ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРАВНИТЕЛЬНОГО ТОКА НА УЧАСТКЕ ТЯГОВОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области информационных систем электрифицированного железнодорожного транспорта и предназначена для определения и минимизации уравнительного тока в тяговой сети переменного тока с двусторонним питанием.
Известен способ определения уравнительного тока на двухпутном участке тяговой сети переменного тока (патент РФ №212811120). Данный способ не позволяет определить уравнительный ток на однопутном участке тяговой сети переменного тока.
Также известен способ определения уравнительного тока на участке тяговой сети переменного тока при двухстороннем питании (патент РФ №2116206). Согласно данному способу определяют отсутствие нагрузки в тяговой сети по относительному содержанию третьей гармоники и вычисляют искомый ток по известным значениям энергии и напряжения. При данном способе в случае неискажающей нагрузки (некоторые типы электровозов, наличие качественных фильтров в тяговой сети) возможен низкий уровень третьей гармоники, не позволяющий использовать описанный метод. Возможно также появление высокого уровня третьей гармоники сигнала в питающем напряжении, не связанное с нагрузкой тяговой сети.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является способ определения уравнительного тока (Локомотив, №2, 2000, стр.36. Б.М.Бородулин, В.А.Кващук, В.Т.Черемисин. Как измерить уравнительный ток), позволяющий высчитывать величину уравнительного тока по показаниям счетчиков смежных подстанций, осуществляющих питание межподстанционной зоны при двустороннем питании. Недостатками предложенного способа является необходимость временного отключения питающих фидеров, выполнение расчета по косвенным данным, через измеренные счетчиками значения потребленной энергии. Данные снимаются с двух счетчиков электроэнергии, которые находятся на смежных тяговых подстанциях.
Целью полезной модели является повышение точности измерения уравнительного тока за счет применения прямых измерений тока, выполняемых с помощью измерительных трансформаторов тока и аналого-цифровых преобразователей, оперативности за счет использования передачи данных об измеряемых токах от аналого-цифровых преобразователей через локальную сеть в ЭВМ.
Указанная цель достигается тем, что система содержит первый и второй трансформаторы тока, подключенные к питающим фидерам трансформаторов первой и второй тяговых подстанций, питающих тяговую сеть, которые передают сигналы, пропорциональные измеряемым токам, соответственно на первый и второй аналогово-цифровые преобразователи (АЦП), подключенные к локальной сети через узлы системы передачи данных соответственно первой и второй тяговых подстанций; рельсовые датчики наличия поезда, количество которых определяется числом рельсовых цепей на участке между тяговыми подстанциями, через соответствующие узлы системы передачи данных также подключенные к локальной вычислительной сети (ЛВС); к этой же локальной вычислительной сети через адаптер сети подключена электронно-вычислительная машина (ЭВМ), которая при отсутствии поезда в межподстанционной зоне, что определяется нулевыми сигналами с рельсовых датчиков наличия поезда и равенством по модулю и противоположностью знаков токов питающих фидеров тяговых трансформаторов, приравнивает значение уравнительного тока величине и знаку тока фидера первого тягового трансформатора.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемой системы.
Расположенные на первой и второй тяговой подстанции первый и второй тяговые трансформаторы (Тр1 и Тр2), питающие одну межподстанционную зону подключены соответственно к разным концам межподстанционной зоны: питающий фидер к контактному проводу, фидер отсоса - к рельсу. При неравенстве выходных напряжений Тр1 и Тр2 через контактную сеть и рельс протекает уравнительный ток, который является причиной значительных потерь электроэнергии. При нахождении поездов в межподстанционной зоне измерение уравнительного тока вызывает затруднение, поэтому предлагаемое устройство определяет уравнительный ток в промежутках, когда поезда отсутствуют в межподстанционной зоне.
Первый и второй трансформаторы тока (ТТ1 и ТТ2), передают сигналы, пропорциональные токам питающих фидеров в АЦП1 и АЦП2, которые через узлы системы передачи данных первой и второй тяговых подстанций (узел СПД ТП 1 и узел СПД ТП2) передают информацию о величине и знаке токов питающих фидеров в ЛВС. На всех рельсовых участках, количество которых n может быть различно и определяется длиной межподстанционной зоны установлены рельсовые датчики наличия поезда (РДНП1…РДНПn), при отсутствии поезда в межподстанционной зоне выход каждого датчика имеет нулевое состояние. Выходные сигналы РДНП1…РДНПn через узлы передачи данных (соответственно узел СПД1…узел СПДn) передаются в ЛВС.
ЭВМ через адаптер ЛВС получает информацию по ЛВС от всех АЦП и РДНП, которые имеют каждый свой IP-адрес.
ЭВМ периодически опрашивает все перечисленные узлы СПД и анализирует информацию. Случай, соответствующий нулевым сигналам всех РДНП, соответствует отсутствию поездов в межподстанционной зоне. При этом, если ток I1 питающего фидера Тр1 равен по величине и противоположен по знаку току 12 питающего фидера Тр2, то в контактной сети протекает только уравнительный ток 1 тр.
При выполнении двух перечисленных условий уравнительный ток равен току питающего фидера I тр=I1.
Использование предлагаемой системы позволит повысить точность измерения уравнительного тока за счет применения прямых измерений тока, выполняемых с помощью измерительных трансформаторов тока и аналого-цифровых преобразователей и оперативность за счет использования передачи данных об измеряемых токах от аналого-цифровых преобразователей через локальную сеть в ЭВМ. Использование предлагаемой системы позволит оперативно определять уравнительный ток и принимать меры по его минимизации.