CH673713A5

CH673713A5 -

Info

Publication number: CH673713A5
Application number: CH267687A
Authority: CH
Inventors: Joerg Dipl-Ing Strobl; Klaus Dipl-Ing Schreiber
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1990-03-30
Also published as: AT391230B; ATA223886A; DE3723263A1

Description

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur Erfassung der Nulldurchgänge eines auf der Primärseite eines gesättigten Stromwandlers fliessenden Stromes, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Hilfsstrom-wandler (2) und/oder einem Bürdenwiderstand (3) auf der Sekundärseite des Stromwandlers (1) ein Analog-Spannungssignal ableitbar ist, welches einem über eine Schalthysterese verfügenden elektronischen Rechtecksignalbildner (4) zugeführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Rechteckbildner (4) ein beschatteter Operationsverstärker ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Sekundärkreis des Stromwandlers (1) eine Induktivität, vorzugsweise eine Drossel (8) geschaltet ist.

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Nulldurchgänge eines auf der Primärseite eines gesättigten Stromwandlers fliessenden Stromes.

Bekanntlich entsprechen bei gesättigen Stromwandlern die Nulldurchgänge des Sekundärstromes nicht jenen des Primärstromes. Stromwandlersättigungen können auftreten, wenn entweder der zu übertragende Wechselstrom so hoch ist, dass die an der Sekundärwicklung infolge äusserer Bürde und innerem Widerstand auftretende Spannung einen zu hohen Induktions-fluss im Kern ergibt, oder wenn der Primärstrom ein Gleichstromglied enthält, dass auf die Dauer nicht auf die Sekundärseite übertragen werden kann und solchermassen eine Störung des AW-Gleichgewichtes mit sich bringt.

Schutzeinrichtungen, für die die Phasenlage des Primärstromes ein Messkriterium darstellt (z.B. Distanzschutz, Phasenvergleichsschutz), müssen jedoch die Nulldürchgänge des Primärstromes erfassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die aus dem Sekundärstrom Rückschlüsse auf die Nulldurchgänge des Primärstromes erlaubt und an deren Ausgang ein Rechtecksignal anliegt, dessen Flanken mit den Nulldurchgängen des Primärstromes möglichst genau zusammenfallen.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass über einen Hilfsstromwandler und/oder einem Bürdenwiderstand auf der Sekundärseite des Stromwandlers ein Analog-Spannungssignal ableitbar ist, welches einem über eine Schalthysterese verfügenden elektronischen Rechtecksignalbildner zugeführt ist.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, Rückschlüsse aus dem Sekundärstrom eines Stromwandlers auf die Nulldurchgänge des Primärstromes mit einfachen und vertretbaren Mitteln zu schliessen. Die Erfindung ermöglicht ferner, die Verwendung vorhandener Stromwandlerkerne, die zusätzlich auch andere Geräte speisen können. Ferner bietet die Erfindung den

Vorteil, dass sie in Phasenvergleichsschutzeinrichtungen, beispielsweise beim Sammelschienenschutz verwendet werden kann.

Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung ist der elektroni-5 sehe Rechteckbildner (4) ein beschatteter Operationsverstärker. Dadurch ist ein einfacher Schaltungsaufbau gegeben. Die Induktivität bewirkt ein exponentielles Abklingen des Sekundärstromes, wodurch der Verlauf gegen Ende der Periode sehr flach wird. Die Hysterese kann dadurch klein eingestellt wer-lo den, so dass auch die Nulldurchgänge kleiner Primärströme erfassbar sind.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Prinzipschaltung,

15 Fig. 2 und 3 den Verlauf des Primär- und Sekundärstromes im Diagramm.

Gemäss Fig. 1 ist der Sekundärstrom des Stromwandlers 1 der Primärwicklung eines Hilfsstromwandlers 2 zugeführt, dessen Sekundärwicklung mit einem Bürdenwiderstand 3 abge-20 schlössen ist. Der Spannungsabfall am Bürdenwiderstand 3 ist über einen Widerstand 5 den beiden Eingängen eines Operationsverstärkers zugeführt. Ein Rückkoppelwiderstand 6 erzeugt eine Schalthysterese für das Ausgangssignal des Operationsverstärkers, das an die Klemme 7 geführt ist. Zusätzlich ist 25 im Sekundärkreis des Stromwandlers 1 eine Drossel 8 angeordnet.

Die Wirkungsweise der Schaltung sei anhand von Fig. 2 näher erläutert. Die Kurve 1 zeigt einen Primärstrom, der eine Gleichstromverlagerung aufweist. Strichliert ist der Verlauf des 30 Sekundärstromes gezeichnet.

In Kurve 2 ist der Sekundärstrom vergrössert dargestellt, um die schleichenden Nulldurchgänge, die mit denen des Primärstromes nicht übereinstimmen, hervorzuheben. Strichliert ist die Schalthysterese des Rechteckbildners 4 eingezeichnet. An den 35 Schnittpunkten der Kurve 2 mit der Schalthysterese befinden sich die Flanken des Rechtecksignals 3, die mit den Nulldurchgängen des Primärstromes übereinstimmen. In dieser Form ist die Schaltung nur bedingt funktionsfähig, da die Hysterese sehr gross eingestellt werden muss, wodurch bei kleiner Amplitude 40 des Primärstromes keine Nulldurchgangserfassung möglich ist. Gemäss Fig. 3 ist die Funktion der Drossel mit ihren Vorteilen aufgezeigt. Die Drossel 8 bewirkt nämlich ein exponentielles Abklingen des Sekundärstromes, wodurch dessen Verlauf gegen Ende der Periode sehr flach wird.

45 Die Hysterese kann sodann sehr klein eingestellt werden, wodurch auch die Nulldurchgänge sehr kleiner Pirmärströme erfassbar sind.

Der besondere Vorteil dieser Nulldurchgangserfassung liegt in der besonderen Einfachheit der Anordnung mit der die für 50 die Anwendung in der Schutztechnik geforderte Genauigkeit erzielt werden kann. Sie ist dadurch Ausführungen mit komplizierten Rechenalgorithmen sowohl preismässig als auch sicherheitstechnisch bei weitem überlegen.

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3 Blätter Zeichnungen