Підвищення ефективності захисту силових кіл електрорухомого складу залізниць постійного струму
eaDNURT - the electronic archive of the Dnepropetrovsk National University of Railway Transport
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Підвищення ефективності захисту силових кіл електрорухомого складу залізниць постійного струму
Повышение эффективности защиты силових цепей электроподвижного состава постоянного тока Increase of efficiency of protection силових chains of an electrorolling stock of a direct current |
|
| Creator |
Карзова, Оксана Олександрівна
Карзова, Оксана Александровна Karzova, Oksana O. |
|
| Subject |
ефективність захисту
эффективность защиты efficiency of protection швидкодія быстродействие speed уніфікація унификация unification пристрій захисту устройство защиты the protection device швидкість зростання струму скорость нарастания тока speed of increase of a current коротке замикання короткое замыкание short circuit уставка set point електрорухомий склад постійного струму электроподвижной состав постоянного тока a direct current electrorolling stock |
|
| Description |
Карзова, О. О. Підвищення ефективності захисту силових кіл електрорухомого складу залізниць постійного струму : авт. дис. к. т. н.: 05.22.09 / О. О. Карзова ; Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д., 2012.
UK: АНОТАЦІЯ Дисертація присвячена задачам, які пов’язані з підвищенням ефективності захисту силових кіл електрорухомого складу залізниць постійного струму від струмів коротких замикань шляхом збільшення швидкодії захисних пристроїв та їх уніфікації. Пропонується для розпізнання режиму короткого замикання у колах тягових електродвигунів застосовувати параметр: швидкість зміни струму короткого за-микання. Сьогодні ця пропозиція може бути реалізована шляхом розробки захис-них пристроїв на базі сучасних мікроконтролерів. Із допомогою розробленої математичної моделі вперше встановлено, що швидкість зміни струму потрібно визначати з урахуванням дії вихрових струмів у магнітопроводі тягових електродвигунів та динамічної індуктивності обмоток збудження. Запропоновано метод визначення мінімального значення уставки спрацьову-вання мікропроцесорних пристроїв захисту кіл тягових електродвигунів електро-рухомого складу постійного струму від коротких замикань за критерієм швид-кість зростання струму. Отримані наукові результати дозволяють надати рекомендації щодо викори-стання пристроїв захисту під час модернізації діючого електрорухомого складу постійного струму, а також розробки та проектування нових електровозів та електропоїздів постійного струму. RU: АННОТАЦИЯ Диссертация посвящена проблемам, которые связаны с повышением эф-фективности защиты силовых цепей электроподвижного состава постоянного то-ка от токов коротких замыканий за счет разработки унифицированного быстро-действующего аппарата защиты. В качестве такого аппарата защиты предлагается использовать аппарат на основе микроконтроллера и датчика тока. Защиту от неполных коротких замыканий предлагается выполнять на принципе контроля скорости нарастания тока от первоначального момента воз-никновения короткого замыкания. Для распознания режима короткого замыкания в цепях тяговых электро-двигателей предложено использовать параметр скорость изменения тока коротко-го замыкания. В данный момент это предложение может быть реализовано путем разработки защитных устройств на современной микропроцессорной базе. В работе создана математическая модель, с помощью которой впервые ус-тановлено, что скорость нарастания аварийного тока нужно определять с учетом действия как вихревых токов в магнитопроводе тяговых электродвигателей, так и динамической индуктивности их обмоток возбуждения, так как их влияние на предложенный параметр значительное. Проведено сравнение скоростей нарастания тока при разных условиях (без учета вихревых токов и без динамической индуктивности; с учетом действия вихревых токов, но без динамической индуктивности; с учетом действия как вих-ревых токов, так и динамической индуктивности). Доказано, что большее влия-ние на скорость нарастания тока при коротком замыкании оказывает динамиче-ская индуктивность обмоток возбуждения. Предложен метод определения минимального значения уставки срабатыва-ния микропроцессорных устройств защиты силовых цепей электроподвижного состава постоянного тока от токов короткого замыкания по критерию скорость нарастания тока. При этом установлена закономерность распределения скорости нарастания тока при коротком замыкании в зависимости от точки возникновения аварийного режима в цепи тяговых электродвигателей. Доказано, что это распре-деление происходит по нормальному закону. Разработан аппарат защиты от токов короткого замыкания на основе мик-роконтроллера. Для проверки работоспособности предложенного аппарата защи-ты в лабораторных условиях создан экспериментальный образец этого стенда с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения. Испытания дока-зали, что предложенный автором аппарат защиты срабатывает при аварийном режиме при заданной уставке по параметру скорость нарастания тока с удовле-творительной точностью. Полученные научные результаты позволяют разработать рекомендации по внедрению предложенных аппаратов защиты при модернизации действующего электроподвижного состава постоянного тока, а также при разработке и проекти-ровке новых электровозов и электропоездов постоянного тока. При использовании предложенных аппаратов для защиты силовых цепей электроподвижного состава постоянного тока от токов короткого замыкания ожидаемый экономический эффект по Укрзализныце составит 269 тыс. грн в год. При использовании таких аппаратов защиты на электровозах постоянного тока и других типов и на электропоездах, а также при учете унификации низковольтных устройств защиты ожидаемый экономический эффект увеличится. EN: THE SUMMARY The dissertation is devoted problems which are connected with increase of effi-ciency of protection of power chains of an electrorolling stock of a direct current from currents of short circuits at the expense of working out of the unified high-speed device of protection. As such device of protection it is offered to use the device on the basis of the mi-crocontroller and the current gauge. Protection against incomplete short circuits is offered to be carried out on a prin-ciple of control of speed of increase of a current from the initial moment of occurrence of short circuit. For recognition of a mode of short circuit in chains of traction electric motors it is offered to use parametre: speed of change of a current of short circuit. At present this offer can be realised by working out of accident protection devices ба to modern mi-croprocessor base. In work the mathematical model with which help for the first time it is estab-lished is created that speed of increase of an emergency current needs to be defined tak-ing into account action as vortical currents, and dynamic inductance of their windings of excitation as their influence on the offered parametre the considerable. It is proved that the greater influence for speed of increase of a current at short circuit is rendered by dynamic inductance of windings of excitation. The method of definition of the minimum value operations of microprocessor devices of protection of power chains of an electrorolling stock of a direct current from short circuit currents by criterion - speed of increase of a current is offered. Law of dis-tribution of speed of increase of a current is thus established at short circuit depending on a point of occurrence of emergency operation in a chain of traction electric motors. It is proved that this distribution occurs under the normal law. The device of protection against currents of short circuit on the basis of the mi-crocontroller is developed. For check of working capacity of the offered device of pro-tection in vitro it is created the sample of this stand with the engine of a direct current of consecutive excitation. Tests have proved that the device of protection offered by the author works at emergency operation at set on parametre speed of increase of a current with satisfactory accuracy. The received scientific results allow to develop recommendations about introduc-tion of the offered devices of protection at modernisation of an operating electrorolling stock of a direct current, and also by working out and проектировке new electric lo-comotives and direct current electric trains. |
|
| Date |
2012-09-19T09:21:39Z
2012-09-19T09:21:39Z 2012 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://eadnurt.diit.edu.ua:82/jspui/handle/123456789/1223
|
|
| Language |
other
|
|
| Publisher |
Видавництво Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
|
|