RU2406624C1

RU2406624C1 - Electric power supply system of electrified ac railways

Info

Publication number: RU2406624C1
Application number: RU2009146375/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Потапович Григорьев (RU); Николай Потапович Григорьев; Артем Андреевич Крикун (RU); Артем Андреевич Крикун; Алексей Игоревич Соколовский (RU); Алексей Игоревич Соколовский
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2010-12-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to electric power supply for electrified railways. Proposed system comprises transformer substations, power transformers with taps "a", "b" and "c", rail circuits with insulating joints and impendence bond with secondary winding, junction resistors, traction load, grounding circuits, grounded rails, secondary railway rails and outgoing feeders, ADC units, registration units, comparator unit and indication unit, and current transducers. Transformer substations are interconnected via contact circuit via taps "a" or "b" and rail circuits. One traction load output is connected to contact and another one is connected with rail circuits. Taps "c" are connected via grounded rails with grounding circuits. Outgoing feeders and secondary railway rails are connected with rail circuits via midpoints of taps of impendence bonds with secondary winding. Current transducers are connected in connection conductors and to ADC units connected with indication unit via registration unit and comparator unit connected in series.

EFFECT: higher reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к системам тягового электроснабжения железных дорог на переменном токе напряжением 27,5 кВ, в частности к вопросам контроля работоспособности цепей обратного тока тяговых подстанций.The invention relates to traction power supply systems for railways with alternating current voltage of 27.5 kV, in particular to the issues of monitoring the operability of the reverse current circuits of traction substations.

Для электрических железных дорог переменного тока известна проблема повреждения цепей обратного тока тяговых подстанций. Цепи обратного тока являются одним из важных звеньев системы тягового электроснабжения. Необходимость их контроля связана со своевременным принятием решений, направленных на обеспечение безопасности движения поездов, например, при рекуперативном торможении. Отсутствие в известных системах оценки токораспределения и выявления неисправностей в элементах цепи обратного тока тяговых подстанций отрицательным образом может сказаться на работе системы тягового электроснабжения.For AC electric railways, the problem of damage to the reverse current circuits of traction substations is known. Reverse current circuits are one of the important links in the traction power supply system. The need for their control is associated with the timely adoption of decisions aimed at ensuring the safety of train traffic, for example, during regenerative braking. The absence of current distribution assessment and failure detection in the elements of the reverse current circuit of the traction substations can negatively affect the operation of the traction power supply system.

Известна система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока [Система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока [Текст] / А.Н.Бычков, Б.И.Косарев, Г.Н.Косолапов, С.Д.Соколов, Л.А.Черноусов, Т.П.Добровольскис, Е.П.Фигурнов, В.П.Кручинин, А.С.Бочев (СССР). - №1115940; Заявл. 14.03.83; Опубл. 30.09.84, Бюл №36]. Система электроснабжения содержит тяговые подстанции, связанные между собой тяговой сетью, выполненной в виде контактной подвески, усиливающего и экранирующего проводов, а также рельсовые цепи. Рельсовые цепи разделены изолирующими стыками на участки, связанные между собой средними точками выводов дроссель-трансформаторов. Тяговая нагрузка одним выводом подключена к контактной подвеске, другим выводом - к рельсовым цепям. Между тяговой подстанцией и контактной подвеской включен резонансный контур, содержащий последовательно соединенные емкость и индуктивность, при этом параллельно емкости подключен дроссель.The known system of power supply of electrified transport of alternating current [System of power supply of electrified transport of alternating current [Text] / A.N. Bychkov, B.I. Kosarev, G.N.Kosolapov, S.D. Sokolov, L.A. Chernousov, T. P. Dobrovolskis, E.P. Figurnov, V.P. Kruchinin, A.S. Bochev (USSR). - No. 1115940; Claim 03/14/83; Publ. 09/30/84, Bull No. 36]. The power supply system contains traction substations, interconnected by a traction network made in the form of a contact suspension, reinforcing and shielding wires, as well as rail chains. Rail circuits are divided by insulating joints into sections connected by midpoints of the terminals of the choke transformers. Traction load with one terminal is connected to the contact suspension, with the other terminal is connected to the rail chains. Between the traction substation and the contact suspension, a resonant circuit is included, containing a capacitor and an inductance connected in series, while a choke is connected in parallel with the capacitor.

Система электроснабжения работает следующим образом. В нормальном режиме работы системы от тяговой подстанции к тяговой нагрузке через емкость, индуктивность и контактную подвеску проходит ток, возвращающийся обратно на подстанцию через рельсовую цепь с дроссель-трансформаторами и экранирующий провод. При обрыве и падении усиливающего провода на экранирующий в контактной подвеске протекает ток короткого замыкания. На емкости резонансного контура увеличивается напряжение, что приводит к насыщению дросселя. При этом сопротивление дросселя уменьшается, шунтирует емкость и в схему вводится индуктивность, ограничивающая ток короткого замыкания.The power supply system operates as follows. In the normal mode of operation of the system, a current passes from the traction substation to the traction load through the capacitance, inductance and contact suspension, which returns back to the substation through a rail circuit with choke transformers and a shielding wire. If the reinforcing wire breaks and falls onto the shielding in the contact suspension, a short circuit current flows. The voltage on the capacitance of the resonant circuit increases, which leads to saturation of the inductor. In this case, the resistance of the inductor decreases, shunts the capacitance and the inductance limiting the short circuit current is introduced into the circuit.

Известная система позволяет обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение тяговых нагрузок. Благодаря наличию в системе экранирующего провода уменьшается уровень электромагнитных влияний на смежные линии. За счет наличия в системе резонансной цепи происходит ограничение токов короткого замыкания в тяговой сети.The known system allows for reliable and uninterrupted power supply of traction loads. Due to the presence of a shielding wire in the system, the level of electromagnetic influences on adjacent lines is reduced. Due to the presence of a resonant circuit in the system, short circuit currents are limited in the traction network.

Недостаток известной системы электроснабжения состоит в том, что система не раскрывает распределение обратных токов в системе и не позволяет выявить неисправности в цепях обратного тока тяговых подстанций.A disadvantage of the known power supply system is that the system does not disclose the distribution of reverse currents in the system and does not allow to identify malfunctions in the reverse current circuits of traction substations.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока [Бей Ю.М. Тяговые подстанции / Бей Ю.М., Мамошин P.P., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г. - М.: Транспорт, 1986. - 319 с.]. Система электроснабжения содержит тяговые подстанции, силовые трансформаторы с выводами «а», «b» и «с», контактную подвеску, рельсовые цепи с изолирующими стыками и дроссель-трансформаторами, переходные сопротивления, тяговую нагрузку, заземленные рельсы, контуры заземления, рельсы подъездных путей тяговых подстанций и воздушные фидеры отсоса.The closest to the claimed device in technical essence and the achieved result is a power supply system for electrified railways of alternating current [Bei Yu.M. Traction substations / Bei Yu.M., Mamoshin P.P., Pupynin V.N., Shalimov M.G. - M .: Transport, 1986. - 319 p.]. The power supply system contains traction substations, power transformers with terminals “a”, “b” and “c”, contact suspension, rail circuits with insulating joints and choke transformers, transition resistance, traction load, grounded rails, ground loops, access rails traction substations and air suction feeders.

Тяговые подстанции связаны между собой контактной сетью через выводы «а» или «b» силовых трансформаторов, а также рельсовыми цепями, разделенными изолирующими стыками на участки, связанные между собой средними точками выводов дроссель-трансформаторов и соединенные с землей переходными сопротивлениями. Тяговая нагрузка одним выводом подключена к контактной сети, другим выводом - к рельсовым цепям. Выводы «с» силовых трансформаторов тяговых подстанций через соединительные проводники соединены с заземленными рельсами. К заземленным рельсам через соединительные проводники подключены контуры заземления, связанные с землей, рельсы подъездных путей тяговых подстанций и воздушные фидеры отсоса. При этом воздушные фидеры отсоса и рельсы подъездного пути связаны с рельсовыми цепями через средние точки выводов дроссель-трансформаторов.Traction substations are interconnected by a contact network through the terminals “a” or “b” of power transformers, as well as rail circuits separated by insulating joints into sections connected by midpoints of the terminals of the choke transformers and connected to the ground by transient resistances. Traction load is connected to the contact network by one terminal, and by rail with the other terminal. Conclusions “c” of power transformers of traction substations are connected to grounded rails through connecting conductors. Ground loops connected to the ground, access rails of traction substations and air suction feeders are connected to grounded rails through connecting conductors. At the same time, air suction feeders and siding rails are connected to rail chains through the midpoints of the terminals of the choke transformers.

Известная система работает следующим образом. От тяговой подстанции к тяговой нагрузке по контактной сети протекает ток, одна часть которого возвращается на тяговую подстанцию по рельсовым цепям. Другая часть тока через переходные сопротивления попадает в землю и протекает по земле. В силовой трансформатор тяговой подстанции ток возвращается через вывод «с», связанный с заземленным рельсом, а также с рельсами подъездного пути и воздушным фидером отсоса, и через контур заземления подстанции.The known system operates as follows. A current flows from the traction substation to the traction load through the contact network, one part of which returns to the traction substation along the rail chains. Another part of the current through the transition resistance enters the ground and flows through the ground. The current returns to the power transformer of the traction substation through terminal “c” connected to the grounded rail, as well as to the rails of the driveway and the suction air feeder, and through the grounding circuit of the substation.

Известная система позволяет обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение тяговых нагрузок.The known system allows for reliable and uninterrupted power supply of traction loads.

Недостаток известной системы электроснабжения заключается в том, что система не обеспечивает достаточно надежного электроснабжения тяговых потребителей за счет того, что не позволяет выявлять неисправности в элементах цепи обратного тока тяговых подстанций.A disadvantage of the known power supply system is that the system does not provide sufficiently reliable power supply to traction consumers due to the fact that it does not allow to detect malfunctions in the elements of the reverse circuit of traction substations.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании системы электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока, позволяющей повысить надежность электроснабжения тяговых потребителей за счет выявления неисправностей в элементах цепи обратного тока тяговых подстанций.The problem solved by the invention is to create a power supply system for electrified railways of alternating current, which allows to increase the reliability of power supply to traction consumers by identifying faults in the elements of the reverse circuit of traction substations.

Для решения поставленной задачи система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащая тяговые подстанции, силовые трансформаторы с выводами «а», «b» и «с», рельсовые цепи с изолирующими стыками и дроссель-трансформаторами, переходные сопротивления, тяговую нагрузку, заземленные рельсы, контуры заземления, рельсы подъездных путей и воздушные фидеры отсоса, причем тяговые подстанции связаны между собой контактной сетью через выводы «а» или «b» силовых трансформаторов, а также рельсовыми цепями, разделенными изолирующими стыками на участки, соединенные между собой средними точками выводов дроссель-трансформаторов и связанные с землей переходными сопротивлениями, при этом тяговая нагрузка одним выводом подключена к контактной сети, другим выводом - к рельсовым цепям, выводы «с» силовых трансформаторов через заземленные рельсы связаны соединительными проводниками с контурами заземления, соединенными с землей, рельсами подъездных путей тяговых подстанций, и воздушными фидерами отсоса, а воздушные фидеры отсоса и рельсы подъездных путей тяговых подстанций соединены с рельсовыми цепями через средние точки выводов дроссель-трансформаторов, дополнительно снабжена блоками аналогово-цифровых преобразователей, блоками регистрации, блоком сравнения и блоком индикации, а также измерительными преобразователями тока, включенными в соединительные проводники и подключенными к блокам аналогово-цифровых преобразователей, связанных с блоком индикации через последовательно соединенные блоки регистрации и блок сравнения.To solve this problem, the power supply system of electrified railways of alternating current, containing traction substations, power transformers with terminals “a”, “b” and “c”, rail circuits with insulating joints and choke transformers, transition resistance, traction load, grounded rails , ground loops, siding rails and air suction feeders, and traction substations are interconnected by a contact network via terminals “a” or “b” of power transformers, as well as rail circuits, section insulating joints on sections connected by midpoints of the terminals of the inductor transformers and connected to the ground by transient resistances, while the traction load is connected to the contact network with one terminal, and to the rail circuits with the other terminal, the power transformers terminals “c” are connected through grounded rails connecting conductors with ground loops connected to ground, access rails of traction substations, and air suction feeders, and air suction feeders and access rails traction substations are connected to the rail circuits through the midpoints of the outputs of the choke transformers, additionally equipped with analog-to-digital converters, registration units, a comparison unit and an indication unit, as well as current measuring transducers included in the connecting conductors and connected to the analog-to-digital converters blocks associated with the display unit through series-connected registration units and a comparison unit.

Заявляемое решение отличается от прототипа тем, что оно дополнительно снабжено блоками аналогово-цифровых преобразователей, блоками регистрации, блоком сравнения и блоком индикации, а также измерительными преобразователями тока, включенными в соединительные проводники и подключенными к блокам аналогово-цифровых преобразователей, связанных с блоком индикации через последовательно соединенные блоки регистрации и блок сравнения.The claimed solution differs from the prototype in that it is additionally equipped with blocks of analog-to-digital converters, registration units, a comparison unit and an indication unit, as well as current measuring transducers included in the connecting conductors and connected to the analog-to-digital converters blocks connected to the indication unit via series-connected registration units and a comparison unit.

Наличие существенных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».The presence of significant distinguishing features indicates the conformity of the proposed solution to the patentability criterion of the invention of "novelty."

Благодаря отличительным признакам заявляемая система электроснабжения позволяет выявлять неисправности в элементах цепи обратного тока тяговых подстанций. Это обусловлено тем, что измерительные преобразователи тока, установленные в соединительных проводниках, измеряют токи вывода «с» силового трансформатора, рельсов подъездного пути, контура заземления тяговой подстанции и воздушного фидера отсоса. Далее, связанные с измерительными преобразователями тока блоки аналогово-цифровых преобразователей, блоки регистрации, блок сравнения и индикации преобразовывают измеренные токи, регистрируют их значения, анализируют состояние элементов контролируемой цепи и отображают информацию о состоянии. В случае обрыва одного из элементов цепи обратного тока и равенства нулю его тока в системе выдается сигнал о повреждении соответствующей цепи. Это позволяет своевременно устранять неисправности элементов цепи обратного тока тяговых подстанций, что повышает надежность электроснабжения тяговых потребителей и безопасность движения в системе тягового электроснабжения.Thanks to the distinguishing features of the inventive power supply system allows you to identify malfunctions in the elements of the reverse circuit of traction substations. This is due to the fact that the current measuring transducers installed in the connecting conductors measure the output currents “from” the power transformer, the rails of the driveway, the ground loop of the traction substation and the air suction feeder. Further, the blocks of analog-to-digital converters connected to the measuring current transducers, the recording units, the comparison and indication unit convert the measured currents, register their values, analyze the state of the elements of the monitored circuit and display status information. If one of the elements of the reverse current circuit breaks and its current is zero in the system, a signal is issued about the damage to the corresponding circuit. This allows timely elimination of malfunctions of reverse circuit elements of traction substations, which increases the reliability of power supply to traction consumers and the safety of movement in the traction power supply system.

Неожиданным результатом является то, что помимо выявления обрывов цепей при нулевом токе в одной из цепей заявляемое устройство позволяет выполнить анализ токораспределения в элементах цепей обратного тока, более полно оценить их состояние и выявить обрывы с ненулевыми токами в поврежденных цепях. Это обусловлено тем, что на основании измеренных значений токов вывода «с» силового трансформатора, рельсов подъездного пути, контура заземления тяговой подстанции и воздушного фидера отсоса определяются коэффициенты токораспределения для трех элементов цепи обратного тока. Коэффициенты токораспределения для каждого элемента цепи обратного тока сравниваются с коэффициентами, задающими их предельные значения. В случае превышения коэффициентами предельных значений выдается сигнал о неисправности соответствующей цепи.The unexpected result is that in addition to detecting open circuits at zero current in one of the circuits, the claimed device allows you to analyze the current distribution in the elements of the reverse current circuits, more fully assess their condition and identify breaks with non-zero currents in damaged circuits. This is due to the fact that based on the measured values of the output currents “c” of the power transformer, the rails of the driveway, the ground loop of the traction substation and the air suction feeder, the current distribution coefficients for the three elements of the reverse current circuit are determined. The current distribution coefficients for each element of the reverse current circuit are compared with the coefficients specifying their limiting values. If the coefficients exceed the limit values, a signal is given about the malfunction of the corresponding circuit.

Такая причинно-следственная связь не известна из уровня техники. Следовательно, она является новой, и заявляемое решение соответствует критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».Such a causal relationship is not known from the prior art. Therefore, it is new, and the claimed solution meets the criterion of patentability of the invention "inventive step".

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока иллюстрирована чертежами.The power supply system of the electrified railways of alternating current is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена схема системы электроснабжения.Figure 1 presents a diagram of a power supply system.

На фиг.2 представлена блок-схема алгоритма обнаружения неисправностей в цепях обратного тока.Figure 2 presents a block diagram of an algorithm for detecting faults in reverse current circuits.

Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока содержит тяговые подстанции 1, силовые трансформаторы 2 с выводами «а» 3, «b» 4 и «с» 5, контактную сеть 6, рельсовые цепи 7 с изолирующими стыками 8 и дроссель-трансформаторами 9, переходные сопротивления 10, тяговую нагрузку 11, заземленные рельсы 12, соединительные проводники 13, контуры заземления тяговых подстанций 14, рельсы подъездных путей 15, воздушные фидеры отсоса 16, а также измерительные преобразователи тока 17, блоки аналогово-цифровых преобразователей 18, блоки регистрации 19, блок сравнения 20 и блок индикации 21.The electric power supply system of electrified railways of alternating current contains traction substations 1, power transformers 2 with terminals “a” 3, “b” 4 and “c” 5, contact network 6, rail circuits 7 with insulating joints 8 and inductor-transformers 9, transition resistance 10, traction load 11, grounded rails 12, connecting conductors 13, ground loops of traction substations 14, rails of access roads 15, air suction feeders 16, as well as current measuring transducers 17, blocks of analog-to-digital converters 18, blocks registration 19, the comparison unit 20 and the display unit 21.

Тяговые подстанции 1 связаны между собой контактной сетью 6 через выводы «а» 3 или «b» 4 силовых трансформаторов 2, и рельсовыми цепями 7, разделенными изолирующими стыками 8 на участки, связанные между собой средними точками выводов дроссель-трансформаторов 9. Рельсовые цепи 7 связаны с землей переходными сопротивлениями 10. Тяговая нагрузка 11 одним своим выводом подключена к контактной сети 6, другим выводом - к рельсовым цепям 7. Выводы «с» 5 силовых трансформаторов 2, а также контуры заземления 14, связанные с землей, рельсы подъездных путей 15 и воздушные фидеры отсоса 16 через соединительные проводники 13 соединены с заземленными рельсами 12. При этом воздушные фидеры отсоса 16 и рельсы подъездных путей 15 подключены к рельсовым цепям через средние точки выводов дроссель-трансформаторов 9. Измерительные преобразователи тока 17 включены в соединительные проводники 13 и подключены к блокам аналогово-цифровых преобразователей 18. Блоки аналогово-цифровых преобразователей 18 связаны с блоком индикации 21 через последовательно соединенные блоки регистрации 19 и блок сравнения 20.Traction substations 1 are interconnected by a contact network 6 through terminals “a” 3 or “b” 4 of power transformers 2, and rail circuits 7, separated by insulating joints 8 into sections, interconnected by the midpoints of the terminals of the inductor transformers 9. Rail circuits 7 connected to the earth by transient resistances 10. Traction load 11 with one of its outputs is connected to the contact network 6, the other with output is connected to the rail circuits 7. Terminals “c” 5 of power transformers 2, as well as ground loops 14 connected to the ground, access rails 15 and the air suction feeders 16 are connected to the grounded rails 12 through the connecting conductors 12. In this case, the air suction feeders 16 and the rails of the access roads 15 are connected to the rail circuits through the midpoints of the terminals of the choke transformers 9. Current measuring transducers 17 are connected to the connecting conductors 13 and connected to blocks of analog-to-digital converters 18. Blocks of analog-to-digital converters 18 are connected to the display unit 21 through series-connected registration blocks 19 and the comparison unit 20.

Система электроснабжения работает следующим образом. От тяговой подстанции 1 через вывод «а» 4 силового трансформатора 2 к тяговой нагрузке 11 по контактной сети 6 протекает ток, одна часть которого возвращается на тяговую подстанцию по рельсовым цепям 7. Другая часть тока попадает в землю через переходные сопротивления 10 и протекает по земле. В силовой трансформатор 2 тяговой подстанции 1 ток возвращается через вывод «с» 5, связанный соединительными проводниками 13 через заземленный рельс 12 с рельсами подъездного пути 15 и воздушным фидером отсоса 16, а также через контур заземления подстанции 14, соединенный с землей. Ток вывода «с» 5 силового трансформатора 2, а также токи контура заземления 14, рельсов подъездного пути 15 и воздушного фидера отсоса 16, протекающие по соединительным проводникам 13, фиксируются измерительными преобразователями тока 17. Токи от измерительных преобразователей тока 17 попадают в блоки аналогово-цифровых преобразователей 18, где происходит их преобразование. Из блоков аналогово-цифровых преобразователей 18 токи поступают в блоки регистрации 19, где производится их регистрация. Далее, из блоков регистрации 19 токи поступают в блок сравнения 20, где определяются коэффициенты токораспределения и анализируется, превышают ли данные коэффициенты свои предельно допустимые значения. В случае превышения одним или несколькими коэффициентами предельных значений блок индикации 21 сигнализирует о повреждении соответствующих элементов цепи обратного тока.The power supply system operates as follows. From the traction substation 1 through the output “a” 4 of the power transformer 2 to the traction load 11, a current flows through the contact network 6, one part of which returns to the traction substation along the rail circuits 7. Another part of the current enters the ground through the transition resistance 10 and flows through the ground . To the power transformer 2 of the traction substation 1, the current returns through the terminal “c” 5, connected by connecting conductors 13 through the grounded rail 12 with the rails of the driveway 15 and the suction air feeder 16, as well as through the ground loop of the substation 14 connected to the ground. The output current “c” 5 of the power transformer 2, as well as the currents of the ground loop 14, the rails of the driveway 15 and the air feeder of the suction 16, flowing through the connecting conductors 13, are recorded by the current transducers 17. The currents from the current transducers 17 fall into the analog- digital converters 18, where they are converted. From the blocks of analog-to-digital converters 18, the currents flow into the registration blocks 19, where they are registered. Further, from the registration units 19, the currents are supplied to the comparison unit 20, where the current distribution coefficients are determined and analyzed whether these coefficients exceed their maximum permissible values. If one or more coefficients exceeds the limit values, the display unit 21 signals damage to the corresponding elements of the reverse current circuit.

Обнаружение неисправностей в элементах цепи обратного тока происходит по следующему алгоритму. Первым шагом производится ввод значений коэффициентов к_1рпп, к_2рпп, к_1кзп, к_2кзп, к_1вфо, к_2вфо, времени начала измерения t и интервала измерения Δt. На основании исходных данных определяется время текущего измерения t в виде суммы времени начала измерения t и интервала измерения Δt. Следующим шагом выполняется регистрация мгновенных значений токов

Fault detection in the elements of the reverse current circuit occurs according to the following algorithm. The first step is to enter the values of the coefficients k _1rpp , k _2rpp , _1kzp , _2kzp , _1vfo , _2vfo , the measurement start time t and the measurement interval Δt. Based on the source data, the current measurement time t is determined as the sum of the measurement start time t and the measurement interval Δt. The next step is to register the instantaneous current values

Далее в алгоритме идет последовательность действий, которая повторяется для всех элементов цепи обратного тока. Рассмотрим ее на примере рельсов подъездного пути. Первым определяется относительное значение тока цепи рельсов подъездного пути в виде коэффициента

Далее значение коэффициента

сравнивается с величиной заданного коэффициента

и, в случае, если коэффициент

меньше значения к_1рпп, формируется сигнал о неисправности цепи рельсов подъездного пути. Если коэффициент

больше значения к_1рпп, далее производится сравнение

с величиной коэффициента к_2рпп. В случае, если значение коэффициента

превышает к_2рпп, то это значит, что ток цепи рельсов подъездного пути превышает предельно допустимое значение, и неисправны цепи контура заземления подстанции или воздушного фидера отсоса. Если коэффициент

лежит в пределах, заданных коэффициентами к_1рпп и к_2рпп, то формируется сообщение об исправности цепи рельсов подъездного пути и выполняется переход к проверке следующего элемента цепи обратного тока - контура заземления подстанции. Последовательность проверки контура заземления подстанции аналогична проверке рельсов подъездного пути. Проверка содержит следующие шаги: определяется коэффициент

коэффициент

сравнивается с коэффициентами к_1кзп и к_2кзп, в случае, если

формируется сигнал о неисправности цепи контура заземления, если

то выполняется переход к проверке воздушного фидера отсоса. Если

то формируется сообщение об исправности цепи контура заземления и выполняется переход к проверке воздушного фидера отсоса.Next in the algorithm is a sequence of actions that is repeated for all elements of the reverse current circuit. Consider it on the example of siding rails. The first is determined by the relative value of the current circuit rails of the driveway in the form of a coefficient

Further, the coefficient value

compared with the value of a given coefficient

and, if the coefficient

less than the value of _1rpp , a signal is formed about a malfunction of the rails of the driveway. If the coefficient

more value to _1rpp , then a comparison is made

with a coefficient value of _2rpp . In case the coefficient value

exceeds _2rpp , this means that the current of the driveway rail circuit exceeds the maximum permissible value, and the ground circuit of the substation or suction air feeder is faulty. If the coefficient

lies within the limits specified by the coefficients to _1rpp and to _2rpp , then a message is generated about the serviceability of the rail circuit of the driveway and a transition is made to check the next element of the reverse current circuit - the ground circuit of the substation. The sequence of checking the ground loop of the substation is similar to checking the rails of the driveway. The check contains the following steps: the coefficient is determined

coefficient

compares with the coefficients to _1kzp and to _2kzp , if

a signal is generated about the malfunction of the ground loop circuit if

This proceeds to check the suction air feeder. If

This generates a message about the health of the ground loop circuit and proceeds to check the suction air feeder.

Проверка воздушного фидера отсоса выполняется в последовательности, аналогичной приведенной выше для рельсов подъездного пути и контура заземления подстанции. В конце работы алгоритма производится опрос на вывод результатов измерений. В случае положительного ответа устройством индикации выводится информация о состоянии цепей рельсов подъездного пути, контура заземления подстанции и воздушного фидера отсоса. В случае отрицательного ответа происходит переход к шагу переопределения времени измерения t, вычисляется его новое значение с учетом интервала измерения Δt и алгоритм повторяется.Checking the air suction feeder is carried out in a sequence similar to the above for the rails of the driveway and the ground loop of the substation. At the end of the algorithm, a survey is conducted to display the measurement results. In the case of a positive response, the display device displays information about the condition of the circuits of the rails of the driveway, the ground circuit of the substation and the suction air feeder. In the case of a negative answer, the transition to the step of redefining the measurement time t takes place, its new value is calculated taking into account the measurement interval Δt and the algorithm is repeated.

Таким образом, заявляемое решение позволяет выявлять неисправности элементов цепи обратного тока тяговых подстанций по нулевому значению тока в цепи. Кроме того, система позволяет выполнить анализ токораспределения в элементах цепей обратного тока, более полно оценить их состояние и выявить обрывы с ненулевыми токами в поврежденных цепях, благодаря чему повышается надежность электроснабжения тяговых потребителей и безопасность движения в системе тягового электроснабжения переменного тока.Thus, the claimed solution allows to identify malfunctions of the elements of the reverse current circuit of traction substations by the zero value of the current in the circuit. In addition, the system allows you to analyze current distribution in the elements of the reverse current circuits, more fully assess their condition and identify breaks with nonzero currents in damaged circuits, thereby increasing the reliability of power supply to traction consumers and the safety of movement in an AC traction power supply system.

Claims

Power supply system for electrified railways of alternating current, containing traction substations, power transformers with terminals “a”, “b” and “c”, rail circuits with insulating joints and choke transformers, transition resistance, traction load, grounded rails, ground loops, access track rails and air suction feeders, while traction substations are connected by a contact network through the terminals “a” or “b” of power transformers, as well as by rail circuits separated by insulating joints at parts connected to each other by the midpoints of the terminals of the choke transformers and connected to the earth by transient resistances, while the traction load is connected to the contact network with one terminal, and to the rail circuits with the other terminal, and the terminals “c” of the power transformers are connected by connecting conductors to the circuits through grounded rails grounding connected to ground, rails of access roads of traction substations, and air suction feeders, and air suction feeders and rails of access roads of traction substations with rail circuits through the midpoints of the outputs of the choke transformers, characterized in that the system is additionally equipped with blocks of analog-to-digital converters, registration units, a comparison unit and a display unit, as well as current measuring transducers included in the connecting conductors and connected to the analog-digital blocks converters associated with the display unit through series-connected registration units and a comparison unit.