Розробка методу захисту тягової електромережі від струмів короткого замикання, основаної на новій ознаці

Autor: Mikhalichenko, Pavel, Biliuk, Ivan, Kyrychenko, Olexandr, Nadtochii, Victor, Nadtochiy, Anatoly
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 6, № 8 (102) (2019): Енергозберігаючі технології та обладнання; 12-18
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 6, № 8 (102) (2019): Энергосберегающие технологии и оборудование; 12-18
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6, № 8 (102) (2019): Energy-saving technologies and equipment; 12-18
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: All types of relay protection are based on comparing the values for certain attributes under a system's normal and emergency operational modes. A new attribute for defining the emergency mode in a direct current traction electricity supply system has been proposed, namely, the speed of voltage drop in the feeder of a traction substation. It is known that at a short circuit in the traction network, its voltage is reduced. Its sharpest, almost linear, decrease is observed, first, at the first moment of the emergency transition process, and, second, at a short circuit site and at points near it. Therefore, the steepness of the front of such a reduction in a feeder voltage could become an attribute of short circuit. A given attribute makes it possible to determine the type of short circuit based on a distance from the power source. In addition, we have proposed the circuit solutions for implementing a system of protection based on this attribute. Three options for building such protection systems have been considered. A first option implies using a RC filter. A second variant employs a pulse transformer. A third option is to use a bridge scheme. Each scheme has its advantages and disadvantages; however, modern electronics and digital technology make it possible to implement any of them. In the future, this would facilitate the construction of a selective protection (in terms of distance) from short circuit. To this end, one needs to use as many protection kits as how many points along a traction line must be monitored. Such a system is also easily implemented by software using microprocessor equipment.The practical results from our study at a section of traction power supply of the Dnieper Railroad make it possible to assert that the proposed technique for determining short circuits is rather effective. It could be used as an additional (backup) system in general relay-protective hardware. That would improve the reliability of power supply systems for traction networks. Overall, the considered technique for determining short circuits could be used in any DC power system
Все виды релейной защиты основаны на сравнении значений определенных признаков при нормальных и аварийных режимах работы системы. Предложен новый признак определения аварийного режима системы тягового электроснабжения постоянного тока, а именно, скорость падения напряжения фидера тяговой подстанции. Как известно, при коротком замыкании в тяговой сети ее напряжение снижается. Наиболее резкое, практически линейное, ее уменьшение наблюдается, во-первых в первый момент времени аварийного переходного процесса, и, во-вторых, в месте короткого замыкания и в точках вблизи него. Поэтому крутизна фронта такого уменьшения фидерного напряжения может быть признаком короткого замыкания. Данный признак позволяет определять вид короткого замыкания по дальности от источника питания. Кроме того, предложены схемные решения реализации системы защиты, основанной на этом признаке. Рассматривается три варианта построения таких систем защиты. Первый вариант с использованием RC фильтра. Второй вариант с использованием импульсного трансформатора. Третий вариант заключается в использовании мостовой схемы. Каждая схема имеет свои преимущества и недостатки, но современная электроника и цифровая техника позволяют реализовать любую из них. Это в перспективе будет способствовать построению селективной по дальности защиты от КЗ. Для реализации такой системы необходимо использовать такое число комплектов защиты, сколько точек вдоль тяговой линии необходимо контролировать. Такая система также легко реализуется программными средствами с использованием микропроцессорной техники.Практические результаты, полученные при исследовании в области тягового электроснабжения Приднепровской железной дороги, позволяют утверждать, что предложенный способ определения коротких замыканий является достаточно эффективным. Его можно использовать как дополнительную (дублирующую систему) к общей релейной-защитной аппаратуре. Это повысит надежность систем электроснабжения тяговых сетей. Рассмотренный способ определения коротких замыканий может быть использован в любой электроэнергетической системе постоянного тока
Всі види релейного захисту основані на порівнянні значень певних ознак при нормальних та аварійних режимах роботи системи. Запропоновано нову ознаку визначення аварійного режиму системи тягового електропостачання постійного струму, а саме, швидкість спадання наруги фідера тягової підстанції. Як відомо, при короткому замиканні в тяговій мережі її напруги знижується. Найбільш різке, практично лінійне, її зменшення спостерігається, по-перше в перший момент часу аварійного перехідного процесу, і, по-друге, в місці короткого замикання і в точках поблизу нього. Тому крутизна фронту такого зменшення фідерної напруги може бути ознакою короткого замикання. Дана ознака дозволяє визначати вид короткого замикання за дальністю від джерела живлення. Крім того, запропоновані схемні рішення реалізації системи захисту, основаній на цій ознаці. Розглядається три варіанта побудови таких систем захисту. Перший варіант з використанням RC фільтра. Другий варіант з використанням імпульсного трансформатора. Третій варіант полягає у використанні мостової схеми. Кожна схема має свої переваги та недоліки, але сучасна електроніка та цифрова техніка дозволяють реалізувати будь яку з них. Це у перспективі сприятиме побудові селективного за дальністю захисту від КЗ. Для цього необхідно використовувати стільки комплектів захисту, скільки точок вздовж тягової лінії необхідно контролювати. Таки система також легко реалізується програмними засобами з використанням мікропроцесорної техніки.Практичні результати, отримані при дослідженні в ділянці тягового електропостачання Придніпровської залізниці, дозволяють стверджувати що запропонований спосіб визначення коротких замикань є досить ефективним. Його можливо використовувати як додаткову (дублюючу систему) в загальній релейній-захисній апаратурі. Це підвищить надійність систем електропостачання тягових мереж. Загалом розглянутий спосіб визначення коротких замикань може бути використаний у будь-якій електроенергетичній системі постійного струму
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: