Please use this identifier to cite or link to this item: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13225
Title: Підвищення ефективності захисту силових кіл електрорухомого складу залізниць постійного струму (дисертація)
Other Titles: Повышение эффективности защиты силових цепей электроподвижного состава постоянного тока (диссертация)
Increase of Efficiency of Protection of Power Chains of an Electrorolling Stock of a Direct Current (dissertation)
Authors: Карзова, Оксана Олександрівна
Keywords: ефективність захисту
швидкодія
уніфікація
пристрій захисту
швидкість зростання струму
коротке замикання
уставка
електрорухомий склад постійного струму
эффективность защит
быстродействие
унификация
устройство защиты
скорость нарастания тока
короткое замыкание
электроподвижной состав постоянного тока
efficiency of protection
speed
unification
the protection device
speed of increase of a current
short circuit
set point
a direct current electrorolling stock
КАЕ
Issue Date: 2012
Publisher: Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Citation: Карзова О. О. Підвищення ефективності захисту силових кіл електрорухомого складу залізниць постійного струму : дис. … канд. техн. наук : 05.22.09. Дніпропетровськ, 2012. 227 с. Наведено фрагмент тексту.
Abstract: UK: 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 замикання. Сьогодні ця пропозиція може бути реалізована шляхом розробки захисних 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 спрацьовування мікропроцесорних пристроїв захисту кіл тягових електродвигунів електрорухомого складу постійного струму від коротких замикань за критерієм швидкість зростання струму. Отримані наукові результати дозволяють надати рекомендації щодо використання пристроїв захисту під час модернізації діючого електрорухомого складу постійного струму, а також розробки та проектування нових електровозів та електропоїздів постійного струму.
RU: Диссертация посвящена проблемам, которые связаны с повышением эффективности защиты силовых цепей электроподвижного состава постоянного тока от токов коротких замыканий за счет разработки унифицированного быстродействующего 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 возникновения короткого замыкания. Для распознания режима короткого замыкания в цепях тяговых электродвигателей предложено использовать параметр скорость изменения тока короткого 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 установлено, 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 вихревых токов, так и динамической индуктивности). Доказано, что большее влияние на скорость нарастания тока при коротком замыкании оказывает динамическая индуктивность обмоток возбуждения. Предложен метод определения минимального значения уставки срабатывания 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 распределение происходит по нормальному закону. Разработан аппарат защиты от токов короткого замыкания на основе микроконтроллера. Для проверки работоспособности предложенного аппарата защиты в лабораторных условиях создан экспериментальный образец этого стенда с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения. Испытания доказали, что предложенный автором аппарат защиты срабатывает при аварийном режиме при заданной уставке по параметру скорость нарастания тока с удовлетворительной точностью. Полученные научные результаты позволяют разработать рекомендации по внедрению предложенных аппаратов защиты при модернизации действующего электроподвижного состава постоянного тока, а также при разработке и проектировке 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 dissertation is devoted problems which are connected with increase of efficiency 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 microcontroller and the current gauge. Protection against incomplete short circuits is offered to be carried out on a principle 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 microprocessor base. In work the mathematical model with which help for the first time it is established is created that speed of increase of an emergency current needs to be defined taking 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 distribution 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 microcontroller is developed. For check of working capacity of the offered device of protection 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 introduction 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 locomotives and direct current electric trains.
Description: О. Карзова: ORCID 0000-0003-3607-1188
Захист 2012 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
URI: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13225
Appears in Collections:Інші праці КЕТЕМ
Дисертації

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Karzova.pdffragment dissertation429,25 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.