УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТА СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НА РАЗЪЕДИНИТЕЛЯХ

Изобретение относится к устройствам электроснабжения железнодорожного транспорта, и в частности, к электроснабжению постов секционирования контактной сети переменного тока.
Известно устройство поста секционирования (ПС) на управляемых разъединителях с формированием неселективной защиты межподстанционной зоны [1, 2]. Основная особенность постов секционирования на разъединителях - простота выполнения, надежность работы и минимальные эксплуатационные затраты на обслуживание.
Поэтому практически весь Северный ход Горьковской ж.д. использует ПС на разъединителях с одним трансформатором напряжения в его шине [3]. При коротком замыкании (КЗ) в контактной сети отключаются выключатели присоединений питающих линий контактной сети на тяговых подстанциях рассматриваемой межподстанционной зоны и в бестоковую паузу отключаются разъединители ПС. Принимаем за прототип устройство ПС на разъединителях по [3, рис. 1, в], а именно устройство автоматизации ПС контактной сети переменного тока на разъединителях с трансформатором напряжения в шине поста и с реле напряжения с размыкающим контактом, подключенным к нему, содержащее реле времени, действующим на отключение разъединителей в бестоковую паузу.
Недостатки прототипа. Независимо от вида КЗ (проходящее или устойчивое) ПС всегда «разбирается» (отключается) и остается отключенным до момента включения его по команде энергодиспетчера. В то же время, при проходящих КЗ нет необходимости отключать разъединители ПС, при том, что число их обычно достигает 90% от всех КЗ.
ПРИМЕЧАНИЕ. Проходящие К3 - исчезают (самоликвидируются) при отключении напряжения, а устойчивые - не исчезают.
Цель полезной модели. При проходящих КЗ не отключать ПС, тем самым повысить эксплуатационную надежность электроснабжения.
Для реализации цели полезной модели введено устройство контроля проходящего КЗ в тяговой сети с выходным размыкающим контактом, который формирует с последовательно соединенным размыкающим контактом реле напряжения цепочку на включение реле времени.
На рисунке представлена схема устройства полезной модели, где введены следующие обозначения:
1 - участки контактной сети;
2 - разъединители управляемые поста;
3 - шина ПС;
4 - трансформатор напряжения;
5 - реле напряжения;
6 - устройство контроля проходящего КЗ (УККЗ);
7 - замыкающий контакт реле напряжения;
8 - реле времени;
9 - замыкающий контакт реле времени;
10 - выходной размыкающий контакт УККЗ;
11 - реле промежуточное отключения разъединителя;
12 - короткое замыкание.
Устройство работает следующим образом.
При КЗ 12 в любой точке контактной сети 1 межподстанционной зоны отключаются четыре выключателя на смежных тяговых подстанциях (на рис. не показаны) и далее снижается напряжение на шине 3 ПС и трансформаторе напряжения 4 вплоть до нуля. В результате замыкается размыкающий контакт 7 реле напряжения 5. Если КЗ проходящее, то устройство УККЗ по фазе остаточного напряжения определяет факт наличия остаточного напряжения и размыкается выходной размыкающий контакт 10, разрывая цепь питания реле времени 8, которое своим контактом (контакт 9) разрывается цепь на промежуточные реле 11 отключения разъединителей 2.
Если же КЗ устойчивое, то устройство УККЗ не сработает, замкнется контакт 9 и будет дана команда на отключение разъединителей 2.
Необходимость реле времени 8 - отстройка от переходных процессов и фиксация надежного формирования остаточного напряжения для устройства УККЗ, генерируемого электроподвижным составом.
Устройство контроля проходящего КЗ (УККЗ) 6 подробно рассмотрено в [2] и изготавливается в НИИЭФА-ЭНЕРГО в интеллектуальном терминале ИнТер [4]. В новых вариантах ПС, изготавливаемых НИИЭФА-ЭНЕРГО, защита и автоматика питающих линий контактной сети выполнена на терминалах ИнТер. Поэтому использование УККЗ ИнТер на ПС не представляет трудностей.
В [5; 6] также применяется устройство УККЗ на ПС, но принципиальное отличие предлагаемого устройства от указанного в [5; 6] следующее. Предлагаемое устройство предназначено для ПС на разъединителях, а устройство в [5; 6] - для постов на выключателях. И как следствие, в [5; 6] УККЗ воздействует на включение выключателей поста секционирования, а в предлагаемом устройстве УККЗ блокирует отключение разъединителей.
Кроме того, предлагаемое Устройство автоматизации ПС может применяться и на постах, оборудованных выключателями, в тех случаях, когда по алгоритму автоматизации межподстанционной зоны выключатели ПС отключаются в бестоковую паузу (как например, на Южном ходу Горьковской ж.д.).
Отметим еще важное обстоятельство с применением устройства УККЗ. Срабатывание УККЗ (контакта 10) свидетельствует о том, что одновременно действуют два фактора: 1) питающие линии контактной сети обеих смежных тяговых подстанций отключились от КЗ, и 2) отсутствие устойчивого КЗ. Поэтому оправдано не отключать («разбирать») ПС.
Экономический эффект применения предлагаемой полезной модели состоит в том, что при аварийных режимах в подавляющих случаях ПС не будут «разбираться» и аварийный режим пройдет без негативных последствий. Указанное подтверждает надежность электроснабжения в аварийных ситуациях.
Литература
1. Фигурнов Е.П. Релейная защита. Учебник для вузов ж.-д. трансп - М.: Желдориздат, 2002. - 720 с.
2. Герман Л.А. Герман В.Л. Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока: монография - М.: МИИТ, 2014.- 173 с.
3. Герман Л.А., Корнеев В.А. Новые задачи автоматизации тяговых сетей переменного тока // Локомотив - 2014 - №6. - С.41-42.
4. Терминал интеллектуальный присоединений 27,5 кВ ИнТер-27,5-ФКС. Руководство по эксплуатации АВ093-00-000-00_01 РЭ.
5. Пост секционирования контактной сети переменного тока: пат. на полезную модель №160050 ФИПС Роспатент: МПК G01R 31/42 (2006.01) / Л.А. Герман, В.А. Корнеев, Д.С. Попов, Д.В. Якунин // Заявл. 28.10.2015; опубл. 27.02.2016. Бюл. №6.
6. Пост секционирования контактной сети переменного тока: пат.на полезную модель №172099 ФИПС Роспатент: МПК G01R 31/42 (2006.01) / Л.А. Герман, В.А. К.С. Субханвердиев; заявитель и патентообладатель Московский гос. ун-т путей сообщения Императора Николая II - МГУПС (МИИТ). №2017105746; Заявл. 21.02.2017; опубл. 28.06.2017. Бюл. №19.
7. Герман Л.А., Ишкин Д.В., Якунин Д.В. Как настроить автоматику тяговых сетей переменного тока. Локомотив - 2015 - №1 с. 43 -44.