CH190820A - Ansprechglied für Distanzrelais. - Google Patents

Description

      Ansprechglied    für Distanzrelais.    Trägt man in ein rechtwinkliges Koordi  natensystem auf der Abszisse den Strom J  und auf der Ordinate die Impedanz Z einer  zu schützenden Leitung auf (siehe z. B.  "S. E.     V.-Bulletin"    1929, Nr. 9, Seite 256,       Fig.    10 und Seite 260,     Fig.    15 und folgende),  so ergeben sich für die sogenannte Betriebs  impedanz bekanntlich rechtwinklige Hyper  beln. Für ,die konstante Netzspannung von       100%"folgt    z.     ss.    nach     I"ig.    1 beiliegender  Zeichnung die Betriebsimpedanz der Kurve  1, für 75     %    Spannung der Kurve 2.

   Die Im  pedanz der zu schützenden Leitung sei durch  die Gerade 3 dargestellt.     Trägt    man in dieses       Diagramm.    die bei     Fehlern    gemessenen     Impe-          danzwerte    ein, so fallen diese Punkte in das  schraffierte Gebiet 4. Wie man sieht, folgt  die Umhüllungskurve dieses Gebietes an  nähernd einer Hyperbel. Man hat daher bei  bekannten Lösungen das     Ansprechorgan    mit  einer     hyperbelartigen        Ansprechcharakteristik     versehen, die z. B. zwischen der Kurve 2  und der     Hüllkurve    von 4 liegt.  



  Speziell bei     Bahnanlagen    (d. h. bei ein-         phasigen    Anlagen mit .einem geerdeten Pol)  hat man die Beobachtung gemacht,     dass    neben  den     Lichtbogenfehlern,    die bekanntlich hohen  oh     mschen    Widerständen entsprechen, am  häufigsten     Erdschlüsse    auftreten über schlecht  leitendes Erdreich, was     wiederum    bei klei  nem Strom recht hohe Widerstände in der       Fehlerstrombahn    ergibt. Anderseits weist bei  kleinen Betriebsströmen das     gesunde    Netz  einen sehr :schlechten     cosga    auf.

   Die Bela  stung besteht dann     vorwiegend    aus     Magneti-          sierungsenergie.    Die     ohmsehe    Komponente  der Betriebsimpedanz ist also sehr klein im  Verhältnis zur Recktanz.  



  Um diesen Verhältnissen zur Schaffung  eines hochempfindlichen     Selektivschutzes     Rechnung zu tragen, kann ein Distanzrelais  benützt werden, dessen     Ansprechglied    erfin  dungsgemäss auf Recktanz anspricht,     @d.    h.  die     Recktanz    der zu schützenden Leitungs  strecke misst und dessen Charakteristik der       Betriebsreaktanz    folgt.

   Die Kurve der     .Be-          triebsreaktanz    für eine     bestimmte    Spannung  und einen bestimmten Phasenwinkel     p    ist      bekanntlich auch eine Hyperbel, die der     Be-          triebsimpedanzkurve    nach der Gleichung  X - Z .     sin        (P    folgt.  



  In     Fig.    2     bedeutet    11 die     Betriebsreak-          tanz    z. B. für die tiefste Betriebsspannung.  Da die ausserhalb der Leitung 33     (Fig.        2a)     liegende     Fehlerstrombahn    34 stets viel klei  ner ist, als die durch das     Relais    35 geschützte  Leitungsstrecke 36, .deren     Reaktanz    durch  die Gerade 12 .dargestellt ist, so liegen die  Fehlerpunkte in einem Gebiet 13, das viel  niedriger ist als das     Fehlerimpedanzgebiet    4  der     Fig.    1.

   Die Unterschiede in den Ordi  naten AB und     AC    für gleiche Abszisse<I>J</I>  sind zwischen der     Hüllkurve    13 viel grösser  als die entsprechenden Ordinaten in     Fig.    1.  Mit einem Glied, dessen     Ansprechkurve    nach       74    verläuft, sind ,daher alle Fehlerfälle, spe  ziell diejenigen mit kleinem Strom J schär  fer zu erfassen.  



  Das     Relais,    dessen:     Ansprechcharakteristik     der     Betriebsreaktauz    folgt, kann nach der  ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes darstellenden     Fig.    3 gebaut  sein. Am Waagebalken 2'1, der auch eine  drehbare Welle darstellt, und in der Mitte  bei 22 unterstützt ist, wirken zwei     Mess-          systeme    23 und 24.

   Das System 23 ist     ledig-          lieh    vom     Strome    J abhängig,     jvährend    das       System    24 aus einer beweglichen Spannungs  wicklung 27 besteht, auf welche die fest  stehende Stromwicklung 26 einwirkt. Die       Messsysteme    sind in der     Fig.    3 nur rein  schematisch angedeutet. Es kann das System  23 ein reines Magnetsystem oder ein Dreh  spulsystem sein; .die Hauptsache bleibt, dass  es ein reines     Stromsystem    ist. Desgleichen  muss das System 24 ein     Leistungsmesssystem     sein, wobei z.

   B. man sich vorstellen kann,  dass die Wicklung 27 beweglich und mit dem  Waagebalken 21 verbunden ist. Der An  schluss der Spannungswicklung 27 an F er-    folgt über einen     Kondensator    28, der den  Strom in 22 so verdreht,     dass    das System     ?4     die Blindleistung E. J.     sin        9p    misst. Das Dreh  moment     Dl    des Systems 23 folgt der Glei  chung     Dl   <I>- 1g1. J,</I> wobei     k1    eine Konstante  bedeutet.  



  Das Drehmoment     D.    des Systems 24 ist       entgegengerichtet    und hat die Grösse       D2-L.E.J.sinq9,     wobei     k2    eine weitere Konstante bedeutet.  Bei Gleichgewicht ist  
EMI0002.0048     
  
    <I>D@-1-<U>kz#E</U></I><U>sin</U>
<tb>  <I>Di <SEP> k1 <SEP> # <SEP> J</I>
<tb>  Setzt <SEP> mal) <SEP> für <SEP> <U>D <SEP> - <SEP> 'i" <SEP> <B>#q</B></U> <SEP> den <SEP> Wert <SEP> der <SEP> Reak  J
<tb>  tanz <SEP> <B>X</B> <SEP> uiid <SEP> für <SEP> hi <SEP> die <SEP> neue <SEP> Konstante <SEP> k3, <SEP> so
<tb>  k2
<tb>  ergibt <SEP> siel) <SEP> <I>1 <SEP> - <SEP> <U>X <SEP> .

   <SEP> J</U></I> <SEP> oder <SEP> <I>X <SEP> = <SEP> k3</I>
<tb>  <I>Irs <SEP> J</I>       Es folgt also die     Reaktanz        71\    als Funk  tion des     .Stromes    J einer Hyperbel.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ansprechglied für Distanzrelais, dadurch gekennzeichnet, dass es auf Reaktanz an spricht, d. h. die Reaktanz der zu schützen den Leitungsstrecke misst, und dass seine An- sprechcharakteristik der Betriebsreaktanz folgt.

   UNTERANSPRUCH: Ansprecliglied nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf ein und der selben drehbaren und als Waagehebel aus gebildeten Welle zwei Messsysteme einander entgegenwirken, wovon das eine ein vom Strom in der einfachen Potenz abhängiges und das andere ein von der Blindleistung abhängiges Drehmoment erzeugt.