power supply system there are no currents and voltages zero sequence. In addition, the system has lnneit 1e autotransformers, which are unevenly arranged along the feed zone. The presence of autotransformers strongly distorts the curve of short-circuit and voltage currents at substations. A device is known whose principle of action is based on measuring the resistance of a short circuit loop from one of the substations proportional to the distance to the short circuit point. The device consists of current and voltage sensors connected to a single traction substation, connected to voltage dividing units and a recording device. The signals of the voltage and current sensors are fed to the input of a voltage divider for the current, which is connected to a recording device 2 by its output. However, the use of a known device for an AC power supply system can give an unacceptably large fault (up to 40% of the distance between adjacent autotransformers.), Since the magnitude of the short-circuit loop impedance depends on the complex distance of the short-circuit. . The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the location of damage. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with current sensors and lowers installed on the other traction substation, voltage dividing units, an adder of resistances, two resistance impedance dividers, each output of these voltage dividing units connected to the inputs of the resistance adder and to the first inputs of each resistance divider, the second inputs of which are connected to the output of the resistance adder, and the outputs of the resistance dividers are connected respectively to the registering units. The drawing shows a diagram of the device. The current sensors 1 and 2 and the voltage sensors 3 and 4 are connected by blocks 5 and 6 of dividing the voltage by the current connected to the adder 7 of the probes. connected to resistance units 8 and 9, connected to registration blocks 10 and 11. Signals from current sensors 1 and sensors 3, measured at substation A, are fed to the input of unit 5, at the output of which a signal is obtained that is proportional to the short-circuit loop resistance value measured from substation A. Similarly, signals from current sensor 2 and Voltage sensor 4 is supplied to the input of unit 6 installed at the substation B line. At the output of BLSJ 6, a signal is obtained that is proportional to the magnitude of the resistance of the short circuit loop, measured from the side of side B. The received signals from the codes of the voltage dividers to the current go to the input of the resistance adder 7 and then to the first 547 , The second inputs of the resistance dividers are supplied with signals from the respective voltage dividers. At the output of block 6, a signal is obtained proportional to the sum of the input resistances, and at the output of blocks 8, 9 a signal is proportional to the ratio of the input resistance from each substation to the sum of these resistances. The signals from the output of dividers 8 and 9 are fed to blocks 10 and 11, one of which (10) registers ras-. Stand up to the short circuit location on the side of substation A, the other (11) on the side of substation B. The short circuit loop resistance, measured on one side of the line, changes according to a complex law, which does not allow to accurately determine the location of the damage, therefore the dependencies the ratio of Bhodnk resistances from each substation to the sum of these resistances, which depend almost linearly on the distance to the short circuit point. To reduce the error in determining the location of the damage, blocks 10 and 11 output signals proportional to the dependences of the ratios of the input resistances on the part of substations A and B and the sum of the resistances. Apparatus of the Invention A device for determining the location of damage to a traction network of an electrified railway, containing current and voltage sensors installed on a single traction substation, connected to the inputs of the voltage dividing units, and recording units, in order to improve the accuracy detecting the place of damage, the device is equipped with current and voltage sensors installed on the external traction substation, voltage dividing units for current, a resistance adder, two resistance dividers The outputs of each of these voltage dividing units are connected to the inputs of the resistance adder and to the first inputs of each resistance divider, the second inputs of which are connected to the output of the resistance adder, and the outputs of the resistance dividers are respectively connected to the recording units. Sources of information on madia, taken into account during the inspection 1. Borukhman V. A., et al. Devices for determining the location of damage on 74055 5 overhead power lines. M., Aergn, 1973. 2. Автфсков свидетельство СССР № leMiO, кл. В 60 М 5/00, 1962 (прототип).2. Autofsk certificate of the USSR № leMiO, cl. In 60 M 5/00, 1962 (prototype). иand