Испытатель коротких замыканий (ИКЗ)
Испытатель коротких замыканий ИКЗ проверяет контактную сеть (к.с.) на наличие короткого замыкания (КЗ), и, в случае обнаружения КЗ, запрещает АПВ. ИКЗ подключается к фидерному автомату со стороны контактной сети, т. е. к фидеру к.с.
ИКЗ состоит из двух частей: высоковольтной и низковольтной, рис.2. В высоковольтной части находятся испытательный трансформатор Т1, измерительный трансформатор Т2 и две диодные цепочки. Верхняя диодная цепочка – компенсационная, нижняя – испытательная. Диоды зашунтированы RC-цепочками для выравнивания обратного напряжения и ограничения скорости нарастания обратного напряжения. Диодные цепочки подключены к вторичной обмотке испытательного трансформатора, испытательная цепочка к отводу с напряжением 100В, компенсационная цепочка к отводу 200В. На первичную обмотку испытательного трансформатора подаётся напряжение питания 220В. Последовательно с диодными цепочками включены резисторы 360 Ом. В цепь испытательной цепочки включена первичная обмотка измерительного трансформатора. Вторичная обмотка измерительного трансформатора нагружена на подстроечный резистор, напряжение с которого подаётся на разделительный трансформатор Т3. Подстроечным резистором задаётся уставка срабатывания ИКЗ. Напряжение с вторичной обмотки разделительного трансформатора выпрямляется и подаётся на пороговый элемент. К инверсному выходу порогового элемента подключена обмотка реле сигнализации срабатывания ИКЗ (РСИ). Прямой выход порогового элемента подключен к схеме АПВ.
Когда фидерный автомат включен, на контактную сеть и на ИКЗ подаётся 3,3 кВ, обе диодные цепочки закрыты, ток по ним не протекает.
При отключении фидерного автомата напряжение в контактной сети начинает падать. Считается, что если короткого замыкания в контактной сети нет, то в течение 2-3 секунд напряжение опускается не ниже 250-300 В, и диодные цепочки остаются закрытыми. При дальнейшем понижении напряжения в контактной сети диодные цепочки открываются и по ним протекают токи I1 и I2. Величина токов определяется остаточным сопротивлением контактной сети Rост. При наличии короткого замыкания напряжение в контактной сети опускается сразу до нуля.
При увеличении тока в первичной обмотке измерительного трансформатора увеличивается ток во вторичной обмотке и увеличивается падение напряжения на подстроечном резисторе. Соответственно увеличивается напряжение, снимаемое с подстроечного резистора и подаваемое на первичную обмотку разделительного трансформатора. При увеличении напряжения на вторичной обмотке разделительного трансформатора выше уставки срабатывает пороговый элемент. На прямом выходе Х1 появляется сигнал логическая 1, на инверсном выходе Х2 появляется сигнал логический 0. Сигнал с выхода Х1 поступает в схему логики АПВ и запрещает АПВ. Сигнал с выхода Х2 поступает на обмотку реле РСИ. Второй вывод обмотки подключен к шинке питания –Uk. На выводах обмотки РСИ появляется разность потенциалов и реле срабатывает, сигнализируя о наличии КЗ. Уставка задаётся так, чтобы запрет на АПВ выдавался при остаточном сопротивлении контактной сети менее 50 Ом. При остаточном сопротивлении более 100 Ом запрет не выдаётся.
Компенсационная цепочка служит для улучшения селективности работы ИКЗ.
Рис. 1. Функциональная схема АПВ фидера
Рис. 2. Схема испытателя коротких замыканий
Литература
1. Почаевец В. С. Автоматизированные системы управления устройствами электроснабжения железных дорог. М.: Маршрут, 2003. – 318с.
2. Василевский Н. Н. и др. Аппаратура автоматики и телемеханики в устройствах энергоснабжения. М.: Траспорт, 1971. – 256с.
3. Почаевец В. С. Защита и автоматика устройств электроснабжения. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. – 191с.
Учебное издание
Фролов Леонид Александрович