DE1081566B - Compensation circuit for a current transformer used for distance protection purposes based on the principle of the magnetic voltmeter in maximum voltage networks - Google Patents
Compensation circuit for a current transformer used for distance protection purposes based on the principle of the magnetic voltmeter in maximum voltage networksInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Zur Strommessung, insbesondere in Höchstspannungsanlagen kann, wie bekannt, an Stelle der üblichen Stromwandler, vorteilhaft der magnetische Spannungsmeser verwendet werden. Die Anwendung des magnetischen Spannungsmessers gestattet insbesondere, das Spannungsproblem beim Stromwandler in einfacher Weise zu lösen, indem der magnetische Kern mit seiner Meßspule als Ring mit genügend großem Durchmesser um den Stromleiter gelegt werden kann.As is known, instead of the usual Current transformers, advantageously the magnetic voltmeter, can be used. The application the magnetic voltmeter allows in particular to solve the voltage problem in the current transformer to solve in a simple way by the magnetic core with its measuring coil as a ring with enough large diameter can be placed around the conductor.
Ein solcher Stromwandler arbeitet praktisch im Leerlauf, was die Anwendung eines Verstärkers mit ausreichend hohem Eingangswiderstand erfordert. In der Meßspule wird eine Spannung induziert, die im stationären Zustand dem zu messenden Strom um 90° vorauseilt. Für viele Anwendungen, z. B. Leistungsmessung, Distanzschutz usw., ist es jedoch wichtig, eine mit dem Primärstrom in Phase liegende Sekundärspannung zu erhalten. Dies kann gemäß Fig. 1 durch einen über einen Widerstands an der Sekundärwicklung 2 mit der Induktivität L2 angeschlossenen Kondensator mit der Kapazität C erreicht werden. Stimmt man den Sekundärkreis auf die Netz frequenz ab, indem manSuch a current transformer works practically in no-load operation, which requires the use of an amplifier with a sufficiently high input resistance. A voltage is induced in the measuring coil which, in the steady state, leads the current to be measured by 90 °. For many applications, e.g. However, e.g. power measurement, distance protection, etc., it is important to have a secondary voltage in phase with the primary current. According to FIG. 1, this can be achieved by a capacitor with the capacitance C connected to the secondary winding 2 with the inductance L 2 via a resistor. If you tune the secondary circuit to the mains frequency by
Ausgleichschaltung für einen zu Distanzschutzzwecken dienenden StromwandlerCompensation circuit for a current transformer used for distance protection purposes
nach dem Prinzip des magnetischenaccording to the principle of magnetic
Spannungsmessers in Höchstspanmmgs-Voltmeter in high voltage
netzennetworks
Anmelder:Applicant:
Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)Public limited company Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland)
Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney, Munich 23, Dunantstr. 6th
Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 9. November 1956Claimed priority: Switzerland of November 9, 1956
Dr.-Ing. Alexander Goldstein, Ennetbaden (Schweiz), ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Alexander Goldstein, Ennetbaden (Switzerland), has been named as the inventor
macht, so wird die am Kondensator liegende Spannung U-T M makes, the voltage across the capacitor becomes UT M
1 ~ ·*χ' ΊΓΠϊ' 1 ~ · * χ 'ΊΓΠϊ'
wobei U11 in Phase mit dem Strom ist. L bedeutet die Induktivität der Meßspule, I1 den Strom in der Meßspule und M die Gegeninduktivität des Wandlers.where U 11 is in phase with the current. L means the inductance of the measuring coil, I 1 the current in the measuring coil and M the mutual inductance of the transducer.
Eine solche Schaltung hat noch den Nachteil, daß bei Schaltvorgängen auf der Leitung netzfrequenzfremde Vorgänge auf die Sekundärseite übertragen werden. Es handelt sich dabei z. B. um Ausgleichsvorgänge, herrührend von einer abklingenden Gleichstromkomponente bei Kurzschluß.Such a circuit also has the disadvantage that when switching operations on the line, non-network frequency Operations are transferred to the secondary side. It is z. B. to equalization processes resulting from a decaying direct current component in the event of a short circuit.
Macht man weiterhin coC · Rp> 1, d.h., dämpft man den abgestimmten Kreis sehr stark aperiodisch, so bleibt die Proportionalität zwischen U11 und I1 auch bei nicht netzfrequenten Vorgängen, also z. B. Ausgleichsvorgängen, erhalten und gilt auch für die Momentanwerte M11 und I1 von U11 bzw I1. If you continue to make coC · Rp> 1, that is, if you dampen the tuned circuit very strongly aperiodically, the proportionality between U 11 and I 1 remains even with non-network frequency processes, e.g. B. equalization processes, are obtained and also applies to the instantaneous values M 11 and I 1 of U 11 and I 1, respectively.
Dieser Vorgang ist bei Distanzschutzschaltungen von besonderer Bedeutung. In Distanzschutzschaltungen sind die Stromwandler auf Leitungsnachbildungsimpedanzen geschaltet. Um eine korrekte Distanzmessung bei Störungen auch im nicht stationären Zustand zu ermöglichen, soll an diesen Impedanzen bei Kurzschlüssen kein Spannungsabfall auftreten, der von der abklingenden Gleichstromkomponente des Kurzschlußstromes herrührt.This process is of particular importance for distance protection circuits. In distance protection circuits the current transformers are switched to line simulation impedances. To get a correct distance measurement In the event of disturbances, even in the non-stationary state, should be made possible by these impedances in the event of short circuits, there is no voltage drop caused by the decaying direct current component of the Short-circuit current originates.
Die Erfindung betrifft eine Ausgleichsschaltung für einen zu Distanzschutzzwecken dienenden Stromwandler nach dem Prinzip des magnetischen Spannungsmessers in Höchstspannungsanlagen, an dessen als Sekundärwicklung dienende Meßspule ein Verstärker angeschlossen ist.The invention relates to a compensation circuit for a current transformer used for distance protection purposes according to the principle of the magnetic voltmeter in high voltage systems, on whose An amplifier is connected to the measuring coil serving as the secondary winding.
Die Wirkung eines Ausgleichsvorganges auf der Ausgangsseite wird gemäß der Erfindung dadurch wirkungslos gemacht, daß die Sekundärwicklung über einen als Spannungsteiler mit dem Teilverhältnis R1 zu R2 ausgebildeten ohmschen Widerstand auf einen Kondensator mit der Kapazität C geschaltet ist, daß zwischen dem Spannungsteilerabgriff und dem gegenüberliegenden Anschluß des Kondensators die den Verstärker steuernde Spannung abgenommen wird und daßThe effect of a compensation process on the output side is rendered ineffective according to the invention in that the secondary winding is connected to a capacitor with the capacitance C via an ohmic resistor designed as a voltage divider with the division ratio R 1 to R 2 , that between the voltage divider tap and the opposite one Connection of the capacitor, the voltage controlling the amplifier is removed and that
R1 + R2^ —- und C-R2=T ω C R 1 + R 2 ^ - and CR 2 = T ω C
Darin bedeutet T die Abklingzeitkonstante der Gleichstromkomponente des Kurzschlußstromes im Netz und ω das 2 π-fache der Meß frequenz. T means the decay time constant of the direct current component of the short-circuit current in the network and ω means 2 π times the measuring frequency.
Die Spannung CZ11 (vgl. Fig. 2) ist bei diesen Verhältnissen frei von Ausgleichskomponenten und für die Weiterverwendung in Distanzschutzkreisen verwendbar, wobei je nach Bedarf ein oder mehrere Verstärker zwischengeschaltet sein können.The voltage CZ 11 (cf. FIG. 2) is free of compensation components under these conditions and can be used for further use in distance protection circuits, with one or more amplifiers being able to be interposed as required.
«09 509/177«09 509/177
Wenn die dem Kurzschluß-Phasenwinkel φ der zu schützenden Leitungsstrecke entsprechende Zeitkonstante If the time constant corresponding to the short-circuit phase angle φ of the line section to be protected
T — tg<pk T - tg <pk
h~~ ω h ~~ ω
verschieden von der Abklingzeitkonstanten T des Netz-Kurzschlußstromes ist, z. B. durch den Einfluß der Impedanzen der speisenden Maschinen, so ist eine Schaltung nach Fig. 3 zweckmäßig. Die abgehende Spannung wird noch zusätzlich über einen Spannungsteiler aus einem Widerstand R3 und einem Kondensator C3 geführt und die so erhaltene, neu abgehende Spannung U111 am Kondensator abgenommen. Durch diese Schaltung werden zusätzliche Phasenwinkelkorrekturen vorgenommen.is different from the decay time constant T of the network short-circuit current, e.g. B. by the influence of the impedances of the feeding machines, a circuit according to FIG. 3 is appropriate. The outgoing voltage is additionally fed via a voltage divider made up of a resistor R 3 and a capacitor C 3 and the newly outgoing voltage U 111 obtained in this way is taken from the capacitor. This circuit makes additional phase angle corrections.
Die Zeitkonstante des aus C2 und R2 gebildeten Gliedes wird auch hier gleich der Abklingzeit T der Gleichstromkomponente des Kurzschlußstromes im Netz gewählt, so daß keine entsprechende Gleichspannungskomponente am Kreis auftreten kann. Die Zeitkonstante Tk der zu schützenden Leitung ist in der Regel kleiner als die Abklingzeitkonstante T, d. h. daß der Phasenwinkel 95^ ebenfalls kleiner als der Phasenwinkel φ des Kreises C2 · R2 ist. Die Wechselspannung CZ111 muß also gegenüber der Wechselspannung Un zurückgedreht werden, was über C3 und R3 geschieht. Die einzelnen Größen stehen dann in folgendem Zusammenhang:The time constant of the element formed from C 2 and R 2 is here also chosen to be equal to the decay time T of the direct current component of the short-circuit current in the network, so that no corresponding direct voltage component can occur in the circuit. The time constant T k of the line to be protected is usually smaller than the decay time constant T, i.e. H. that the phase angle 95 ^ is also smaller than the phase angle φ of the circle C 2 · R 2 . The alternating voltage CZ 111 must therefore be turned back in relation to the alternating voltage U n , which is done via C 3 and R 3. The individual sizes are then in the following context:
(Q-C2- Cz(R2 +R3) C*+Ca (QC 2 - Cz (R 2 + R 3 ) C * + C a
= ^g (ψ — Ψι) = ^ g (ψ - Ψι)
tgq> = ω · Τ. tgq> = ω · Τ.
Die Spannung CZ111 eilt dann dem Strom I1 und dem Leitungsphasenwinkel φ^ vor.The voltage CZ 111 then leads the current I 1 and the line phase angle φ ^ .
3535
Claims (2)
Deutsche Patentschrift Nr. 609 486;
deutsche Patentanmeldung S 21030 VIIId/21h (bekanntgemacht am 5. 11. 1953).Considered publications:
German Patent No. 609,486;
German patent application S 21030 VIIId / 21h (published on November 5, 1953).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1081566X | 1956-11-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1081566B true DE1081566B (en) | 1960-05-12 |
Family
ID=4556427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA26050A Pending DE1081566B (en) | 1956-11-09 | 1956-11-19 | Compensation circuit for a current transformer used for distance protection purposes based on the principle of the magnetic voltmeter in maximum voltage networks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1081566B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1281545B (en) * | 1963-05-29 | 1968-10-31 | Siemens Ag | Iron core converter with air gap for current measurement |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE609486C (en) * | 1932-02-18 | 1935-02-15 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Magnetic voltmeter |
-
1956
- 1956-11-19 DE DEA26050A patent/DE1081566B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE609486C (en) * | 1932-02-18 | 1935-02-15 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Magnetic voltmeter |
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DE1281545B (en) * | 1963-05-29 | 1968-10-31 | Siemens Ag | Iron core converter with air gap for current measurement |
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