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Einrichtung zur Fernsteuerung von beweglichen Organen und/oder zur Rückmeldung deren Stellungen nach einer oder mehreren Überwaehungsstationen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der von der Steuerstelle zum Zwecke der Durch- schaltung eines Energieweges, in dessen Leitungszug mehrere Schaltorgane liegen, die in verschiedener
Reihenfolge oder in einer verschiedene Leitungsweg ergebenden Weise geschaltet werden können, nur ein Steuerkommando oder eine Anzahl von Steuerkommandos ausgesandt wird, die kleiner als die Anzahl der zu steuernden Organe ist,
Nach der Erfindung wird zur Feststellung der Ausführbarkeit der einzelnen Kommandos ein Prüfstromkreis über die Kontakte von Relais, die in bekannter Weise die Stellung der fernzubetätigenden
Organe nachbilden, geführt, u. zw. über diese Naehbildungsrelais aller zu verstellenden beweglichen
Organe oder derjenigen Organe, die mit den zu verstellenden zusammenarbeiten.
In diesen Prüfstromkreis ist ein Relais eingeschaltet, bei dessen Ansprechen die Ausführbarkeit oder die Nichtausführbarkeit der einzelnen Kommandos und damit des vereinfachten Kommandos durch einen einzigen Meldevorgang nach der Überwachungsstelle übertragen wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf die Überwachung und Steuerung einer elektrischen Energieverteilungsanlage sehematisch dargestellt. Der Einfachheit halber ist für das Ausführungsbeispiel die Aufgabe der Steuerung einer in einer Transformatorenstation ankommenden Hochspannungsleitung gewählt.
Die Hochspannungsleitung sowie deren Sehaltorgane sind in der Abbildung mit D bezeichnet.
Dieses verhältnismässig einfache Leitungsnetz lässt erkennen, dass trotzdem eine grössere Anzahl einzelner Schalter zu betätigen sind. Das in der fernzusteuernden Anlage ankommende Kommando wird Empfangsrelais A ! ist zugeführt. In der Zeichnung sind die Zuleitungen für diese Kommandostrom-Empfangsrelais Aa sowie der eigentliche Übertragungskanal und die Sendestation nicht besonders dargestellt. Dagegen ist ein eintreffendes Kommando durch einen Pfeil mit der Bezeichnung K schematisch wiedergegeben. Das ankommende Kommando kann beispielsweise ein Impuls bestimmter Frequenz, bestimmter Polarität oder bestimmter Zeitdauer, aber auch eine Impulskombination od. dgl. sein. Jedes dieser unterschiedlich ausgebildeten Stromzeichen hat nun zur Folge, dass eines der Empfangsrelais i- zum Ansprechen kommt.
Diese Empfangsrelais bilden einen Teil einer Schaltungsanordnung A, die dazu dient, das ankommende vereinfachte Kommando in die zur Ausführung desselben gehörenden Einzelkommandos zu zerlegen. Die Kommando-Zerlegungsapparatur A besteht ausser den Relais Aul-Aa4 noch aus einer motorisch gesteuerten Steuerwalze Ab, die durch Ansprechen eines der Relais AUl-Au4 in eine von mehreren Lagen I, JJ, III oder IV gebracht wird. In der Zeichnung ist diese Steuerwalze in ihrer Lage I dargestellt. In diese Lage ist eine Anzahl auf der Welle der motorisch angetriebenen Walze angeordneter Segmente geschlossen, wodurch bestimmte, später noch zu erläuternde elektrische Stromkreise vorbereitet werden.
Durch die Stellung der motorisch angetriebenen Steuerwalze wird das ankommende Steuerkommando K in einzelne Kommandos zerlegt. Durch das Steurkommando K werden beispielsweise die Segmente x und y der Segmentgruppe 1 geschlossen, wodurch auf dem Umweg über ebenfalls noch näher zu beschreibende Schaltmittel der Trennschalter Ti der Leitungsanordnung D eingeschaltet wird.
Durch die Art, wie die einzelnen Segmente der auf der Schaltwalze vorgesehenen Kon-
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taktbahnen 1, 2, 3, 4 usw. geschlossen sind, wird ausserdem bestimmt, welcher Schalter bzw. welche sonstigen Organe der Hochspannungsanlage ausser dem Trennschalter T, fernbetätigt werden sollen, um das in der Empfangsstelle ankommende Kommando K in allen seinen Einzelvorgängen vollständig zur Ausführung zu bringen. Die einzelnen vier Stellungen der Schaltwalze Ab ermöglichen, die Hoch- spannungsapparate des Hochspannungsleitungsnetzes D in vier verschiedenen Arten zu steuern.
So kann durch ein Fernsteuerungskommando bewirkt werden, dass die Leitung L an die Sammelschiene 81 angeschlossen wird, durch ein anders, dass die Leitung L an die Sammelschiene S2 angeschlossen wird, durch ein weiteres, dass die Leitung L mit der Hilfssammelschiene Ni verbunden oder aber durch ein viertes Kommando durch Verbindung mit der Sammelschiene E an Erde gelegt wird. Diese vier Möglich- keiten sind beispielsweise durch die vier Stellungen I, 11, Ill, IV der motorisch angetriebenen Schalt- walze Ab bestimmt, in die je nach dem Eintreffen eines der vier Fernsteuerungskommandos die Schalt- walze durch Ansprechen eines der Relais Aa1- gebracht wird. Diese vier Einzelkommandos bewirken hiebei die Fernsteuerung von sieben Schaltern.
Wäre die Schalteranordnung, wie aus der Schaltungs- anordnung D hervorgeht, eine andere, so könnte es auch vorkommen, dass durch vier Kommandos 20 oder
30 einzelne Schaltvorgänge ausgelöst würden. Hiebei wird die Wirtschaftlichkeit der Anordnung um so grösser, je grösser die Anzahl der Einzelvorgänge und je geringer die Anzahl der hiefür benötigten Fern- steuerungskommandos ist.
Mit Hilfe der Segmente der Kontaktbahnen 1, 2, 3,4, beispielsweise durch deren besondere An- ordnung innerhalb dieser Bahnen, wird zweckmässig auch die Reihenfolge der Steuerung der einzelnen
Schalter festgelegt, wobei auch die Steuerung der Schalter oder sonstigen Organe von der des jeweils vorher zu betätigenden Schalters oder Anlageteiles abhängig gemacht wird. Für den ersten zu steuernden Schalter wird durch ein entsprechendes Segment der entsprechenden Kontaktreihe der Steuerwalze Ab diese Abhängigkeitsschaltung überbrückt.
Weiters ist nun vorteilhaft noch eine Kontaktanordnung B vorgesehen, die dazu dient, die durch die einzelnen Segmente der Steuerwalze Ab festgelegten einzelnen Schalthandlungen so zu verriegeln, dass diese Schalthandlungen in richtiger Weise erledigt werden. Das Segment x der Kontaktbahn 1 der Walze Ab hat, wie bereits erwähnt, die Aufgabe, auf Umwegen über Relais usw. die Einschaltung des Trennschalters Tl der Hoehspannungsanlage vorzunehmen. Wie aus der Darstellung der Hochspannungs- anlage aber hervorgeht, ist diese Einschaltung nur dann zulässig, wenn der Erdungsschalter Ta ausgeschaltet ist. In diesem Falle ist das Kommando K, dem beispielsweise die Aufgabe zugrunde liegt, das Verbinden der Leitung L mit der Sammelschiene 81 herbeizuführen, ausführbar.
Im andern Fall würde nach dem Einschalten der Schalter T\, Ts, Tg oder T4 die unter Spannung stehende Leitung L durch den Erdungsschalter Tg kurzgeschlossen werden, wodurch eine schwere Betriebsstörung verursacht würde. Diese Störung wird durch die Anordnung gemäss der Erfindung dadurch verhindert, dass die Ausführung des Einschaltkommandos für das Trennmesser T1 dann nicht erfolgt, wenn eben dieser Erdungsschalter Tg geschlossen ist. Ermöglicht wird dies dadurch, dass an dem Erdungsschalter Tg ein Hilfskontakt 8 angebracht ist, der ein Relais 1'betätigt.
Die Anordnung ist hiebei so getroffen, dass der Hilfskontakt 8 geschlossen und das Relais l'eingeschaltet ist, wenn der Erdungssehalter Tg sich im ausgeschalteten Zustand befindet, so dass also in diesem Falle die Kontakte a und b des Relais l'alsdann geschlossen sind. Die Steuerleitung 2'i für das Trennmesser T führt über den Kontakt b des Relais 1', wodurch bewirkt wird, dass das Einzelkommando der Segmentgruppe 1 der motorisch angetriebenen Schaltwalze Ab nur dann ausgeführt werden kann, wenn der Erdungssehalter Tus sic in seiner ausgeschalteten Stellung befindet.
In ähnlicher Weise sind die Spulen der Verriegelungsrelais 2', 3', 4'der PrÜfeinrichtung B mit
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Aufgabe, den Hochspannungstrennschalter T2 einzuschalten, so soll das nur dann möglich sein, wenn der Hochspannungsölschalter T4 sich im ausgeschalteten Zustand befindet. Dies wird dadurch bewirkt, dass mit dem Hochspannungsschalter T4 ein Hilfskontakt 4 verbunden ist, der die Betätigung des Relais 2' steuert. Würde diese Verriegelung nicht vorhanden sein, dann könnte der Fall eintreten, dass bei geschlossenem Hochspannungsschalter T4 durch Einschalten des Hoehspannungstrennschalters T2 mit Hilfe dieses Trennschalters zwei Netzteile zusammengeschaltet werden könnten.
Dieser Aufgabe ist einerseits der Trennsehaher nicht gewachsen und ausserdem könnte der Fall vorliegen, dass es sieh um eine Einschaltung handelt, bei der eine vorhergehende Synchronisierung bzw. Spannungsangleichung notwendig wäre. Diese Prüfeinrichtung B hat also die allgemeine Aufgabe, die den Fernsteuerkommandos entsprechenden Einzelkommandos auf ihre Ausführbarkeit hin zu überprüfen und diese entweder durch- zuführen oder zu verhindern. Die Überprüfung der Ausführbarkeit der einzelnen Kommandos erfolgt hiebei nicht nur in Abhängigkeit von dem augenblicklichen Betriebszustand, sondern auch unter Berück- sichtigung desjenigen Betriebszustandes der einzelnen Organe, den das auszuführende Kommando zur Folge haben würde.
Handelt es sich z. B. darum, den Schalter Ti allein einzuschalten, so kann das unter Umständen zulässig sein, nicht aber dann, wenn ausser dem Schalter Ti noch die Schalter T2, T4'T7 eingeschaltet werden sollen. Hiefür ist es zweckmässig, der Prüfapparatur B vermittels der Segmente 1. 2. 3 usw. der Kommandozerlegungseinrichtung A die Betriebszustände, welche nach Ausführung des Kommandos vorliegen müssen, vorzutäuschen.
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Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel noch eine Einrichtung C vorgesehen, die die Einschaltung der einzelnen Organe der Hochspannungssehaltanlage bewirkt. Die Einrichtung C enthält demnach die Schaltschützen und (oder) die Zwischenrelais l", 3", 4"usw. aller zu betätigenden ferngesteuerten Organe der Hochspannungsanlage. Da es nun bei der Steuerung komplizierter Schaltanlagen von einer Lastverteilerstelle aus von grosser Bedeutung ist. dass der steuernde Beamte gleich nach erfolgter Aus- sendung der vereinfachten Kommandos K darüber informiert wird, ob das Kommando ausführbar ist bzw.
ob es von den in der ferngesteuerten Anlage vorgesehenen Relais-oder Schaltapparaturen ausgeführt werden wird und da die Ausführung der einzelnen eigentlichen Schalthandlungen eine bestimmte Zeit in Anspruch nimmt, die dem Überwachungsbeamten den Überblick über den Erfolg des ausgesandten Kommandos erscbwert, so sind nach der Erfindung weitere Mittel vorgesehen, um die Rückmeldung von dem Ansprechen der Schaltschüczen usw. unabhängig zu machen. Zu diesem Zweck ist in der Zeichnung in der Verbindungsleitung M ein Relais V vorgesehen, das die Aufgabe hat, zu untersuchen, ob das durch die Steuerung der motorisch angetriebenen Walze Ab in einer bestimmten Stellung in Einzelkommandos zerlegte Hauptkommando ausführbar ist.
Die Leitung v ist aus diesem Grunde über einzelne Segmente der Schaltwalze Ab und ausserdem über die Arbeitskontakte a sämtlicher Prüfrelais 1', 2',. 3' geführt. Be-
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so dass das Relais V zum Ansprechen kommen kann. Dies hat zur Folge, dass dieses Relais seinen Arbeitskontakt va schliesst, wodurch eine Rückmeldung nach der Überwachungsstelle veranlasst wird. Dieses Rückmeldekommando bringt dem Überwachungsbeamten zur Kenntnis, dass die dem Kommando K entsprechenden Einzelkommandos als durchführbar festgestellt sind und ausgeführt werden.
Hiebei kann nach Eingang dieser Meldung und nach Ausführung der Schaltvorgänge eine weitere Meldung über die erfolgte Stellungsänderung abgegeben werden.
An Stelle der motorisch angetriebenen Steuerwalze Ab kann nach der Erfindung auch eine Relaiskombination treten, die die Funktionen dieser Steuerwalze übernimmt. Ebenso können an Stelle der einzelnen Segmentanordnungen Auswahleinrichtungen anderer Art vorgesehen werden, beispielsweise solche, wie sie in der automatischen Telephonie oder in der elektrischen Fernsteuerungstechnik häufig angewendet werden. Diese Einrichtungen übernehmen alsdann die Aufgabe, durch deren Stromkreise oder Stromkreiskombinationen, die dem Hauptkommando zugeordneten Einzelkommandos nachzubilden und ausserdem die Aufgabe, festzustellen, in welcher Weise die einzelnen Sehalthandlungen mit Rücksicht auf die Erfordernisse des Betriebes ausführbar sind.
An Stelle des Relais '1- vermögen ebenfalls Mittel anderer Art zu treten, beispielsweise Drehwähler oder Relaisketten, die je nach dem ankommenden Kommando in andere Stellungen übergeführt werden. Wird das Hauptkommando durch Impulse ver-
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Frequenzwähler. Diese Wähler werden beim Eintreffen eines Hauptkommandos in eine entsprechende
Stellung gebracht, wodurch bewirkt wird, dass die elektromotorisch angetriebene Walze Ab oder das an deren Stelle vorhandene Kontaktorgan eine dieser Stellung und damit dem jeweiligen Hauptkommando entsprechende Lage einnimmt. Es ist ausserdem auch möglich, die Einrichtungen Aa,-Aa, und-lb in einer einzigen Anordnung, beispielsweise in einer Anordnung von Sehrittsehaltwerken oder Relais zu vereinigen.
Die Prüfeinrichtung B, die die Aufgabe hat, festzustellen, ob alle bei einem Hauptkommando vorgesehenen einzelnen Schalthandlungen ausführbar sind, kann ebenfalls durch Schaltmittel anderer Art dargestellt werden. Die Prüfeinrichtung erhält zweckmässig auch alle diejenigen Einrichtungen. die erforderlich sind, die Netzteile ohne Schaden für die Hochspannungsanlage aneinanderzuschalten.
Beispielsweise wäre in der Prüfeinrichtung ein Parallelschaltapparat aufzunehmen, dem die Aufgabe zukommt, zu untersuchen. ob zwei Netzteile, die mit Hilfe eines ferngesteuerten Schalters zusammengeschaltet werden sollen, sich im Synchronismus bzw. in Spannungsgleichheit befinden oder nicht. Sind die beiden Netzteile nicht im Synchronismus, so muss durch die Prüfeinrichtung die Ausführung des Fernsteuerkommandos so lange verzögert werden. bis die Bedingungen. die das Zusammenschalten der beiden Netzteile erlauben, vorhanden sind.
Für das Einsehalten von Maschinen u. dgl. und das Anschliessen ihrer Stromkreise an bestehende Netze, das Verändern von Widerständen, Spulenstromkreisen, das Zuoder Abschalten von Feld-oder Ankerwicklungen od. dgl. sind besondere Prüfeinrichtungen vorzusehen.
Die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung ist demnach nicht nur zu verwenden für die Verbindung von Hochspannungsleitungen mit Sammelschienen bzw. der Durchschaltung und Sperrung von elektrischen Energiewegen, sondern auch zur Durchsehaltung und Sperrung von Energiewegen anderer Art, wobei in allen Fällen auch die zeit-und betriebsgerechte Inbetriebsetzung von Hilfsmaschinen, Kraftwerken, Hilfsnetzen usw. einen Bestandteil oder eine solche Durchschaltung oder Sperrung eines Energieweges bilden kann. Hiebei wird es häufig zweckmässig sein, die einzelnen Segmentgruppen der Kontaktwalze Ab oder der sonstigen Kontaktmittel nicht einem zu steuernden Schaltvorgang, beispielsweise einem Hoehspannungssehalter zuzuordnen, sondern einer ganzen Schaltergruppe bzw.
Gruppen von beweglichen Organen, unter Umständen aber auch den Schalt- oder Anlassmitteln von Transformatorenstationen.
Kraftwerken od. dgl. In diesem Falle wird vorteilhaft zunächst eine Zerlegung des vereinfachten Kom-
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mandos in Unterkommandos und durch weitere Zerlegungsapparaturen in einzelne Ausführungskommandos vorgenommen, wobei die Ausführung der einzelnen Schaltvorgänge in gleicher Weise, wie oben beschrieben, überprüft, zurückgemeldet oder ausgeführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Fernsteuerung von beweglichen Organen und zur Rückmeldung von deren Stellungen nach einer oder mehreren Überwachungsstationen, bei der von der Steuerstelle zum Zwecke der Durchschaltung eines Energieweges, in dessen Leitungszug mehrere Schaltorgane liegen, die in verschiedener Reihenfolge oder in einer verschiedene Leitungswege ergebenden Weise geschaltet werden können, nur ein Steuerkommando oder eine Anzahl von Steuerkommandos ausgesandt wird, die kleiner als die Anzahl der zu steuernden Organe ist, und bei der die Ausführbarkeit der einem Fernsteuerungskommando zugeordneten Einzelkommandos überprüft wird, wobei die Stellung der fernzubetätigenden Organe durch die Stellung von Relaiskontakten nachgebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
dass über die Kontakte der Naehbildungsrelais aller zu verstellenden beweglichen Organe oder derjenigen Organe, die mit den zu verstellenden zusammenarbeiten, ein Prüfstromkreis geführt wird, und in diesem Prüfstromkreis ein Relais eingeschaltet ist, bei dessen Ansprechen die Ausführbarkeit oder die Nichtausführbarkeit der einzelnen Kommandos und damit des vereinfachten Kommandos durch einen einzigen Meldevorgang nach der Überwaehungsstelle übertragen wird.