DE1463138B2 - Distanzrelais - Google Patents

Distanzrelais

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DE1463138B2
DE1463138B2 DE19651463138 DE1463138A DE1463138B2 DE 1463138 B2 DE1463138 B2 DE 1463138B2 DE 19651463138 DE19651463138 DE 19651463138 DE 1463138 A DE1463138 A DE 1463138A DE 1463138 B2 DE1463138 B2 DE 1463138B2
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William Derek Glossop Derby shire Sabberwal Sudesh Parkash Coventry Warwickshire Humpage (Großbritannien)
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The English Electric Co Ltd , London
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/38Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
    • H02H3/382Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current involving phase comparison between current and voltage or between values derived from current and voltage
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    • HELECTRICITY
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/30Staggered disconnection

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

3 4
weitere Anpassungsmöglichkeit an die verschiedensten Dabei K1 A1 und K3 A3 Spannungskoeffizienten;
Betriebsverhältnisse.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Z1 O1, Z2 O2, Z3 O3 und Z4 O4 sind Uber-
ist die Anordnung derart getroffen, daß ein dritter, tragungsimpedanzen;
von einem Signalgeneratorpaar gespeister Phasen- 5 V ist die Systemspannung;
winkelkomparator vorgesehen ist, dessen Ausgang / Ι— Φ ist der Systemstrom.
an ein UND-Gatter angeschlossen ist, dessen zweiter
Eingang mit einem weiteren UND-Gatter verbunden Die Phasenwinkelkomparatoren 32 bis 34 emp-
ist, dessen Eingänge an zwei Phasenwinkelkompara- fangen Phasenvergleichssignale von den ihnen zuge-
toren angeschlossen sind, und daß der Ausgang des io ordneten Signalgeneratoren. Ferner sind UND-Gat-
UND-Gatters an das die Schutzfunktion durchfüh- ter 37 und 38 vorgesehen, die Auslösesignale immer
rende ODER-Gatter angeschlossen ist. dann erzeugen, wenn zwei Signale gleichzeitig emp-
Dabei ist zweckmäßigerweise die Anordnung derart fangen werden.
getroffen, daß eine Zeitgeberstufe vom Ausgang des Ein ODER-Gatter 3 leitet die Auslösung des von zwei Signalgeneratoren gespeisten UND-Gatters 15 Leistungsschalters 11 über einen Ausgangskreis 2 gegespeist wird, dessen erster Ausgang mit kleinerer maß dem Auslösesignal aus, das von dem UND-Zeitverzögerung einem Signalgenerator zugeführt wird, Gatter 38 oder von einem zweistufigen Zeitgeber 1 der den dritten Phasenkomparator speist, und daß herrührt.
ein zweiter Ausgang der Zeitgeberstufe mit größerer Das Schaltbild des Signalgenerators 17 ist in
Zeitverzögerung an das die Schutzfunktion durch- 20 F i g. 2 dargestellt. Hierbei sind die Sekundärwick-
führende ODER-Gatter angeschlossen ist. lungen eines Stromwandlers 25, der eine Impedanz 26
Der Ausgang des zweiten UND-Gatters und der speist, und eines Spannungswandlers 27 in Reihe
zweite Ausgang der Zeitgeberstufe sind dabei zweck- geschaltet, und die freien Klemmen 28, 29 sind an
mäßigerweise an die beiden Eingänge eines ODER- die Ausgangsleitung 30 angeschlossen. Die Wandler
Gatters angeschaltet, dessen Ausgang mit einer Aus- 25 25 und 26 sind mit ihren Primärwicklungen an die
lösestufe verbunden ist. " Eingangskreise 14 bzw. 15 angeschlossen, so daß ein
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an der Ausgangsleitung 30 auftretendes Ausgangskann die Schutzfunktion in Abhängigkeit von- der signal einem Spanmmgsvektor (V-IZ1) proportional zeitlichen Lage eines Signals beeinflußt werden, wobei ist, wobei V und / Spannung und Strom an der ein Signal einmal unverzögert und einmal über eine 30 Netzleitung 10 darstellen und wobei Z1 der Wert Zeitverzögerungsstufe den beiden Eingängen' eines der Impedanz 26 ist, d. h., das Spannungssignal auf UND-Gatters zugeführt wird. - ' der Ausgangsleitung. 30 hat die Form (AV-BIZ1).
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Er- Die Schaltung der Signalgeneratoren 18 bis 22
findung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der ähnelt allgemein der Schaltung des Signaigeneratorsl7.
Zeichnung zeigt 35 Jedoch kann Z1 jeden beliebigen vorbestimmten Wert
F i g. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen annehmen, und eine Umkehrung der Polarität der
Distanzrelais, Sekundärwicklung des Wandlers 25 oder des Wand-
F i g. 2 ein Schaltbild eines Signalgenerators, lers 27 bewirkt eine Umkehrung der Polarität von /
Fig. 3 und 4 Impedanzdiagramme zur Erläute- bzw. von V in dem Spannungsvektor (AV-BIZ1).
rung der Arbeitsweise des Relais, 40 Entsprechend können die Wandler so geschaltet sein,
F i g. 5 ein Impedanzdiagramm, das die Betriebs- daß man den Phasenwinkel von V gegenüber / oder
Charakteristiken des Relais veranschaulicht, ' die Größe von V gegenüber / nach Wunsch einstellen
F i g. 6 eine schematische Darstellung eines asym- kann. Ferner kann man entweder den Wandler 25
metrischen Phasenwinkelkomparators, oder den Wandler 27 fortlassen, so daß das in der
F i g. 7 und 8 Wellenformen, die an verschiedenen 45 Ausgangsleitung 30 erscheinende Spannungssignal
Stellen des K omparators gemäß F i g. 6 auftreten, dann proportional zu dem Spannungsvektor (AV)
Fig. 9 eine abgewandelte Schaltung des asym- oder (BIZ1) wird, d.h., A und B können jeden belie-
metrischen Phasenwinkelkomparators. bigen Wert aufweisen, und diese Werte können
Gemäß F i g. 1 weist die zu schützende Netz- Vektorwerte sein (Ausnahme: A und B können nicht
leitung 10 einen Leistungsschalter 11 auf, der im 50 gleichzeitig Null sein). Ferner kann Z1 bei einem
Falle eines elektrischen Fehlers eine Abschaltung einwandfreien Betrieb des Relais nicht gleich Null
der Leitung bewirkt. Mit dieser Leitung sind ein sein, wenn A gleichzeitig gleich Null ist.
Stromwandler 12 und ein Spannungswandler 13 ge- Eine Betriebsweise des Phasenwinkelkomparators32
koppelt, die den Eingangskreisen 14 und 15 Signale wird nachstehend an Hand von F i g. 3 beschrieben,
zuführen, die dem Leitungsstrom bzw. der Leitungs- 55 Wenn die Ausgangssignale der Signalgeneratoren 17
spannung proportional sind. In dem Distanzrelais 16 und 18 in der beschriebenen Weise so erzeugt werden,
werden die Signale der Eingangskreise 14 und 15 daß sie sich nach den Spannungsvektoren ( — V-YIZ1)
mehreren Signalgeneratoren 17 bis 22 zugeführt, die und (IZ2) richten, und wenn Zi. die wirksame Impe-
Signale S1 bis S4 erzeugen, und außerdem werden danz der Netzleitung ist, dann wird — Γ ·----· -IZu,
die Signale den Signalgeneratoren 21 und 22 zugeführt. ° und man kann sagen, daß die Ausgangssignale der
Diese Signale S1 bis S4 entsprechen folgenden Aus- Signalgeneratoren praktisch proportional den Impe-
drücken: danzvektoren (-Zi1-YZ1) und (Z1) sind. In diesem
Falle nimmt der Phasenwinkelkomparator eine gerad-
5 — _ % £ V + Z Ι\θ, — Φ linige Charakteristik an. Der Phaseinvinkelkonipa-
<?' — 7 f Ia. 1_ λ 1 6s rator -*2 'st so geschaltet, daß er die Spaniuingssignale
Λ2 - *i' IS T. auf den Leitungen 30 und 31 hinsichtlich der Phase
^3 ~ *3 ^3 " ~ Z1/ |»i — ♦ vergleicht und einen Ausgang der Leitung 36 liefert,
S4 = Z4/104 —. + wenn die Phasenwinkel zwischen diesen Signalen in
vorbestimmten Grenzen liegen. Diese Winkelbegrenzung des Phasenvergleichs (Koinzidenzwinkel) sind mit /J, und [i2 bezeichnet und diese entsprechen der Ordnung bzw. Phasenfolge, in der die beiden Eingangssignale auftreten. Wenn /J1 = /J2, dann ist der Phasenwinkelkomparator als symmetrischer Phasenwinkclkomparator anzusprechen, wenn jedoch /J1=ZJ2, dann ist der Phasenwinkelkomparator als asymmetrischer Phasenwinkelkomparator anzusprechen, und er spricht auf die Phasenfolge der Eingangssignale und auf den Phasenwinkel zwischen den Signalen an. Eine Vcktordarstellung des Ansprechens dieser beiden Eingangs-Phasenwinkelkomparatoren ist in F i g. 3 enthalten, die die Polarcharakteristiken unter / symmetrischem Betrieb definiert. In diesem Fall ist /i, /Z2 ■-- 45'. Der Phasenwinkelkomparator erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die wirksame Impedanz (Z/.) der Netzleitung innerhalb der schraffierten Charakteristik liegt. Bei der Konstruktion dieser Charakteristik wird die Vektorimpedanz Z1 anfänglich eingeführt, um den Punkt D festzulegen. Der Phasenwinkel der Impedanz Z2 bestimmt die Lage der Linie A-B. Der Winkel, der von AB und CD eingeschlossen wird, ist seinerseits abhängig von dem Koinzidenzwinkel/>',, und der von AB und ED eingeschlossene Winkel ist von dem Koinzidenzwinkel /J2 abhängig. Wie erwähnt, ist in diesem Falle β\—β\, aber mit einem asymmetrischen Komparator ^1=/?.,, und so können die Linien CD und/oder DE unabhängig um den Punkt D gedreht werden.
In Fig. 4 demonstriert eine Polarchara'kteristik FGHJ eine Schutzzone, die von dem Relais erzeugt wird. Der Phasenwinkelkomparator 32 erzeugt ein Ausgangssignal für das UND-Gatter 37 immer dann, wenn die wirksame Impedanz der Netzleitung innerhalb der horizontal schraffierten Fläche liegt. In gleicher Weise erzeugt der Phasenwinkelkomparator ;·;■·■ 33 ein Ausgangssignal für das UND-Gatter 37 immer dann, wenn die wirksame Impedanz der Netzleitung innerhalb der vertikal schraffierten Fläche liegt. So wird ein Auslöscsignal durch das UND-Gatter 37 immer dann erzeugt, wenn die Ausgangssignale von den Phasenwinkelkomparatoren 32 und 33 gleichzeitig vorhanden sind. d. h. immer wenn die wirksame Leitungsimpedanz in die Fläche FGHJ fällt, die sowohl horizontal als auch vertikal schraffiert ist. Nunmehr wird die Wirkungsweise der Distanzrelaisschaltung unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 5 beschrieben. Bei den Signalen, die durch die Signalgeneratoren 17 bis 20 erzeugt werden, handelt es sich, wie erwähnt, um die Signale S1 bis S4. Immer, wenn die wirksame Impedanz der Netzleitung in die Fläche fällt, die durch die Polarcharakteristik FGHJ in F i g. 5 umgrenzt ist. wird ein Ausgangssignal bei P η F i g. 1 auftreten. In gleicher Weise wird, immer wenn die wirksame Impedanz der Netzleitung einen Reaktanzwert hat. der positiv und gleich oder niedriger als HK ist (definiert durch Signale von den Signalgeneratoren 21 und 22)
(S5 = - KsAsv + z5/ te -
ein Ausgangssignal bei Q auftreten. So wird ein Auslösesignal bei S ohne Verzögerung immer dann erzeugt, wenn die wirksame Impedanz der Netzleitung innerhalb der Polarcharakteristik LKHJ liegt, wodurch ein Schutz in der Zone EINS bewirkt wird. Das Vorhandensein des Signals bei P bewirkt, daß der Zweistufenzeitgeber 1 in Tätigkeit gesetzt wird, und dieser Zeitgeber modifiziert die Parameter des Signalgenerators 22 nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung in der Weise, daß ein Ausgangssignal nun immer bei Q erzeugt wird, wenn die wirksame Impedanz der Netzleitung innerhalb der Polarcharakteristik NMHJ liegt, wodurch ein Schutz in der Zone ZWEI bewirkt wird.
Darauf erzeugt nach einer weiteren Zeitverzögerung der Zweistufenzeitgeber 1 ein direktes Auslösesignal
ίο für das OD ER-Gatter 3, wodurch ein Schutz in der Zone DREI bewirkt wird (FGHJ).
Irgendeine Betriebscharakteristik kann logisch aus zwei oder mehreren Signalen aufgebaut werden, die in einem oder mehreren Phasenwinkelkomparatoren verglichen werden und die danach mit Hilfe von UND-Gattern, ODER-Gattern oder anderen geeigneten Mitteln verarbeitet werden können. Ferner kann man jede Charakteristik unabhängig steuern und z. B. so verändern, daß der Blindbereich der Betriebscharakteristik in F i g. 5 unabhängig von dem Wirkbereich der Betriebscharakteristik erweitert werden kann. In gleicher Weise wurden die F i g. 4 und 5 für symmetrische Phasenwinkelkomparatoren gezeichnet, jedoch kann jede der horizontalen oder ' vertikalen Konstruktionslinien um die'Punkte F, N oder L, wie bei einem asymmetrischen Phasenwinkelkomparator, aus ihrer dargestellten Lage geneigt werden. Außerdem-ist das Relais nicht auf eine geradlinige Betriebscharakteristik beschränkt, da kreisrunde Charakteristiken, z. B. Leitwertrelais-Betriebscharakteristiken, in gleicher Weise wie oben beschrieben, erlangt .werden können.
Zusätzlich können mehrere geradlinige oder kreisförmige Charakteristiken vereinigt werden. Durch Abänderungen an den Signalgeneratoren und dem Phasenwinkelkomparator kann jede Charakteristik allein eingestellt werden, bevor sie miteinander vereinigt werden.
Das anmeldungsgemäße Distanzrelais hat gegenüber anderen Distanzrelais den Vorteil, daß die Polarcharakteristik leicht so eingestellt werden kann, daß sie einem Ort sämtlicher zu erwartenden Fehlerimpedanzen in einem gegebenen elektrischen System angepaßt werden kann. Auf diese Weise ist das Relais gegenüber einer Fehlbetätigung infolge einer Leistungsschwingung des Systems wenig empfindlich.
In F i g. 6 1st ein asymmetrischer Phasenwinkelkomparator gezeigt, der zwei Eingangsklemmen 40 und 41 aufweist, um zwei Eingangssignale von den Signalgeneratoren zu empfangen, und er weist eine Signalzeitverzögerungseinrichtung 42 auf, um eines der Eingangssignale zu empfangen und gemäß diesem Eingangssignal ein zeitverzögertes Ausgangssignal zu liefern. Ein UND-Gatter 43 empfängt die Eingangssignale und das zeitverzögerte Ausgangssignal und erzeugt ein Zwischensignal immer, wenn diese Signale gleichzeitig den gleichen vorbestimmten Sinn haben. Eine weitere Signalzeitverzögerungseinrichtung 44 ist an das UND-Gatter 43 angeschlossen, um gemäß dem Zwischensignal ein zeitverzögertes Hilfssignal zu erzeugen, und ein UND-Gatter 45 ist mit dem UND-Gatter 43 und der Signalzeitverzögerungseinrichtung44 so verbunden, daß das Phasenwinkelkomparatorausgangssignal an einer Klemme 46 immer dann erzeugt wird, wenn letzteres Signal und das Zwischensignal gleichzeitig die vorbestimmte Richtung haben.
Im Betrieb hat die Signalzeitverzögerungseinrich-
7 8
tung42 die Wirkung, den wirksamen »Koinzidenz- und dem Ausgangssignal besteht, aber in Spalte (ii)
winkel« der Eingangssignale zu vermindern, wenn sie ist die Dauer des Ausgangs vom UND-Gatter 43
ihren Sinn in einer ersten Reihenfolge ändern, und geringer als dieser »Testbreiten«-Impuls, und dem-
sie ist gleichzeitig unwirksam gegenüber Änderungen gemäß wird keine Auslösung bewirkt.
des wirksamen »Koinzidenzwinkels«, wenn die Ein- 5 Demgemäß bewirkt die Signalverzögerungseinrich-
gangssignale sich im gleichen Sinn in der zur ersten tung 42, wie bereits erwähnt, eine Verminderung des
Reihenfolge umgekehrten Reihenfolge ändern. So wirksamen »Koinzidenzwinkels« des Eingangssignals,
erfaßt dieser Phasenwinkelkomparator ungleiche Pha- so daß nur solche Koinzidenzwinkel, die einen vor-
senwinkel auf beiden Seiten einer vorbestimmten bestimmten Grenzwert überschreiten, ein Ausgangs-
Vektorgröße, wie dies auf einem Impedanzdiagramm 10 signal entstehen lassen.
dargestellt ist. Wenn β der Koinzidenzwinkel beim Fehlen eines
Die weitere Signalzeitverzögerungseinrichtung 44 Sperrsignals von der Signalverzögerungseinrichtung 42 verzögert das Zwischensignal um eine vorbestimmte ist, dann ist der wirksame Koinzidenzwinkel z. B. /J1 Zeitdauer und bewirkt daher zusammen mit dem (F i g. 3), gegeben durch ßx = β 1360/, wobei t die UND-Gatter 45 eine »Abtastung der Breite« des 15 Periode der Verzögerung ist, die durch die Signal-Zwischensignals. Die Zeitverzögerung, die durch die verzögerungseinrichtung 42 eingeführt wird, und / Signalzeitverzögerungseinrichtung 44 eingeführt wird, die Signalfrequenz ist.
bestimmt somit die tatsächlichen Phasenwinkel, die Diese Betriebsweise ist jedoch nur wirksam, wenn
durch den Phasenwinkelkomparator festgestellt wer- die Folge der Eingangssignale so ist wie in F i g. 7 (a)
den. 20 dargestellt. Wenn die Signale die umgekehrte Reihen-
Die Arbeitsweise des asymmetrischen Komparators folge haben, ist die Signalverzögerungseinrichtung 42
wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme unwirksam für die Bestimmung der Grenze des
auf die Wellenformen nach F i g. 7 (a) bis 7 (d) und Phasenvergleichs, wie aus den F i g. 8 (a) bis 8 (d)
8 (a) bis 8 (d) erläutert, bei denen eine Asymmetrie ersichtlich, die die Wellenformen veranschaulichen,
in die Grenzen des Phasenvergleichs gegenüber der 25 die den gleichen Lagen der Schaltung entsprechen
Inphasebedingung der beiden Eingangssignale ein- wie jene in den F i g. 7 (a) bis 7 (d). Die Spalte (ii)
geführt wird, die den Klemmen 40,. 41 zugeführt dieser Figuren zeigt den Schwellwert der Auslösung,
werden. " wie.-dieser bestimrnt-wird durch die »Testbreiten«-
In F i g. 7 (a) zeigt die Spalte (i) das der Klemme Impulse von der Signalverzögerungseinrichtung 44. In 40 zugeführte Signal, das jenem Signal, das der 30 diesem Fall ist der Koinzidenzwinkel, z. B. ß2, geKlemme 41 zugeführt wird, um einen Phasenwinkel geben durch /J2 = ■*, wobei oc der Phasenwinkel voreilt, der innerhalb der Grenze der Auslösung^für zwischen den beiden Eingangssignalen ist.
jene Folge liegt, und die Spalte (ii) zeigt den-· Fall, F i g. 9 veranschaulicht einen asymmetrischen Phabei welchem das frühere Signal um einen Phasen- senvergleichskomparator mit einem Wechselstromeinwinkel voreilt, der außerhalb der Grenze liegt. 35 gangskreis, der ein weiteres UND-Gatter 47 aufweist, F i g. 7 (b) zeigt die Signalverzögerung, die durch das das Zwischensignal empfängt, welches durch das die Signalverzögerungseinrichtung 42 eingeführt wird, UND-Gatter 43 immer dann erzeugt wird, wenn gegenüber dem Signal an der Klemme 41, so daß seine Eingangssignale den gleichen vorbestimmten der Ausgang des UND-Gatters 43 [in F i g. 7 (c) Sinn haben. Die Signalverzögerungseinrichtung 42 dargestellt] für die Dauer dieser Verzögerung gesperrt 40 empfängt ein Eingangssignal wie zuvor, jedoch sie ist. Das zeitverzögeite Hilfssignal oder der »Test- liefert das zeitverzögerte Ausgangssignal dem UND-breiten«-Impuls, der durch die Signalverzögerungs- Gatter 47 und nicht dem UND-Gatter 43. Die Arbeitseinrichtung 44 erzeugt wird, ist in F i g. 7 (d) dar- weise dieses Phasenwinkelkomparators ist der vorgestellt. Da in der Spalte (i) die Dauer des Aus- beschriebenen Arbeitsweise vergleichbar. '
gangssignals vom UND-Gatter 43, die den einen 45 Das Patentbegehren ist ausschließlich auf Distanz-Eingang des UND-Gatters 45 bildet, die Dauer dieses relais mit mehreren Paaren von Signalgeneratoren »Testbreiten«-Impulses überschreitet, die den anderen gerichtet. Es betrifft nicht bekannte Anordnungen Eingang des UND-Gatters 45 bildet, wird ein Aus- mit Abbildungen von Netzstrom und Netzspannung löseausgang an der Klemme 46 erzeugt, wenn eine und einer Netznachbildung gemäß dem in Betracht Koinzidenz zwischen dem Hinterrand dieses Impulses 50 gezogenen Stand der Technik.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 6. Distanzrelais nach Anspruch 5, dadurch Patentansprüche: gekennzeichnet, daß das von den Signalgeneratoren gelieferte Signal einmal direkt und einmal über
1. Distanzrelais mit Signalgeneratoren, die eine weitere Signalverzögerungsstufe (42) einem Nachbildungen der vektoriellen Größen von Strom 5 UND-Gatter (43) zugeführt ist, welches einen und Spannung einem Vergleichssystem zuführen, Ausgang immer dann liefert, wenn die dem Phasendas bei vorbestimmten, sich durch den Vergleich winkelkomparator zugeführten Abschnitte der Einergebenden Bedingungen eine Schutzfunktion aus- gangssignale einander überlappen und gleiche löst, dadurch gekennzeichnet, daß Polarität besitzen.
wenigstens zwei Paare von Signalgeneratoren io
(17, 18; 19, 20; 21, 22) vorgesehen sind, deren
Ausgangsspannungsvektoren entsprechend den ge- Die Erfindung bezieht sich auf ein Distanzrelais
wünschten Relaischarakteristiken in an sich be- mit Signalgeneratoren, die Nachbildungen der vek-
kannter Weise durch Einstellung des Übersetzungs- torieilen Größen von Strom und Spannung einem
Verhältnisses von im Strom- bzw. Spannungspfad 15 Vergleichssystem zuführen, das bei vorbestimmten,
(14 bzw. 15) liegenden Wandlern (12 bzw. 13), sich durch den Vergleich ergebenden Bedingungen
Änderung der Polarität oder Änderung der Impe- eine Schutzfunktion auslöst.
danz der Bürde (26) eines Wandlers (25), ein- Bei einem bekannten Selektivschutzsystem dieser stellbar sind, daß die Ausgangsspannungsvektoren Bauart werden während der ersten Halbwelle des jedes Signalgeneratorpaares je einem Phasenwinkel- 20 Uberstromes die Momentanwerte der Spannungskomparator (32; 33; 34) zugeführt sind, deren abfalle an der Leitungsschleife und an der NachAusgänge mittelbar an einen die Schutzfunktion bildung nach Art der vorgenannten Signalgeneratoren durchführenden Leistungsschalter (11) angeschlos- einem Vergleichssystem zugeführt, welches in aussen sind, und daß wenigstens einer der Phasen- reichendem zeitlichem Abstand von den Polstellen winkelkomparatoren ein asymmetrischer Phasen- 25 aus diesen Momentanwerten ein Entfernungs- und winkelkomparator ist, der außer dem Phasen- ein Richtungskriterium für die Lage der Stöistelle winkel auch noch die Phasenfolge der Eingangs- bildet und das aus diesen beiden Kriterien die Entsignale feststellt. " . scheidung über, ,die Auslösung des zugehörigen
2. Distanzrelais nach Anspruch 1, dadurch Schalters trifft (deutsche Auslegeschrift 1087 249). gekennzeichnet, daß ein dritter, von einem Signal- 30 Zweck dieser bekannten Anordnung ist es, schon generatorpaar (21, 22) gespeister Phasenwinkel- innerhalb der ersten Halbwelle eines Kurzschlußkomparator (34) vorgesehen ist, dessen Ausgang stromes die selektive Abschaltung einzuleiten.
an ein UND-Gatter (38) angeschlossen ist; dessen Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zweiter Eingang mit einem weiteren UND-Gatter zugrunde, einen Distanzschutz zu schaffen, der an (37) verbunden ist, dessen Eingänge an zwei 35 beliebige Leistungsverhältnisse anpaßbar ist und eine Phasenwinkelkomparatoren (32 und 33) ange- Zeitstaffelung in mehreren Auslösezonen aufweist, schlossen sind, und daß der Ausgang des UND- so daß beliebige Relaischarakteristiken in unterGatters (38) an das die Schutzfunktion durch- schiedlichen Distanzzonen erhalten werden,
führende ODER-Gatter (3) angeschlossen ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei
3. Distanzrelais nach Anspruch 2, dadurch 40 einem Distanzrelais der eingangs genannten Bauart gekennzeichnet, daß eine Zeitgeberstufe (1) an dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Paare von den Ausgang des von zwei Signalgeneratoren Signalgeneratoren vorgesehen sind, deren Ausgangs-(32 und 33) gespeisten UND-Gatters (37) ange- Spannungsvektoren entsprechend den gewünschten schlossen ist, daß dessen erster Ausgang eine Relaischarakteristiken in an sich bekannter Weise, kleine Zeitverzögerung aufweist und an einen 45 z. B. durch Einstellung des Übersetzungsverhältnisses Signalgenerator (22) angeschlossen ist, der den von im Strom- bzw. Spannungspfad liegenden Wanddritten Phasenwinkelkomparator (34) speist, und lern, Änderung der Polarität oder Änderung der daß ein zweiter Ausgang der Zeitgeberstufe (1) Impedanz der Bürde eines Wandlers, einstellbar sind, eine größere Zeitverzögerung aufweist und an das daß die Ausgangsspannungsvektoren jedes Signaldie Schutzfunktion durchführende ODER-Gatter 50 generatorenpaares je einem Phasenwinkelkomparator (3) angeschlossen ist. zugeführt sind, deren Ausgänge mittelbar an einen
4. Distanzrelais nach den Ansprüchen 1 bis 3, die Schutzfunktion durchführenden Leistungsschalter dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer angeschlossen sind, und daß wenigstens einer der der Phasenwinkelkomparatoren ein symmetrischer Phasenwinkelkomparatoren ein asymmetrischer Pha-Phasenwinkelkomparator ist, der ein Ausgangs- 55 senwinkelkomparator ist, der außer dem Phasensignal immer dann erzeugt, wenn seine Eingangs- winkel auch noch die Phasenfolge der Eingangssignale vorbestimmte Phasenwinkel aufweisen, die signale feststellt.
auf gegenüberliegenden Seiten eines vorbestimmten Insbesondere die Anwendung des asymmetrischen
elektrischen Vektors liegen und die Phasenwinkel Phasenwinkelkomparators ermöglicht eine größere
den gleichen Wert haben. 60 Flexibilität im Hinblick auf eine Anpassung an unter-
5. Distanzrelais nach den Ansprüchen 1 bis 4, schiedliche Betriebscharakteristiken; dadurch, daß die dadurch gekennzeichnet, daß der asymmetrische Länge der von den Signalgeneratoren gelieferten Phasenwinkelkomparator Vergleichsstufen enthält, Vektoren durch entsprechende schaltungstechnische die ein Zwischensignal liefern, das einmal direkt Maßnahmen innerhalb dieser Generatoren geändert und einmal über eine Signalverzögerungsstufe (44) 65 wird, kann eine bequeme Anpassung an untereinem UND-Gatter (45) zugeführt ist, welches schiedliche Betriebsverhältnisse gewährleistet werden, bei vorbestimmter Signallänge ein Ausgangssignal Dadurch, daß darüber hinaus auch noch die Phasenliefert. folge berücksichtigt werden kann, ergibt sich eine
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2742527A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-08 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren und einrichtung zur distanzselektiven kurzschlussueberwachung von elektrischen leitungen

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