DE1538282C3 - Leitungsschutz für eine Gleichstromübertragung - Google Patents

Description

normale Spannung aufsteuern, so daß die Übertragung, wenn der Erdfehler durch die kurzzetige Blokkierung beseitigt worden ist, den normalen Betrieb fortsetzen kann.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der die F^g. 1 eine Gleichstromübertragung im BlockdiagrarÄirr zeigt, die mit einem Leitungsschutz nach der Erfindung versehen ist, und die F i g. 2 eine Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Leitungsschutzes.

F i g. 1 zeigt eine Gleichstromübertragungsleitung 1, an der eine Gleichrichterstation 14 und eine Wechselrichterstation 15 angeschlossen sind. An der Gleichstromleitung 1 ist ferner ein Spannungsteiler 16 angeschlossen, von dem eine der Leitungsspannung proportionale, reduzierte Spannung an den Niveau-Zeitindikator des Schutzes angeschlossen wird, der die Komponenten 2,3 und 4 enthält. Die Komponente 2 ist ein Schaltorgan, das, wenn die Spannung am Spannungsteiler 16 ein vorbestimmtes Niveau unterschreitet, an die Komponente 3, die z. B. ein Kondensator sein kann, ein Ausgangssignal, z. B. eine konstante Spannung, abgibt. Die über einem solchen Kondensator auftretende Ladespannung ist ein Maß für die Dauer des von der Komponente 2 kommenden Signals. Die Größe des Signals von der Komponente 3 wird durch die Komponente 4 abgetastet, die, wenn die genannte Größe. einen vorbestimmten Wert erreicht hat, ein Signal, z. B. einen Spitzenimpuls, an einen Impulsumwandler 7 abgibt, der den Spitzenimpuls in einen Impuls von einer vorbestimmten Dauer umwandelt. Dieser Impuls wird der Steuerelektrode eines Thyristors 10 zugeführt, der in den Kreis zwischen Erde und Steuersystem der Gleichrichterstation 14 eingesetzt ist. Nachdem der Thyristor leitend geworden ist, wird der Rest des Impulses von Impulsumwandler 7 über eine Diode 101 durch den Hauptkreis des Thyristors 10 gehen. In dem genannten Kreis sind auch eine Spannungsquelle 102 und ein Widerstand 103 eingeschaltet, der so groß ist, daß die Spannungsquelle 102 nicht imstande ist, den Thyristor 10 leitend zu halten, wenn der Impuls vom Impulsumwandler 7 aufhört. Die Gleichrichterstation wird deshalb ein Blockierungssignal von derselben Dauer wie der Impuls vom Impulsumwandler 7 erhalten. Nachdem dieser Impuls aufgehört hat, wird es möglich, daß das Steuersystem der Gleichrichterstation die Gleichrichterstation auf Normalspannung aufsteuert, wenn der Erdfehler während der Abschaltzeit beseitigt worden ist.

Um zu vermeiden, daß der Schutz eine Auslösung während der Zeit gibt, die gebraucht wird, damit die Gleichspannung nach Schluß der Blockierungszeit zu einem Niveau über dem Auslösungsniveau des Schutzes anwächst, muß der Schutz eine vorbestimmte Zeit blockiert werden, nachdem der Blockierungsimpuls vom Impulsumwandler 7 aufgehört hat. Für diesen Zweck ist der Schutz mit einem Rückschaltekreis 8,9 versehen, der aus einer Anordnung für eine Verlängerung und eine eventuelle Verstärkung des vom Impulsumwandlers 7 kommenden Impulses besteht. Der vom Organ 9 kommende verlängerte Impuls wird auf der Eingangsseite der Komponente 2 zugeführt und simuliert in dieser eine Leitungsspannung von normaler Größe. Erst nachdem dieser verlängerte Impuls aufgehört hat, ist es dem Organ 2 möglich, den wirklichen Wert der Leitungsspannung abzutasten, und, falls der Erdfehler immer noch besteht, ein erneutes Auslösungssignal über die Komponenten 3, 4 und 7 abzugeben. In dieser Weise 'wird der Schutz bei einem bestehenden Erdfehler eine Reihe von Blockierungsimpulsen an die Gleichrichterstation 14 abgeben.

Wenn der Erdfehler nach einer Anzahl von Ausschalt- und Wiedereinschaltversuchen nicht beseitigt worden ist, muß die Gleichrichterstation und die

ίο ganze Übertragung permanent blockiert werden, weshalb der Schutz zweckmäßig mit einem Zählwerk versehen wird, das nach z. B. zwei oder drei Auslösungen eine permanente Blockierung des Übertragungssystems ergibt. Das genannte Zählwerk besteht aus den Komponenten 11 und 12, wobei 11 eine integrierende Anordnung ist, z. B. in der Form eines Kondensators, dessen Ladespannung proportional der Anzahl Impulse vom Impulsumwandler 7 ist. Die genannte Ladespannung wird mit der Komponente 12

»ο abgetastet, das bei einer vorbestimmten Größe der genannten Ladespannung einen Impuls an den Thyristor 13 abgibt, der dabei leitend wird. Die Komponenten 11 und 12 sind so angepaßt, daß der Steuerimpuls an den Thyristor 13 zu einem Zeitpunkt ge-

as geben wird, in dem der Thyristor 10 leitend ist. In dieser Weise bilden die Spannungsquelle 102 und der Widerstand 104 sowie die Thyristoren 10 und 13 einen geschlossenen Kreis, und der Widerstand 104 ist hierbei so klein, daß der genannte Kreis stromführend ist, wobei eine permanente Blockierungsspannung zu dem Steuersystem der Gleichrichterstation 14 abgegeben wird. Nachdem ein permanenter Fehler festgestellt worden ist und zweckmäßige Maßnahmen für seine Beseitigung getroffen worden sind, kann der Blockierungsimpuls vom Schutz weggeschaltet werden, was zweckmäßig mit Hilfe eines Kontakts 131 geschieht, der mit dem Thyristor 13 parallel geschaltet ist. Wenn man den Thyristor 13 mit Hilfe des genannten Kontakts kurzschließt, wird der Thyristor stromlos, und wenn der Kontakt wieder geöffnet wird, wird der Kreis über der Spannungsquelle 102 und dem Thyristor 10 unterbrochen. Hiernach ist der Schutz bereit, in Funktion zu treten, wenn die Leitung danach unter Spannung gesetzt wird.

F i g. 2 zeigt ein Beispiel einer Schaltungsanordnung für die Komponenten 2 bis 13. Die Spannung des Spannungsteilers 16 liegt an den Klemmen auf der linken Seite der F i g. 2. Die niveauabtastende Komponente 2 weist einen Transistor 25 auf, dessen Steuerelektrode an einem Spannungsteiler angeschlossen ist, der aus zwei Widerständen 23 und 24 besteht, die über eine Spannungsquelle 21 an den Eingangsklemmen des Schutzes angeschlossen sind. Die Spannungsquelle 21 ist so eingeschaltet, daß sich ihre Spannung zu der Spannung vom Spannungsteiler 16 addiert. Im Steuerkreis des Transistors 25 ist weiter eine Spannungsquelle 22 eingeschaltet, vorzugsweise von derselben Größe wie die Spannung 21. Bei normaler Leitungsspannung wird die Summenspannung vom Spannungsteiler 16 und der Spannungsquelle 21 die Spannungsquelle 22 im Steuerkreis des Transistors 25 überwiegen, wobei der Transistor 25 leitend wird. D£r Transistor 25 in Reihe mit einem Widerstand 26 wird deshalb den Kondensator 3 kurzschließen, so daß eine an einem variablen Widerstand 27 angeschlossene positive Spannung einen Strom durch den Transistor 25 ergeben wird. Wenn die Leitungsspannung auf ein vorbestimmtes Niveau sinkt, dessen

Wert mit Hilfe des variablen Widerstandes 23 festgelegt werden kann, wird die Spannungsquelle 22 die vom Spannungsteiler 23, 24 gelieferte Spannung überwiegen, wobei der Transistor 25 gesperrt wird. Dies hat zur Folge, daß der Kondensator 3 von der an den Widerstand 27 angeschlossenen Spannung geladen wird. Bei kurzzeitigen Spannungssenkungen wird der Transistor schnell wieder geöffnet, wobei der Kondensator 3 über dem Widerstand 26 und Transistor 25 entladen wird. Die Ladespannung des Kondensators 3 wird in dieser Weise ein Maß der Zeit, während welcher der Transistor 25 gesperrt war, d. h. der Zeit, in der die Leitungsspannung das vorbestimmte Niveau unterschritten hat. Um nach kurzzeitigen Senkungen der Leitungsspannung eine Nullstellung des zeitmessenden Kondensators 3 zu erhalten, muß der Widerstand 26 niedrig im Verhältnis zum variablen Widerstand 27 sein.

Wenn dagegen die Senkung der Leitungsspannung von mehr permanentem Charakter ist, wird der Kondensator aufgeladen, und wenn seine Ladespannung einen mittels eines Unijunctiontransistors 4 und dessen positiver Speisespannung eingestellten Wert übersteigt, wird der Kondensator 3 sich über dem Unijunctiontransistor entladen. Dieser wird somit als eine zeitmessende Komponente arbeiten, die über den Widerstand 41 einen Spannungsimpuls abgeben wird, wenn die Senkung der Leitungsspannung eine vorbestimmte Dauer erreicht hat. Die Zeit, in welcher die genannte Senkung auftreten muß, um eine Auslösung zu ergeben, wird mit Hilfe des variablen Widerstandes 27 eingestellt.

An sich sollte der kurze Impuls über dem Widerstand 41 als Auslösungssignal für eine Blockierung oder Umsteuerung der Gleichrichterstation benutzt werden können. Wie erwähnt, ist es jedoch zweckmäßig, dem Auslösungssignal einen für die Übertragung geeigneten Charakter zu geben, weshalb der Impulsumwandler in der Form eines Blockoszillators eingesetzt worden ist. Der Blockoszillator umfaßt einen Transformator mit einer Anzahl von Wicklungen 71 bis 76 und einen Transistor 77, der in Reihe mit der Primärwicklung 73 des Transformators eingesetzt ist. Der Transformator ist weiter mit einer Vormagnetisierungswicklung 75 versehen. Der über dem Widerstand 41 auftretende Impuls wird an die Basiselektrode für den Transistor 77 angeschlossen, wobei ein Strom in der Hauptwicklung 73 des Transformators anwächst. Dieser Strom verursacht eine Spannung in einer ersten Sekundärwicklung 71 im Transformator, welche Spannung auch an die Steuerelektrode des Transistors angeschlossen wird, wobei der Transistor weiterhin leitend ist, solange Spannung in der Wicklung 71 induziert wird, d. h. bis der Strom in der Hauptwicklung 73 die Sättigungsgrenze erreicht hat. Wenn dies geschehen ist, wird der Transistor 77 gesperrt, der Strom in der Hauptwicklung 73 abgebrochen und der Transformator von der Vormagnetisierungswicklung 75 ummagnetisiert. In der Sekundärwicklung 76 wird in dieser Weise eine Periode einer Wechselspannung induziert, die über eine Mittelanzapfung und zwei Endanzapfungen mit dazugehörigen Dioden gleichgerichtet und der Steuerelektrode eines Thyristors 10 zugeführt wird. Nachdem diese leitend geworden ist, wird der Rest des gleichgerichteten Impulses von der Wicklung 76 durch die Diode 101 und den Hauptkreis des Thyristors 10 passieren. Um einen fixierten Wert der während der Ummagnetisierung des Transformators induzierten Spannung in der Wicklung 76 zu erhalten, ist in Reihe mit deren unterer Diode eine Zenerdiode eingesetzt. Solange der Thyristor 10 vom Impulsumwandler 7 leitend gehalten wird, wird die Spannungsquelle 102 eine positive Blockierungsspannung an das Steuersystem des Gleichrichters abgeben. Der Widerstand 103 ist jedoch so hoch gewählt, daß die Spannungsquelle 102 nicht imstande ist, den Thyristor

ίο leitend zu halten, wenn der Impuls vom Blockoszillator aufhört. Das Steuersystem der Gleichrichterstation erhält deshalb die Möglichkeit, die Leitungsspannung auf den Normalwert aufzusteuern, wenn der genannte Impuls aufhört.

Um zu verhindern, daß der Schutz in Funktion tritt und die Gleichrichterstation blockiert, ehe die Leitungsspannung Zeit gehabt hat, auf den Normalwert anzuwachsen, ist der Rückkopplungskreis 8, 9 eingesetzt. Sein erstes Organ besteht aus einem Transiao stör 8, dessen Steuerkreis an der gleichgerichteten Spannung von der Wicklung 72 im Impulsumwandler 7 angeschlossen ist. Solange der Impuls vom Impulsumwandler 7 über dem Steuerkreis des Transi- «^ stors 8 auftritt, wird dieser Transistor leitend sehv '-'

a5 wobei die Spannungsquelle 92 den Kondensator 91* im Gerät 9 laden wird. Wenn die Ladespannung des Kondensators 91 die Spannung 93 übersteigt, die relativ niedrig im Verhältnis zur Spannung 92 ist, wird der Kondensator 91 den kaskadengeschalteten Transistoren 95 und 25 eine Steuerspannung liefern. Dies bedeutet, daß eine positive Spannung über den Hauptkreis des Transistors 95 an die Basiselektrode des Transistors 25 angeschlossen wird, und solange der Transistor 95 von der Ladespannung des Kondensators 91 leitend gehalten wird, wird deshalb das spannungsniveauabtastende Gerät 2 reagieren, als ob die Leitungsspannung normal wäre, d. h. der Schutz wird auf Grund der Ladung im Kondensator 91 auch eine vorbestimmte Zeit nach Aufhören des Impulses vom Blockoszillator blockiert sein. Durch die Wahl des Kondensators 91 und seines variablen Entladungswiderstandes 94 kann man in dieser Weise im voraus bestimmen, wie lange der Schutz blockiert sein soll, und dadurch gewährleisten, daß die Lei-.

tungsspannung Zeit hat, auf ihren normalen Wert *~ anzuwachsen, wenn der Fehler während des von der Spannungsquelle 102 herrührenden Blockierungsimpulses beseitigt worden ist.

Wenn der Fehler dagegen immer noch besteht, wird der Schutz in Funktion treten, sobald die Ladespannung des Kondensators 91 die Spannung 93 unterschreitet, wobei der Schutz durch den Widerstand 103 der Gleichrichterstation einen Blockierungsimpuls liefert. Um die Anzahl der Wiedereinschalt- und Auslösungsversuche bei einem permanenten Fehler festzulegen, ist das Zählorgan 11, 12 an einer Wicklung 74 im Impulsumwandler 7 angeschlossen. Das Zählorgan 11 besteht aus einem mit einem großen Entladewiderstand parallel geschalteten Kondensator, wobei die Ladespannung für diesen Kondensator schrittweise bei jedem Blockierungsimpuls vom Impulsumwandler 7 zunimmt. Wenn die genannte Ladespannung einen vorbestimmten Wert erreicht hat, entlädt sich der Kondensator über den Unijunctiontransistor 12 und den dazugehörigen Spannungsteiler, wobei ein Steuerimpuls an den Thyristor 13 gelangt, der in Reihe mit der Spannung 102, dem Thyristor 10 und einem Widerstand 104 einge-

setzt ist. In dieser Weise bildet sich ein permanenter geschlossener Stromkreis für die Spannung 102, wobei eine permanente Blockierungsspannung über den Widerstand 103 der Gleichrichterstation geliefert wird. Um den Blockierungsimpuls beseitigen zu können, ist dem Thyristor 13 — wie schon oben erwähnt — ein Kontakt 131 parallel geschalter..^. ·

Bei ausgeprägten Leitungsfehlern, wie niederohmigen Erdfehlern oder Erdfehlern in der Nähe der Gleichrichterstation ist die durch die Komponenten 2, 3, 4 eireichte selektive Verzögerung oft unnötig, weshalb eine schnelle Auslösung mittels eines zeitableitenden Organes 5, 6 zweckmäßig eingeführt werden kann. Das zeitableitende Organ 5, 6 ist parallel zu dem Niveau-Zeitindikator 2, 3, 4 zwischen dem Eingang des Schutzes und dem Impulsumwandler 7 angeschlossen und besteht aus einem Impulstransformator 51, dessen Primärseite in Reihe mit einem variablen Kondensator 52 und parallel zu einem Widerstand 53 geschaltet ist. Bei großen negativen Zeitableitungen der Leitungsspannung wird eine Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators 51 induziert, welche Spannung über eine Diode 63 an einen Unijunctiontransistor 61 angeschlossen wird. Dabei wird sich ein auf die niedrigere Spannung geladener Kondensator 62 über die Diode 64 durch den Unijunctiontransistor 61 und den Widerstand 65 entladen, wobei ein kurzer Impuls an den Steuerkreis des Transistors 77 im Impulsumwandler 7 geliefert wird, der dabei ohne Verzögerung startet. Mit Hilfe des Kondensators 52 und Widerstandes 53 kann man im voraus die Zeitableitung, die eine schnelle Auslösung ergeben soll, einstellen.

Wenn die Gleichstromübertragung mehr als eine Übertragungsleitung umfaßt, z. B. wie eine zweipolige Übertragung ausgebildet ist, müssen die Übertragungsleitungen je mit einem Erdfehlerschutz nach der Erfindung versehen werden. In einem solchen Fall kann man jedoch keine momentane Auslösung vom Zeitableitungskreis wegen der gegenseitigen Einwirkung der Leitungen aufeinander zulassen.

Wenn nämlich ein Erdfehler in einer mit der Gleichstromleitung 1 parallelen Leitung auftritt, z. B. im zweiten Pol einer zweipoligen Gleichstromübertragung, so wird in der Gleichstromleitung 1 eine Spannung induziert, die vom zeitableitenden Organ 5,6 als Erdfehler aufgefaßt wird, wenn die induzierte Spannung eine ausreichend große negative Zeitableitung hat. Die induzierte Spannung ist jedoch gewöhnlich von sehr kurzer Dauer im Verhältnis zu Erdfehlern in der Gleichstromleitung 1, weshalb ein Niveau-Zeitkreis kontrollieren kann, ob die Zeitableitung von einer induzierten Spannung herrührt oder von einem gewöhnlichen Erdfehler. Zu diesem Zweck wird der Kreis 17 bis 20 mittels Wechselkontakte 7,1 zwischen das zeitableitende Organ 5, 6 und den Impulsumwandler 7 eingeschaltet. Bei einpoligem Betrieb mit nur einer Übertragungsleitung wird also der Wechselkontakt 21 in seiner oberen Lage stehen, während bei zweipoligem Betrieb der Wechselkontakt in seiner unteren Lage steht. Bei einer rein einpoligen Übertragung sind die Komponenten 17 bis 21 nicht notwendig.

Das Signal vom zeitableitenden Organ 5, 6 startet einen Impulsumwandler 20, der einen kurzen Augenblick die Niveau-Zeitmesser 17,18 öffnet Der Impulsumwandler 20 ist wie eine Kippschaltung mit zwei Transistoren 22 und 28 aufgebaut, die an einer Spannungsquelle 23 angeschlossen sind. Unter normalen Verhältnissen, d. h. wenn kein Signal vom zeitableitenden Organ 5, 6 erhalten wird, ist der Transistor 22 wegen des Stromes sowohl durch seinen Basiskreis als auch durch den Hauptkreis von der Spannungsquelle 23 leitend. Der Punkt 24 wird deshalb positives Potential haben, das mit dem Potential von den Klemmen 16 zusammenwirkt, wobei der Transistor 175 in der Komponente 17 leitend ist. Die Komponenten 17 bis 19 sind äquivalent mit dem Niveau-Zeitindikator 2 bis 4, und solange der Punkt 24 positiv ist, wird kein Signal von 19 zum Impulsumwandler 7 geliefert.

Wenn das zeitableitende Organ 5, 6 dagegen einen Impuls zum Impulsumwandler 20 sendet, wird der Transistor 22 auf Grund der positiven Basisspannung von dem genannten Impuls gesperrt. Der Punkt 24 wird negativ, und der Transistor 28 bekommt Basisstrom von 23 trotz der Vorspannung von 25. Dabei wird der Transistor 28 leitend, und der Kondensator 26 wird über den variablen Widerstand 27 geladen. Während dieser Ladung wird der Transistor 22 positives Basispotential beibehalten und dadurch gesperrt sein. In Abhängigkeit von der Zeitkonstante des Kreises 26, 27 wird der Punkt 24 während einer gewissen Periode negativ sein.

Wenn der Punkt 24 negativ wird, fällt sein Beitrag zur positiven Basisspannung des Transistors 175 weg. Wenn gleichzeitig die Leitungsspannung den vom Kreis 173 und 174 gegebenen Grenzwert unterschreitet, wird der Transistor 175 gesperrt und der Kondensator 18 geladen. Nach einer vorbestimmten Zeit wird deshalb die Komponente 19 einen Impuls an den Impulsumwandler 7 senden, der dabei eine Auslösung nach dem oben für den Niveau-Zeitindikator 2 bis 4 beschriebenen Verlauf ergibt.

Wenn dagegen die Leitungsspannung nicht das genannte niedrige Niveau während der ganzen von 18 und 19 angegebenen Zeit hält, wird der Transistor 175 wieder leitend, und der Verlauf wird abgebrochen.

Ein korrektes Funktionieren nach der vorliegenden Beschreibung setzt voraus, daß die Zeitkonstante für den Kondensatorkreis 26, 27 größer als die Aktionszeit für den Kreis 17 bis 19 ist.

+5 Andererseits ist die Dauer der von einem Fehler in einer Parallelleitung induzierten Spannung, die das Signal des zeitableitenden Organs verursachte, so kurz, daß die Aktionszeit der Komponenten 17 bis 19 ziemlich niedrig gewählt werden kann. Die im zeitableitenden Organ durch den Kreis aus den Komponenten 17 bis 19 eingeführte Verzögerung wird dabei klein, verglichen mit der Verzögerung im Niveau-Zeitindikator 2 bis 4.

Ausgedrückt in Zahlen kann gesagt werden, daß die Verzögerung im Niveau-Zeitindikator 2 bis 4 größer als die oder gleich der Periodenzeil der Wechselstromnetze sein muß, die an der Übertragung angeschlossen sind, um Auslösung bei Ventilfehlern zu vermeiden. Bei der Frequenz 50 Hz, bei der die Periodenzeit 20 ms ist, wird die genannte Verzögerungszeit zweckmäßig um 20 bis 50 ms gewählt. ..

Die in einem Leiter induzierte Unterspannung, die von Fehlern in einer Parallelleitung abhängt, hat erfahrungsgemäß eine Dauer von 1 bis 4 ms. Eine Verzögerungszeit von etwa 5 ms im Kreis aus den Komponenten 17 bis 19 hat sich deshalb als ausreichend erwiesen, um zu gewährleisten, daß keine unerwünschten Auslösungen in einem Leiter auf Grund von Feh-

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lern in einem Parallelleiter auftreten. Die Verzögerung im Kreis aus den Komponenten 17 bis 20 wird somit ungefähr eine Größenordnung kleiner als die Verzögerung im Zeitindikator 2 bis 4. Die Zeitkonstante für den Zeitindikator 26, 27 muß somit um etwa 5 bis 10 ms gewählt werden.

Das Schaltschema nach F i g. 2 ist tfur als ein Bei-

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spiel eines erfindungsgemäßen Schutzes aufzufassen. Im Prinzip ist die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 als Minimalspannungsrelais zu betrachten, während die Komponente 3 als eine zeitmessende Komponente S anzusehen ist, z. B. eine Zeituhr, und die Komponente 4 als eine von der genannten Zeituhr beeinflußte Kontaktanordnung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

nungssenkungen mit sich bringen, und Ventilfehler in einer Stromrichterstation ergeben eine Spannungs-Patentanspruch: schwingung auf der Gleichstromleitung derselben

Frequenz wie im Wechselstromnetz, das an der Sta-

Leitungsschutz für eine Gleichstromübertra- 5 tion angeschlossen ist, in der der Ventilfehler entgung zwischen einer Gleichrichter- und einer standen ist. Bei dem im älteren DT-Patent 1 231 791 Wechselrichterstation, der als .Niveau-Zeitindika- vorgeschlagenen Leitungsschutz wird daher sichergetor ein MinimalspannungsgerärTiat, das von der stellt, daß dieser nicht auf Spannungssenkungen in-Leitungsspannung beaufschlagt ist uhd dann ein folge von Ventilfehlern anspricht. Ausgangssignal abgibt, wenn die Leitungsspan-10 Die eben geschilderte Selektivität des Leitungsnung während einer vorbestimmten Zeit ein vor- Schutzes hat jedoch die unerwünschte Folge, daß bei bestimmtes Niveau unterschreitet, und der ferner größeren Erdschlußfehlern in der Nähe der Gleichein zeitableitendes Organ hat, das parallel zu dem richterstation während einer gewissen Zeit ein großer Niveau-Zeitindikator zwischen die Gleichstrom- Kurzschlußstrom fließt. Um dies zu verhindern, ist leitung und die Ausgangsseite des Leitungsschut- 15 der aus dem Buch »High Voltage Direct Current zes geschaltet ist und bei einer negativen Zeit- Power Transmission« bekannte Leitungsschutz mit ableitung von einer vorbestimmten Größe der einem zusätzlichen, den zeitlichen Differentialquoti-Leitungsspannung ein Ausgangssignal abgibt, ge- enten erfassenden Zweig versehen, der parallel zu kennzeichnet durch einen Niveau-Zeit- dem Niveau-Zeitindikator geschaltet ist. Hierdurch messer (17 bis 20), der parallel zu dem Niveau- ao wird erreicht, daß beim Auftreten von Fehlern, die Zeitindikator (2 bis 4) zwischen der Gleichstrom- einen sehr großen Kurzschlußstrom zur Folge haben, leitung und der Ausgangsseite des Schützes einge- der Leitungsschutz sehr schnell anspricht, schaltet ist und der von dem zeitableitenden .Or- Es kann aber auch vorkommen, daß in die Gleichgan (5, 6) derart betätigt wird, daß dieser bei Stromübertragungsleitung eine zusätzliche Spannung * einer negativen Zeitableitung von einer vorbe- 35 induziert wird, ohne daß ein Fehler auf dieser Leistimmten Größe der Leitungsspannung ein Aus- tung vorliegt. Eine solche Fremdspannung kann ingangssignal abgibt, falls diese innerhalb einer vor- duziert werden, wenn auf der benachbarten Leitung bestimmten Zeit nach dem Signal des zeitableiten- einer zweipoligen Gleichstromübertragung ein Kurzden Organs (5, 6) nicht eine vorbestimmte Span- Schluß auftritt. Der eingangs genannte bekannte Leinung überschreitet. 30 tungsschutz würde also in diesem Falle einen schweren Leitungsfehler indizieren und eine Abschaltung auslösen, obwohl in Wirklichkeit kein Fehler auf

dieser Leitung vorhanden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-35 gründe, einen Leitungsschutz der eingangs genannten

Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutz der im Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß er gegen-Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art für über kurzzeitig induzierten Fremdspannungen uneine Gleichstromübertragung. Ein solcher Leitungs- empfindlich ist.

schutz ist bekannt aus dem Buch von C. A dams ο η Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Leitungsund N. G. Hingorani »High Voltage Direct Cur- 40 schutz nach dem Oberbegriff des Patentanspruches rent Power Transmission«, Garraway-Verlag, Lon- vorgeschlagen, der erfindungsgemäß die im kenndon, 1960, S. 96 und 97. zeichnenden Teil des Anspruches genannten Merk-

Die in Gleichstromübertragungen verwendeten male aufweist.

Stromrichterstationen sind in der Regel mit Strom- Die Erfindung nutzt dabei die Tatsache aus, daß

reglern für die Einstellung einer gewünschten Strom- 45 Spannungssenkungen infolge induzierter Fremdstärke in den Stationen versehen. Die Stromregler spannungen relativ kurzfristig sind. Es führen also wirken dabei auf die Winkelsteuerung der Stationen nur solche vom zeitableitenden Organ erzeugten Si- und damit auf ihre Spannungen ein. Im Falle eines gnale zur Auslösung, die auf einer längere Zeit an-Erdfehlers auf der Übertragungsleitung wird der dauernden, sehr steilen Spannungssenkung auf der Stromregler in der gespeisten Gleichrichterstation auf 50 Gleichstromleitung beruhen. Durch eine bloße VerGrund der mit dem Erdfehler auftretenden Stromzu- zögerung des vom zeitableitenden Zweiges gelieferten nähme die Spannung der Gleichrichterstation senken, Signais ließe sich die erfindungsgemäße Wirkung um dadurch den Strom in der Gleichrichterstation nicht erzielen, denn beim Auftreten einer induzierten auf den im Stromregler eingestellten Wert zu begren- Fremdspannung soll die Abschaltung nicht lediglich zen. Diese Spannungssenkung setzt sich fort, bis die 55 verzögert, sondern überhaupt vermieden werden. Summe des Stromes der Wechselrichterstation und Der Charakter des von dem Leitungsschutz ge-

des Erdfehlerstromes gleich dem in der Gleichrichter- lieferten Ausgangssignals ist an und für sich ohne station eingestellten Strom ist, was bedeutet, daß der Bedeutung für das Grundprinzip der Erfindung. Bei Erdfehlerstrom gleich dem Unterschied zwischen einer Gleichstromübertragung ist es indessen zweckden Stromeinstellungen in den beiden Stationen ist, 60 mäßig, im Falle von Fehlern eine zeitweilige Blockiedem sogenannten Strommarginal. Beispielsweise ist in rung der Gleichrichterstation oder noch besser eine dem älteren DT-Patent 1 231 791 vorgeschlagen wor- zeitweilige Umsteuerung der Gleichrichterstation auf den, diese Spannungssenkung als Kriterium für einen Wechselrichterbetrieb zu schaffen, um in dieser Weise Erdschluß zu verwenden. eine schnelle Entladung der in der Übertragung ge-

Spannungssenkungen auf der Übertragungsleitung 65 speicherten Energie zu erhalten und damit den Erdkönnen jedoch auch andere Ursachen haben als Lei- fehler stromlos und entionisiert zu machen. Nach der tungsfehler. Schaltungsschwingungen auf der Leitung zeitweiligen Blockierung der Gleichrichterstation solkönnen z. B. kurzzeitige, eventuell periodische Span- len deren normale Steueranordnungen die Station auf