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Einrichtung zur Laufzeitmeldung von Schutzrelais über grössere Entfernungen
In der Relais-Schutztechnik hat man sich bisher im wesentlichen darauf beschränkt, bei Relaisschutz- einrichtungen, die von einer Überwachungszentrale oft weit entfernt an irgendwelchen Stellen des Netzes angeordnet sind, lediglich die Tatsachen der Anregung und der Auslösung der betreffenden Schutzein- richtungen an die Zentrale zu melden. Auf die Übermittlung der Relaislaufzeiten, die wichtige Auf- schlUsse über die Art und Ursachen der Fehler geben, hat man bewusst verzichtet, da der Aufwand für eine solche Meldung über grosse Entfernungen recht beträchtlich und wirtschaftlich bisher nicht gerecht- fertigt war.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Laufzeitmeldung von Schutzrelais über grosse Entfernungen nach einem bereits vorgeschlagenen Verfahren.
Dieses Verfahren ermöglicht es, mit einfachsten Mitteln - und daher auch wirtschaftlich-die Lauf- zeit der Schutzrelais am Einbauort der Relaisschutzeinrichtung zu messen und sie an die Zentrale zu melden. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird zunächst am Einbauort der Relaisschutzoinrichtungen eine der Anrege- oder Kommandozeit der Relaiseinrichtung proportionale Anzahl von elektrischen Impulsen erzeugt oder aus einer ständig erzeugten Impulsreihe hergeleitet ; diese Impulse werden dann mit
Hilfe einer vorzugsweise aus Zählmagneten bestehenden Vorrichtung, die in der Regel am Ort der Relaisschutzeinrichtung eingebaut ist, zunächst gespeichert und dann auf Anforderung durch Fernsteuerung von der Zentrale her zwecks Auswertung an diese gemeldet.
Bei einer zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagenen Einrichtung wird dabei über Kontakte der Anregerelais die Spannung eines Pulsgenerators dem Eingang der Speichervorrichtung zugeführt. Wäh- rend der Zeit, in der die Anregebedingungen erfüllt bleiben, gelangt auf diese Weise eine bestimmte Anzahl von Impulsen zu der Speichervorrichtung. Die Anzahl der Impulse, die hier gespeichert werden, ist der Zeit, während der die Anregebedingungen erfüllt waren, proportional.
Um nun die in der Zählvorrichtung gespeicherten Informationen zu einem beliebigen Zeitpunkt abfragen und auswerten zu können, wird ein von der Zentrale aus fernbetätigtes Relais zum Ansprechen gebracht, dessen Kontakte wiederum die Spannung des Pulserzeugers - dieses Mal aber unter Umgehung der Anregerelaiskontakte - an den Eingang der Speichervorrichtung legen. Gleichzeitig wird über diese Kontakte die gleiche Spannung auch an ein Relais angelegt, dessen zugeordneter, im Takte der Pulsspannung betätigter Kontakt in den Eingangsstromkreis der Sendevorrichtung zu der Zentrale eingeschaltet ist.
Über einen Endkontakt der Speichervorrichtung, der dann betätigt wird, wenn die Endkapazität der Speichervorrichtung erreicht ist, wird das oben erwähnte Abfragerelais zum Abfallen gebracht, so dass auch die Pulsspannung wieder abgeschaltet wird. Die Anzahl der Impulse, die auf diese Weise über die Sendeeinrichtung zur Zentrale übertragen werden, entspricht damit der Anzahl der Impulse, die insgesamt gespeichert werden können, verringert um die Anzahl der Impulse, die während der Laufzeit der Schutzrelais gespeichert wurden. Da die Pulszahl zeitproportional und die Kapazität der Speichervorrichtung bekannt ist, kann man aus der Anzahl der an die Zentrale übermittelten Impulse die Laufzeit der Schutzrelais ohne weiteres ermitteln.
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Diese Einrichtung hat den Nachteil, dass die für die Übermittlung der gespeicherten Informationen benötigte Zeit relativ gross ist, insbesondere dann, wenn nur kurze Relaislaufzeiten gespeichert werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Laufzeitmeldung von Schutzrelais über grössere Entfernungen, die diese Nachteile nicht aufweist.
Erfindungsgemäss ist am Einbauort der Schutzrelais ein elektrischer Pulserzeuger eingebaut, dessen Impulse beispielsweise tiber Kontakte der Anregerelais der Relaisschutzeinrichtungen für die Dauer der Anrege- oder Kommandozeit dem Eingang einer insbesondere aus Zählmagneten bestehenden Impulsspeichereinrichtung zugeführt und dort zunächst gespeichert werden, bis durch ein fernbetätigtes Abfragerelais die Abfragung der gespeicherten Impulse in der Weise gestartet wird, dass Über Kontakte dieses Relais die Impulse des Pulserzeugers einer zweiten gleichartigen Impulsspeichervorrichtung zugeführt werden, über deren Kontakte ein die Löschung beider Speicher und die Unterbrechung des Abfragevorganges bewirkendes weiteres Relais dann eingeschaltet wird,
wenn der Speicherzustand der zweiten Speichereinrichtung den der ersten erreicht.
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Schaltungen zweier Ausführungsbeispiele fürZ2E und Z2H bekannter Bauart. Jeder dieser Zählmagnete trägt auf einem gemeinsamen Magnetkern zehn Teilanker, die bei auftreffenden Impulsen der Reihe nach angezogen werden und durch Remanenz haften bleiben. Jeder der Teilanker betätigt beim Anziehen einen ihm zugeordneten Arbeitskontakt (Kontakte 1-10) ; durch eine besondere mechanische Vorrichtung ist dafür Sorge getragen, dass jeder Teilanker bei seiner Betätigung zusätzlich auch den dem jeweils vorher betätigten Teilanker zugeordneten Kontakt wieder öffnet. Bei Aberregung des Zählmagneten durch Stromgabe über eine besondere Abwurfwicklung werden alle Teilanker gleichzeitig zum Abfallen gebracht.
Ausser den Kontakten 1 - 10 weist jeder Zählmagnet noch einen besonderen, mit der Ziffer 0 bezeichneten Kontakt auf, der bei Betätigung des ersten Teilankers geöffnet und erst wieder geschlossen wird, wenn alle Teilanker abfallen. Bei der erfindungsgemässen Anordnung sind die beiden Zählrnagnete Z1E und Zm zu einer Speichervorrichtung mit einer Speicherfähigkeit von hundert Impulsen zusammengefasst. Das geschieht in der Weise, dass über den dem letzten Teilanker des Zählmagneten Z1E zugeordneten Kontakt 10 die Hilfsgleichspannung über den Gleichrichter G2 an die Betätigungswicklung des Zählmagneten ZlH gelegt wird. Gleichzeitig wird die Hilfsgleichspannung über diesen Kontakt, dem ein RC-Zeitverzögerungsglied par-
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legt.
Der Gleichrichter G3 verhindert dabei, dass die Hilfsgleichspannung auch gleichzeitig an die Abwurfwicklung des Zählmagneten Z gelangt.
Bei einer Anregung der Relaisschutzeinrichtung wird der Kontakt g geschlossen, so dass die Spannung
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sten Impuls der erste Teilanker angezogen, der Kontakt 1 geschlossen und der Kontakt 0 geöffnet. Beim zweiten Impuls wird der zweite Teilanker angezogen, der Kontakt 2 geschlossen und der Kontakt 1 wieder geöffnet usw., bis beim zehnten Impuls der letzte Teilanker anzieht, den Kontakt 10 schliesst und
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bracht und der Kontakt 0 dieses Magneten wieder geschlossen, nachdem vorher der erste Teilanker des Zählmagneten Z1H betätigt wurde, sein zugeordneter Kontakt l geschlossen und der Kontakt 0 geöffnet hat.
Vom elften Impuls ab werden dann wieder die Teilanker des Zählmagneten ZIE nacheinander betätigt, bis beim zwanzigsten Impuls dann wieder der zweite Teilanker des Zählmagneten Zm betätigt wird usw. Sobald die Anregebedingungen für die Schutzeinrichtung fortfallen, wird der Kontakt g geöffnet, so dass keine weiteren Impulse mehr zu der Speichere1michtung gelangen. Die Anzahl der bis dahin gespeicherten Impulse entspricht dann der Anregezeit der Relaisschutzeinrichtung.
Die Abfrage der gespeicherten Informationen erfolgt beispielsweise durch Fernbetätigung des Abfragestartschalters t von der Zentrale aus. Durch kurzzeitiges Schliessen dieses Schalters wird die Hilfs-
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al5tung der Meldevorgang nicht beeinträchtigt werden kann. Über den Kontakt a13 wird gleichzeitig der Zählmagnet Z2E an die Spannung Ui des Pulserzeugers gelegt. Ferner wird über den Kontakt all ein Hilfsrelais H eingeschaltet, dessen zugeordneter Kontakt h mit der Ansprechzeit dieses Hilfsrelais als
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Verzögerungszeit das Relais S an die Spannung Ui des Pulserzeugers legt.
Der dem Relais S zugeordnete Kontakt s ist in den nicht näher dargestellten Eingangskreis des Senders zur Zentrale eingeschaltet und wird im Takte der Pulsspannung Ui betätigt, bis der Stromkreis des Relais S bei Öffnen des Kontaktes e unterbrochen wird.
Durch die an den Zählmagneten Z2E gelangenden Impulse des Pulserzeugers werden nun in bereits oben beschriebener Weise nacheinander die zugeordneten Kontakte 1-10 geschlossen und wieder geöffnet. Sobald dabei derjenige Kontakt dieses Zählmagneten geschlossen wird, der in Reihe mit dem noch
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nen Kontakt a15 die Hilfsspannung an das Relais Ei, so dass dieses anspricht und sich Über seinem Kontakt e13 hält.
Über den dem Relais zugeordneten Kontakt e12 wird das Relais S zum Abfallen gebracht und tiber den Kontakt e das Abfragerelais A1'Gleichzeitig wird Über den Kontakt e14 ein zweites Abfragerelais A2 eingeschaltet, das nach Ablauf seiner Ansprechverzögerungszeit Über seine Kontakte a21 und a22 wieder die Relais H und S zum Ansprechen bringt und über seinen Kontakt A23 die Spannung Ui des
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wie vorher die Kontakte des Zählmagneten Z2H nacheinander geschlossen und wieder geöffnet, bis der Kontakt geschlossen wird, der mit demjenigen Kontakt des Zählmagneten Z1H in Reihe geschaltet ist, der noch geschlossen ist.
Dann wird das Relais E2, dessen Ansprechen über den Kontakt a24 nach Ablauf der Ansprechverzögerungszeit des Relais A2 vorbereitet wurde, betätigt, so dass die Kontakte e21 und e22 die Stromkreise der Relais S und Ei wieder unterbrochen und über den Kontakt e23 die Stromkreise der Abwurfwicklungen aller Zählmagnete geschlossen werden ; die Speichervorrichtung wird dadurch wieder gelöscht. Mit einer gewissen Abfallverzögerung fällt das Relais E2 wieder ab, nachdem zuvor durch Öffnen des Kontaktes e14 das Relais A2 wieder abgefallen ist und seinen Kontakt a24 geöffnet hat.
Die Ein-
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Empfangsseite in geeigneter Weise dazu benutzt werden, das erste Zählrelais, das die im Zählmagneten ZIE gespeicherten Impulse registriert, abzuschalten und die weiter eintreffenden Impulse auf ein zweites Zählrelais zu leiten, das die im Zählmagneten Z gespeicherten Impulse registriert.
Die Einschaltung des Hilfsrelais H ist erforderlich, um die Betätigung des Relais S und damit der Sendertastung zu unterbinden, wenn die den Teilankern des Zählrelais Z1E zugeordneten Kontakte 1 - 10 alle geöffnet sind.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 mag es als Nachteil empfunden werden, dass auf der Empfangsseite in der Zentrale eine Umschaltung von dem einen Zählrelais, das die im Zählmagneten Z1E gespeicherten Impulse registriert, auf das zweite Zählrelais erforderlich ist, das die im Zählmagneten Z gespeicherten Impulse registriert. In Fig. 2 der Zeichnung ist die Schaltung einer Einrichtung dargestellt, die diese Umschaltung nicht erforderlich macht.
Bei dieser Einrichtung werden zunächst während des Relaisablaufes die Zahlmagnete Z1E und Z in der bereits oben beschriebenen Weise beaufschlagt. Die Abfragung wird ebenfalls durch kurzzeitiges Schliessen des ferngesteuerten Abfragekontaktes t eingeleitet. Das Abfragerelais A wird damit erregt und über seinen Kontakt al gehalten. Der Kontakt a4 erfüllt dieselben Funktionen wie der Kontakt a14 der Anordnung nach Fig. 1 der Zeichnung. Über den Kontakt ag wird wieder die Spannung Ui des Pulserzeugers an die Betätigungswicklung des Zählmagneten Z2E gelegt, so dass dieser zunächst betätigt wird.
Wie aus der Schaltung zu ersehen ist, sind die Kontakte aller Zählmagnete so geschaltet, dass das durch seinen Kontakt ei den Haltestromkreis des Abfragerelais A unterbrechende Relais E nur dann anspricht, wenn
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schlossen sind. Nimmt man z. B. an, dass während der Laufzeit des Relais 28 Impulse entsprechend einer Zeit von 2,8 sec gespeichert wurden, dann befinden sich die Kontakte 0 und 8 des Zählmagneten Z1E und die Kontakte 0 und 2 des Zählmagneten ZIH in der gestrichelt gezeichneten Stellung. Vom Beginn der Abfragung an werden dann zunächst nacheinander die Kontakte 1 - 10 des Zählmagneten Z2E geschlossen und wieder geöffnet, wobei beim Schliessen des Kontaktes 10 der Zählmagnet Z2H betätigt wird und den ersten Teilanker anzieht, so dass sein Kontakt 1 geschlossen wird.
Dann werden wieder alle Kontakte des Zählmagneten Z2E nacheinander betätigt, bis beim Schliessen des Kontaktes 10 wieder der Kontakt 2 des Zählmagneten Z2H geschlossen und sein Kontakt 1 geöffnet wird. Es beginnt sodann wieder die Betätigung des Zählmagneten ZE'sr nacheinander wieder seine Kontakte schliesst und öffnet, bis der Kontakt 8 geschlossen wird. In diesem Moment spricht dann das Relais E an, dessen Stromkreis über die Kontakte a2 des Abfragerelais A, die Kontakte 8 der beiden Zählrelais Z1E und Z2E und die beiden Kon-
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wird dann unterbunden und über den Kontakt e2 die Speichervorrichtung gelöscht, so dass sie für eine neue Messung der Relaislaufzeiten wieder betriebsbereit ist.
Das Abfragerelais A dieser Einrichtung bleibt während der ganzen Zeit der Rückmeldung, die in diesem Fallgenauder vorher gespeicherten Relaislaufzeit entspricht, angezogen. Dadurch ist es mög -
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ist. Eir. eSekundenmessers entsprechend geeicht ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Meldung der Laufzeit von Schutzrelais über grosse Entfernungen, dadurch gekennzeichnet, dass am Einbauort der Schutzrelais ein elektrischer Pulserzeuger eingebaut ist. dessen Impulse beispielsweise über Kontakte der Anregerelais der Relaisschutzeinrichtungen fUr die Dauer der Anregeoder Kommandozeit dem Eingang einer insbesondere aus Zählmagneten bestehenden Impulsspeichereinrichtung zugeführt und dort zunächst gespeichert werden, bis durch ein fernbetätigtes Abfragerelais die
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pulse des Pulserzeugers einer zweiten gleichartigen Impulsspeichervorrichtung zugeführt werden, über deren Kontakte ein die Löschung beider Speicher und die Unterbrechung des Abfragevorganges bewirkendes weiteres Relais dann eingeschaltet wird,
wenn der Speicher-Zustand der zweiten Speichereinrichtung den der ersten erreicht.