PL248867B1 - Układ energoelektroniczny do zasilania systemu odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest układ energoelektroniczny do zasilania systemu odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego, dołączony do pętli sieci trakcyjnej (S) z prostownikiem (P) sterowanym, zasilanym z transformatora (T). Charakteryzuje się on tym, że pierwsze wyjście energetyczne (e1) prostownika (P) połączone jest poprzez dławik wygładzający (D) i układ do pomiaru prądu (A1) do początku pętli sieci trakcyjnej (S), a drugie wyjście energetyczne (e2) połączone jest do końca pętli sieci trakcyjnej (S) oraz między wyjścia energetyczne (e3) dławika wygładzającego (D) i (e2) prostownika (P) dołączony jest układ do pomiaru napięcia (V1). Układ do pomiaru prądu (A1) i układ do pomiaru napięcia (V1) podłączone są liniami pomiarowymi sygnałów z układem kontroli rezystancji (UR), którego linia sygnału wyjściowego podłączona jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem (Js), zaś jej wyjście sterujące dołączone jest do wejścia sterującego prostownika (P).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ energoelektroniczny do zasilania systemu odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego dołączony do pętli sieci trakcyjnej z prostownikiem sterowanym.

Z opisów patentowych znane są układy do odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego.

Z opisu patentowego PL228775B1 znany jest układ odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego, który zawiera tylko rozwiązanie układu jako dodatkowy prostownik sterowany dołączony do głównego zespołu prostownikowego w podstacji trakcyjnej.

Z opisu patentowego PL228774B1 znany jest układ do odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego. Rozwiązanie tam przedstawione zawiera tylko układ przekształtnika podwyższającego napięcie prądu stałego na końcach odcinków dwóch sieci trakcyjnych sterowany bezpośrednio przez czujniki pomiarowe temperatury i wilgotności. W opisanych rozwiązaniach brak jest elementów umożliwiających reagowanie na zmieniające się warunki pracy systemu. Brak jest również zabezpieczeń przed wszelkiego rodzaju awariami, które mogą wystąpić w układzie zasilania sieci trakcyjnej. Wspomniane rozwiązania nie zapewniają bezpiecznej pracy systemu. Zawierają one uproszczone struktury bez szczegółowych rozwiązań. Brak jest wielu elementów pomiarowych jak i układów sterowania.

Problemem technicznym do rozwiązania jest potrzeba sterowania prostownikiem do odladzania sieci trakcyjnej przy zmieniających się warunkach obciążenia sieci.

Przedmiotem wynalazku jest układ do zasilania systemu odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego dołączony do pętli sieci trakcyjnej, energoelektroniczny z prostownikiem sterowanym zasilanym z transformatora. Istotą układu jest to, że pierwsze wyjście energetyczne prostownika połączone jest poprzez dławik wygładzający i układ do pomiaru prądu do początku pętli sieci trakcyjnej a drugie wyjście energetyczne połączone jest do końca pętli sieci trakcyjnej oraz między wyjścia energetyczne prostownika dołączony jest układ do pomiaru napięcia. Układ do pomiaru prądu i układ do pomiaru napięcia podłączone są liniami pomiarowymi sygnałów z układem kontroli rezystancji, którego linia sygnału wyjściowego podłączona jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem, zaś jej wyjście sterujące dołączone jest do wejścia sterującego prostownika. Dodatkowo między wyjściami energetycznymi dławika i prostownika a początkiem i końcem pętli sieci trakcyjnej podłączony jest filtr harmonicznych. W odmianie rozwiązania pomiędzy wyjście energetyczne dławika wygładzającego a szynami toru podłączony jest drugi układ do pomiaru napięcia oraz pomiędzy drugie wyjście energetyczne prostownika a szynami toru dołączony jest trzeci układ do pomiaru napięcia a także do drugiego wyjścia energetycznego prostownika podłączony jest drugi układ do pomiaru prądu, który połączony jest do końca pętli sieci trakcyjnej. Wyjścia sygnałów pomiarowych z układów do pomiaru napięcia oraz wyjścia sygnałów pomiarowych z układów do pomiaru prądu, podłączone są liniami pomiarowymi sygnałów do wejść układu kontroli zwarć, którego kanał wyjściowy dołączony jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem. Dodatkowo możliwe jest, gdy drugie wyjście energetyczne prostownika dołączone jest do początku szyn toru a koniec szyn toru dołączony jest do końca pętli sieci trakcyjnej. Dodatkowo możliwe jest, gdy do sieci trakcyjnej w pętli podłączone są czujniki parametrów pogodowych połączone do stacji pogodowej, której linia sygnałów wyjściowych dołączony jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na sterowanie prostownikiem do odladzania sieci trakcyjnej przy zmieniających się warunkach zewnętrznych. Dzięki układowi kontroli zwarć, do którego dołączone są mierniki napięcia jest w stanie wykrywać stany awaryjne w sieci trakcyjnej i sterować pracą jednostki sterującej prostownikiem i wyłączać prostownik. Dzięki układowi kontroli rezystancji, którego wyjście sygnałowe dołączone jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem chroni układ przed negatywnymi skutkami nieprawidłowych połączeń i przerw w pętli sieci trakcyjnej. Przedmiotowe rozwiązanie posiada ograniczone negatywne oddziaływanie na układ zasilania sieci trakcyjnej dzięki włączonemu na pierwszym wyjściu energetycznym prostownika dławika wygładzającego i filtru harmonicznych. Możliwa jest stabilizacja temperatury sieci trakcyjnej dzięki przesyłaniu informacji z czujników ze stacji pogodowej do jednostki sterującej prostownikiem.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na schematycznym rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - wynalazek w pierwszym przykładzie wykonania,

Fig. 2 - wynalazek w drugim przykładzie wykonania.

Przedmiot wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania - fig. 1 stanowi układ energoelektroniczny z prostownikiem sterowanym P, którego wyjście energetyczne e1 połączone jest poprzez dławik wygładzający D i jego wyjście energetyczne e3 oraz i układ do pomiaru prądu Ai do początku pętli sieci trakcyjnej S oraz drugie wyjście e2 połączone jest poprzez układ do pomiaru prądu A2, do końca pętli sieci trakcyjnej S. Między wyjścia e3 i e2 dołączony jest pierwszy układ do pomiaru napięcia V1. Linie pomiarowe sygnałów układów do pomiaru prądu Ai i pierwszego układu do pomiaru napięcia V1 dołączone są do układu kontroli rezystancji UR. Sygnał wyjściowy z układu kontroli rezystancji UR dołączony jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem Js. Wyjście sterujące jednostki sterującej prostownikiem Js dołączone jest do wejścia sterującego prostownika P. Między wyjściem energetycznym e3 z dławika wygładzającego D i wyjściem energetycznym e2 prostownika P a początkiem i końcem pętli sieci trakcyjnej S włączony jest filtr harmonicznych F. Między wyjście energetyczne e3 dławika wygładzającego D a szynami toru Sz dołączony jest drugi układ do pomiaru napięcia V2. Między wyjście energetyczne e2 prostownika P a szyny toru Sz dołączony jest trzeci układ do pomiaru napięcia V3. Linie pomiarowe sygnałów z układów do pomiaru napięcia V1, V2 i V3 i pomiaru prądu A1 oraz A2 dołączone są do wejść układu kontroli zwarć Uz. Sygnał wyjściowy z układu kontroli zwarć Uz dołączony jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem Js. Do pętli sieci trakcyjnej S dołączone są czujniki parametrów pogodowych C. Linie sygnałów pomiarowych z czujników C dołączone są do stacji pogodowej SP a linia sygnałów wyjściowych ze stacji pogodowej SP dołączona jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem Js.

Przedmiot wynalazku w drugim przykładzie wykonania - fig. 2 stanowi układ energoelektroniczny z prostownikiem sterowanym P, którego wyjście energetyczne e1 połączone jest poprzez dławik wygładzający D, jego wyjście energetyczne e3 i pierwszy układ do pomiaru prądu Ai do początku pętli sieci trakcyjnej S a drugie wyjście e2 połączone jest do pierwszego końca szyn toru Sz. Drugi koniec szyn toru Sz dołączony jest do drugiego końca pętli sieci trakcyjnej S. Między wyjścia e1 i e3 dołączony jest pierwszy układ do pomiaru napięcia V1. Linie pomiarowe sygnałów z pierwszego układu do pomiaru prądu Ai i pierwszego układu do pomiaru napięcia V1 dołączone są do układu kontroli rezystancji UR. Linia sygnału wyjściowego z układu kontroli rezystancji UR dołączony jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem Js, której wyjście sterujące dołączone jest do wejścia sterującego prostownika P. Między wyjściami energetycznymi e2 prostownika P i e3 dławika wygładzającego D a początkiem pętli sieci trakcyjnej S i pierwszym końcem szyn toru Sz włączony jest filtr harmonicznych F. Linie pomiarowe sygnałów z pierwszego układu do pomiaru napięcia V1 i pierwszego układu do pomiaru prądu Ai, dołączone są do wejścia układu kontroli rezystancji Ur. Do pętli sieci trakcyjnej S dołączone są czujniki parametrów pogodowych C a linie pomiarowa sygnałów pomiarowych z czujników C dołączone są do stacji pogodowej SP. Sygnał wyjściowy ze stacji pogodowej SP dołączony jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem Js.

Proponowany układ zapewnia właściwe działanie prostownika sterowanego P dla różnych warunków zewnętrznych. Jednostka sterująca Js reguluje wielkością prądu i napięcia wyjściowego z prostownika P w zależności od potrzeb. W przypadku awarii w pętli sieci trakcyjnej S w postaci jej przerwania albo zwarcia między przewodami sieci trakcyjnej następuje wykrycie awarii dzięki pomiarowi napięcia za pomocą pierwszego miernika napięcia V1 i prądu za pomocą pierwszego miernika prądu A1 w sieci, których wartości przekazywane są do układu kontroli rezystancji UR, z którego sygnał kierowany jest do jednostki sterującej Js, która powoduje wyłączenie prostownika P.

W przypadku awarii w pętli sieci trakcyjnej S w postaci jej zwarcia do szyn toru Sz następuje wykrycie awarii dzięki pomiarowi napięcia za pomocą drugiego miernika napięcia V2 i za pomocą trzeciego miernika napięcia V3 i prądu oraz za pomocą pierwszego miernika prądu A1 i drugiego miernika prądu A2 w sieci, które przekazywane są do układu kontroli zwarć Uz, z którego sygnał kierowany jest do jednostki sterującej Js która wywołuje wyłączenie prostownika P.

Dla pętli sieci trakcyjnej S prąd odladzania jest uzależniony od parametrów atmosferycznych uzyskiwanych z czujników C i przetworzonych w stacji pogodowej Sp.

Claims (5)

1. i. Układ energoelektroniczny do zasilania systemu odladzania sieci trakcyjnej prądu stałego dołączony do pętli sieci trakcyjnej (S) z prostownikiem (P) sterowanym, zasilanym z transformatora (T), znamienny tym, że pierwsze wyjście energetyczne (e1) prostownika (P) połączone jest poprzez dławik wygładzający (D) i układ do pomiaru prądu (Ai) do początku pętli sieci trakcyjnej (S) a drugie wyjście energetyczne (e2) połączone jest do końca pętli sieci trakcyjnej (S) oraz między wyjście energetyczne (e2) prostownika (P) oraz między wyjście energetyczne (e3) dławika wygładzającego (D) dołączony jest układ do pomiaru napięcia (VI) tudzież układ do pomiaru prądu (Ai) i układ do pomiaru napięcia (V1) podłączone są liniami pomiarowymi sygnałów z układem kontroli rezystancji (UR), którego linia sygnału wyjściowego podłączona jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem (Js), zaś jej wyjście sterujące dołączone jest do wejścia sterującego prostownika (P).
2. 2. Układ energoelektroniczny według zastrz. 1, znamienny tym, że między początkiem i końcem pętli sieci trakcyjnej (S) podłączony jest filtr harmonicznych (F).
3. 3. Układ energoelektroniczny według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy wyjście energetyczne (e3) dławika wygładzającego (D) a szynami toru (Sz) podłączony jest drugi układ do pomiaru napięcia (V2) oraz pomiędzy drugie wyjście energetyczne (e2) prostownika (P) a szynami toru (Sz) dołączony jest trzeci układ do pomiaru napięcia (V3) a także do drugiego wyjścia energetycznego (e2) prostownika (P) podłączony jest drugi układ do pomiaru prądu (A2), który połączony jest do końca pętli sieci trakcyjnej (S), zaś wyjścia sygnałów pomiarowych z układów do pomiaru napięcia (V1, V2, V3) oraz wyjścia sygnałów pomiarowych z układów do pomiaru prądu (A1, A2) podłączone są liniami pomiarowymi sygnałów do wejść układu kontroli zwarć (Uz), którego linia sygnałów wyjściowych dołączona jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem (Js).
4. 4. Układ energoelektroniczny według zastrz. 1, znamienny tym, że wyjście energetyczne (e2) prostownika (P) dołączone jest do początku szyn toru (Sz) a koniec szyn toru (Sz) dołączony jest do końca pętli sieci trakcyjnej (S).
5. 5. Układ energoelektroniczny według zastrz. 1, znamienny tym, że na pętli sieci trakcyjnej (S) podłączone są czujniki parametrów pogodowych (C) połączone do stacji pogodowej (SP), której linia sygnałów wyjściowych dołączona jest do wejścia pomiarowego jednostki sterującej prostownikiem (Js).